葛洲坝集团试验检测有限公司 湖北宜昌 443002
摘要:国家对于利国利民的工程项目建设高度重视,特别是水利工程项目的建设。在水利工程项目建设中,大坝填筑碾压施工对工程质量起到了决定性作用。对此,文章论述水库大坝填筑碾压施工技术的主要内容,以供借鉴。
关键词:水库大坝;填筑;碾压
1大坝填筑施工
大坝填筑施工面板坝堆石坝分为垫层区、过渡区、主堆石区和下游堆石区。垫层料、过渡料须和主堆石平起施工,均衡上升,为使过渡区和堆石区和堆石区有良好的搭接,保持上游坝面平起填筑。垫层区、过渡区、堆石区的铺料顺序为从上游往下游铺料,先填主堆石,再填过渡料,最后填垫层料。允许垫层料占压过渡区、过渡料占压堆石区,但不允许过渡料占压垫层区、堆石区占压过渡区。
1.1堆石料填筑
堆石料由自卸汽车运至坝面填筑区后,采用进占法铺料,推土机平仓,以便粗径石料滚落底层而细石料留在面层,利于碾压。平整后采用振动碾碾压,碾压时采用进退错距法,顺坝轴线方向进行,碾压按坝料的分区、分段进行,各碾压段之间的搭接不应小于1.0m,铺料层厚和碾压遍数严格按照碾压试验确定的参数施工控制,铺筑碾压做到平起平升,以防碾压时漏碾欠碾。堆石料碾压前应适当加水,使材料湿润,软化细粒,使块石棱角容易压碎,以便压实和减小堆石体竣工后的沉降。主堆石区与岸坡、混凝土建筑物接触带,按设计要求回填过渡料,并采用小型振动碾碾压。
1.2过渡料填筑
过渡层区一般最大粒径为300mm,超径料在料场直接破碎,填筑时自卸汽车将料直接卸入工作面,采用后退法铺料,推土机推平,人工辅助平整,填筑时石料不能分离,并充分压实,碾压采用振动碾,顺坝轴线方向进行。
1.3垫层料填筑
垫层坡面是混凝土面板的支承面,需进行整修、斜坡碾压和铺设保护层。在铺设垫层时,为使碾压后刚好达到设计线,应向上游坡面线方向超填15~30cm,以便为坡面整修提供条件。垫层料采用自卸汽车运料,平行坝轴线填料,采用后退法铺料,推土机推平,人工辅助平整,碾压采用振动碾,顺坝轴线方向进行。
1.4大坝洒水
大坝洒水不可忽视,过渡层、垫层洒水必须到位,其中垫层料具有亲水性,洒水不宜过量;过渡层为隧洞洞渣料,洒水量要求较多;主堆石区洒水量最多,可多洒,堆石体孔隙率相对较大,分层填筑时可尽最大能力洒水,起到密实堆石体,降低沉降的作用。
1.5大坝各分区填筑料试验检测
大坝的填筑质量的好坏,关键在于填筑过程的控制,填筑完成过后,应对主堆石区、垫层料过渡料等进行检测,确保大坝的填筑质量。
2碾压技术措施
2.1碾压技术要求
水库大坝施工技术人员在建设项目开始后建立有针对性的管控体系,从技术要求的角度提升项目施工的有效性与整体运行机制,技术人员根据项目实际需求构建更加完整的管理层结构与管控体系。首先,技术人员集中管控项目施工过程中的填筑原材料,从而保证原材料特性与设计要求及相关规范相符,并且有序进行铺料碾压等流程工艺。另外,从中心线方向开始确定集中碾压石料位置,如果在处理过程中存在振动碾碾压盲点应有效调控进行人工夯实,从而保证按实际运行体系开展各项监督工作,构造更加符合项目实际情况的系统化管理模型。在施工过程中可采取人工夯实碾压的方式处理调整碾压不到位的情况,从而达到水库大坝建设实际需求。
2.2质量控制
质量控制是工程项目开展的根本,对于具体的问题项目技术管理人员应采取实施有效的管控措施。一方面,为确保相关质量标准与建筑实际需求相符,应采取集中处理料场的措施,从而满足颗粒级配要求和填筑碾压质量的有效性,并建立不断完善与优化升级的管理层级结构与管控体系。另一方面,应采取综合管控与集中处理措施加强对填筑碾压各个环节的控制,这就要求管控人员结合项目实际需求建立动态化、系统化管理体系,同时还要考虑对洒水量的系统化控制以及天气变化情况等内容。
2.3冬季处理技术
水库大坝建设周期较长且对河流非汛期建设要求较高,因此大多数水利项目的建设通常要经历冬季,为确保项目管控要求与运行维度的相符要系统化调整冬季施工过程中与碾压技术相关的参数。通过系统化处理确保各填筑料的填筑碾压质量。
3大坝施工中混凝土碾压的主要施工技术
首先,在混凝土碾压施工的具体环节,要结合实际情况更科学合理的应用多层次碾压施工工艺。在水利工程大坝的具体施工环节,所涉及的影响因素涉及很多内容,例如,混凝土的配比,施工的间隔时间,以及温度,湿度,降水过程等一系列相关内容,特别是碾压的程度以及振动器的振动强度等,都极有可能使其施工质量和进度受到很大程度的影响,通过实践进一步表明,在具体的施工环节采取多层次的碾压,能够更有效的结合层间关系,确保施工质量得到更有效的提升。
其次,在混凝土碾压施工过程中,要充分融合与之相对应的更高效的媒介。在具体的施工环节,有效引入更高效的媒介,能够使混凝土的耐久性得到更显著的增强,同时进一步增强其防水、防冻和防腐蚀的能力。与此同时,高效的媒介还能够针对混凝土的质量进行有效的优化,进一步增强其结构性功能。
再次,在混凝土碾压施工过程中,进行有针对性的动态施工控制,做好抗渗施工。我们所称之为的混凝土动态控制,主要是为了在最大程度上有效降低原材料的品质和搅拌程序等相关因素对于混凝土强度、质量以及防水性能的负面影响,在具体的施工环节,要针对混凝土的动态指标进行全面深入的了解和把握,在最大程度上确保其满足相对应的质控范围。
4坝体填筑与防洪度汛
坝体填筑一般都是分期分阶段进行施工的。在混凝土面板堆石坝的施工过程中,大坝填筑施工需合理分期分区,才能高标准实现对坝体施工的质量控制、沉降变形控制、施工进度控制、防洪度汛等关键控制要素的有效控制。安排合理的面板混凝土浇筑与坝体填筑顺序,可以有效防止坝体沉降进而引起面板脱空和开裂等问题。所以,必须进行坝体填筑的合理的分期、分区规划,只有这样才能不断优化坝体施工程序,使坝体填筑施工更加经济合理。
面板堆石坝的坝体填筑工序相对复杂,易受导流、材料、工作面划分、填筑沉降时间、机械配置和施工环境等多种因素影响,需提前论证、策划,编制相应预案,确保大坝填筑均匀沉降、安全度汛。
而大坝一期填筑往往要经历防洪度汛的风险,想要顺利完成大坝一期填筑又能安全度汛,一是要选择大坝一期填筑度汛的方式,是挡水度汛还是过流度汛,事先应进行策划,进行方案比选,选择最优的防洪度汛方式。二是编制科学合理的防洪度汛施工技术措施(含施工进度计划)。三是提前做好汛前人力、物力、财力的投入准备工作。四是建立激励约束机制,调动参建各方积极性,全力达到防洪度汛目标;五是做好防洪度汛应急预案演练,做到心中有数,最大限度降低风险损失。
合理进行面板堆石坝分期分区施工可以较好地解决坝体填筑、坝体沉降、防洪度汛、质量控制等问题,也可以较好地促进工程的施工进度,是面板堆石坝施工中的关键环节之一。
5大坝填筑质量检测
(1)颗粒级配试验。采用筛析法测定级配,从现场做干密度试验的试坑中,大于20mm以上的颗粒的各级含量在现场进行筛分,大粒级(粒径大于等于100mm)在现场进行干密度试验时称重的过程中采用钢板尺直接进行量测并记录,20mm以下的颗粒现场取样回室内烘干后进行筛分,综合计算全料级配。再与试验室内的试验数据结合起来绘制填筑料的颗粒级配曲线。
(2)密度试验:密度试验采用灌水法检测密度,碾压完成后在碾压层面上放置取样钢环找平并在钢环内挖试坑,试坑深度为填筑厚度。将柔软的薄膜紧贴坑壁铺好后,向坑中灌水,通过量测注入薄膜内的水的质量计算试坑的体积,由挖出来试样的质量与体积之比算出湿密度,再根据试样的含水率,计算干密度。
(3)坝体压实质量检查。混凝土面板堆石坝坝体压实质量检查采用碾压参数和干密度相结合方法是有效的。碾压参数控制是质量过程控制,干密度检测是质量结果控制,碾压参数控制是因,干密度检测是果,由于干密度检测具有实证性的特点,作为质量评价的标准更有说服力,因而大坝压实质量应采取碾压参数与干密度检测并重的方式进行“双控”。
6结语
综上所述,大坝的填筑碾压控制对水利工程的施工质量至关重要,填筑碾压施工要立足于实际情况,合理应用该技术,选定达标的施工原材料,各环节施工严格遵循既定规范展开,由此提升大坝的整体质量。
参考文献:
[1]程蔚.水库混凝土面板堆石坝施工质量控制[J].价值工程,2020,39(05):177-178.
[2]赵秀改.红豆峡水库料源规划及坝体填筑施工工艺[J].山西水利,2019,35(12):24-25.