庄燕1 王霞 2
1济南市长清区城乡水务局 山东济南 250399
2济南市长清区孝里街道办事处 山东济南 250302
摘要:随着时代的进步,水利工程建设越来越完善。面板堆石坝作为是世界公认的经济型坝体,在水利工程中得到了重点的应用。基于此,本文分析了面板堆石坝的特点,说明了水利工程中的面板堆石坝坝体填筑施工的注意事项,并重点对堆石区填筑技术、坝体填筑结合部位的处理技术这两种面板堆石坝坝体填筑施工关键技术进行了阐述。
关键词:水利工程;面板堆石坝;坝体填筑;施工技术
引言
目前,在所有水库施工中,混凝土面板堆石坝是一种主要的施工技术。水库的修建与很多产业息息相关,它既关系着畜牧业、农业又关系着防汛抗旱等工作,因此,我们应该高度重视水库的修建。堆石坝施工技术是经过多年的发展才逐渐形成的,现在已经广泛应用于我国的水利建设中。
1面板堆石坝的特点分析
1.1安全可靠性方面的特点
面板堆石坝主要有防渗面板、防渗接地结构、堆石坝体构成。其中,防渗面板主要为堆石坝提供防渗效果,结合周边缝与防渗接地结构相连接;防渗接地结构主要对地基以及两岸坝基的渗流完成控制,实现渗水量的减少;堆石坝体主要完成面板以及接缝位置的漏水,并为面板提供支撑,是大坝的主要构件。对于面板堆石坝来说,其在安全可靠性方面的主要特点如下:由于建设在密实的沙砾层或是坚硬的岩基上,因此具备较高的抗滑稳定性;由于堆石属于非冲蚀材料,因此具备较好的渗流稳定性;由于整个堆石体为干燥区,因此具备更优的抗震性;相比于其他坝体结构来说,面板堆石坝的变形相对较小。
1.2施工及经济性方面的特点
对于面板堆石坝来说,由于其能够在未浇筑面板而有保护的条件下实现直接的过水或挡水,因此为施工导流、度汛等提供了更好的条件,保障了面板堆石坝坝体施工期间的安全性。同时,在面板堆石坝的施工中,各个工序之间均可独立展开,相互之间的干扰较少,为机械化施工作业提供了更便捷的条件。面板堆石坝结构中的面板主要位于大坝的表面,当其产生了一些裂缝时,可以更为容易的完成维修与加固。另外,对于面板堆石坝来说,其对于地质条件、坝址地形条件等均有着更高的适应性,因此应用范围更为广泛。
2堆石坝坝体填筑施工
2.1坝体填筑施工
从原则上讲,坝体填筑应该在坝基岸坡处理验收以及对应部位的趾板混凝土浇筑施工后再进行。但是,在很多时候,我们需要考虑来年汛期的影响,这就会缩短填筑施工的工期。因此,在基坑截流后,通常除趾板区域和坝体后面会设置量水堰施工区域,这会干扰正常的施工,至于其它的区域覆盖层可以按照设计书的规划进行施工,先进行场地清理的可以先施工。另外,工程上主要采用流水线施工法进行施工,是把一整个坝面按照要求合理的分成几个工作单元,在不同单元内按照次序依次填筑,控制好测量、运输、卸料、堆料等工序,使每个单元上的施工工序可以连续进行,不会耽误工作。单元与单元间应该画上明显的石灰线,作为分界标志,防止超压和漏压。
2.2测量控制
基面处理验收合格后,按设计要求测量确定各填筑区的交界线,洒石灰线进行标识,垫层上游边线可用竹桩吊线控制,两岸岩坡上标写高程和桩号;其中垫层上游边线、垫层与过渡层交界线、过渡层与主堆石区交界线每层上升均应进行测量放样,主次交界线、下游边线可放宽到二至三层测量放样一次,施工放样以预加沉降量的坝体断面为准,考虑沉陷影响后的外形尺寸和高程,根据设计要求的坝顶高程为最终沉降高程,坝体填筑时需预留坝高的0.5%-1.0%为沉降超高。填筑过程中每上升一层必须对分区边线进行一次测量,并绘制断面图,施工期间定线、放样、验收等测量原始记录全部及时整理成册,提交归档,竣工后按设计和规范要求绘制竣工平面图和断面图。
2.3坝料摊铺
坝体填筑从填筑区的最低点开始铺料,铺料方向平行于坝轴线,砂砾料、小区料、垫层料、过渡料及两岸接坡料采用后退法卸料,主堆石、次堆石和低压缩区料全部采用进占法填筑,自卸汽车卸料后,采用推土机摊料平整,摊铺过程中对超径石和界面分离料采用小型反铲挖土机配合处理,垫层料、过渡料由人工配合整平,每层铺料后采用水准仪检查铺料厚度,确保厚度满足要求。
2.4洒水
一般情况下,洒水有坝面加水和坝外加水两种形式,应该根据具体的施工规范进行布置。洒水的目的是使石料充分湿润,防止振动碾的强烈振力使石块接触部位的棱角被撞碎,另外,还可以缩小孔隙率,用细料来充分填充孔隙,从而增加碾压面的密实度。具体的洒水量应该根据碾压的试验结果确定,当使用风化岩做配料时,应该适当的多洒水,让风化岩料得到湿润。
2.5压实
垫层料和过渡料多采用自行式振动碾进退错距法碾压,主、次堆石料和砂砾石料多采用牵坝体分区填筑、碾压施工方法,并提出了坝体填筑中应主要的几个问题。仅供同行参考借引式振动碾碾压,振动碾一般沿平行坝轴线方向行进,靠近岸坡、施工道路边坡处除增加顺向碾压外,多采用液压振动夯加强碾压;主、次堆石料碾压采用进退错距法,错距由振动碾碾子宽度和碾压遍数控制,当振动碾碾子宽度为2m、碾压遍数为8遍时错距一般为25cm。坝坡接触带等大的碾压设备无法到位的区域采用小型手扶式振动碾或液压振动夯加强碾压。
3冲击碾压施工技术的应用
大坝填筑达到一定高度后,可采用冲击碾压的方式进行操作。冲击碾压机以一定的速度在地面上进行推进,与地面进行接触和交替抬高碾压轮的方式对其进行碾压操作,形成具有高冲击、高震动的撞击力。采用冲击碾压技术对大坝进行填筑操作具有以下优点:(1)具有较大的冲击力,压实深度大。冲击碾压机最大的碾压深度为4~5m。为了确保加固深度,可以根据实际的填筑材料和施工要求选择碾压深度。(2)填料选择的类型较为广泛。在含水量同等的情况下,冲击碾压机的碾压度较高。当填筑的厚度较大时,可以选择粒径较大的石料,这样不仅能够有效地保证碾压效果,还能降低石料爆破的成本,并且对石料的级配要求也有所降低。(3)具有较高的工作效率。冲击碾压机采用匀速的前进方式,其速度是一般振动碾工作的3倍,填筑厚度也比采用一般振动碾的厚度大。此外,采用冲击碾压机具有较高的灵活性,可以独立进行工作,不需要借助其他设备。
结语
混凝土面板堆石坝施工技术是在多年发展的基础上,经过逐渐改进才被现在的水利工程建设采用。这项技术可以极大地减少工程的成本,提高效率和材料的利用率,而且可以保证工程安全可靠的运作。我们有充足的水力资源,因此,修建水利工程是十分关键的工作。面板堆石坝技术在水利工程的施工中有着非常重要的地位,可以为抗旱防汛提供极大的指导。所以,我们在建设时,要合理的运用这一技术,在实际工程中不断的提高质量,并逐渐的完善此技术。
参考文献
[1]吕永生.水电工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术[J].中国高新科技,2018,1(12):48-50.
[2]张念木.基于实时监控的面板堆石坝施工工期-质量-成本综合优化研究[D].天津大学,2018.
[3]王志强.水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术[J].山东工业技术,2019(12):112.
[4]张春燕.混凝土面板堆石坝坝体填筑施工过程动态模拟研究[D].武汉:武汉大学,2019.
[5]冉新民.公伯峡水电站混凝土面板堆石坝设计与施工[D].西安:西安理工大学,2019.