水利工程大坝填筑施工关键技术

发表时间:2021/1/19   来源:《工程管理前沿》2020年10月第6卷30期   作者:张昇明、张贵永
[导读] 水利工程是社会经济发展中重要的基础设施建设
        张昇明、张贵永
        紫金矿业集团股份有限公司
        摘要:水利工程是社会经济发展中重要的基础设施建设。水利工程大坝,主要起到生态平衡保护,避免水质污染和水土流失的作用;海涂围堰工程大坝,是为了交通运输以及工农业生产所需,进行围海造田的工程建设。大坝填筑施工是大坝工程建设中的重要施工环节,相关施工人员需要根据工程具体情况,对施工过程进行细化,对施工流程和各项工作进行有效实施和控制,使施工质量得到有效保障。
        关键词:水利工程;大坝填筑;施工技术
        
        1填筑施工质量影响因素
        1.1施工材料
        大坝填筑施工中所需材料类型较多,消耗量较大,因此需要对材料的质量进行严格把控,比如对堆石料进行选择时,应进行相应的对比分析,如选择不合格材料,会对大坝填筑施工造成不利影响,使施工的可行性、可靠性降低;另外在材料搭配方面,应进行模拟分析,进行合理的选择。目前的大坝填筑施工对材料的需求量较大,需要制定出科学、合理的施工体系,对施工进度和质量进行有效保障。
        1.2人员及设备
        设备因素和人员因素是对大坝坝体填筑施工质量起着要重要作用的影响因素。不少水利工程建设中出现问题因为人员配备不足,施工团队中缺乏专业人才,熟悉和掌控现代化施工技术,造成施工项目存在质量漏洞;施工人员对于外部环境的变化关注度不高,对自身技术水平和能力的提高缺乏相应的意识,对大坝填筑质量也造成一定的影响。另外,施工过程中设备的自动化、机械化和智能化是未来发展的趋势,而施工中缺乏相应配套设备,或者对设备操作使用缺乏规范性,会对施工质量造成影响,同时对水利工程的发展造成阻碍。因此,需要加强对设备以及人员的重视和把控。
        2水利工程大坝填筑施工技术
        2.1施工设备
        优良的施工机械设备是保障大坝填筑工程质量和进度的首要条件,能够确保施工的高效性。在进行施工设备选择时,需要根据工程的实际情况,施工强度、工程量、施工条件、施工场地、施工技术要求等因素进行合理选择。另外,进行施工设备选择时,应选择技术高效、运作费用低、经济使用合理、损耗量小、能源消耗低、可依赖性高、生产能力强且故障较少的设备;对施工环境适应力强、对施工质量能够有效保障,能对设备生产力要求予以满足的机械设备;根据实际施工环境以及所需的工程量,对施工设备数量进行计算;确保设备用法简单、操作灵活、方便维修;施工中噪音低、污染小,能够保证施工环境的良好;设备环保节能,具有较高的安全系数。
        2.2坝料加工及运输
        大坝坝体填筑工程所需的防渗材料、过渡材料、反滤料以及堆石料,可以从附近就地取材,以及由附近的工业加工厂和石料厂提供,并根据相应的开采作业方式进行开采,再通过车辆运输至施工现场。
        2.3坝体填筑
        (1)土料铺填。首先,施工人员需要将土料运输到指定的卸土点,完成卸土后,再通过推土机将土料进行铺填。在实际施工前,为了确定填铺料的厚度,施工人员需对填铺料进行碾压,根据碾压实验的结果计算出填铺料的厚度。施工人员可通过带线木桩来设置填土变线位置,并结合水准仪对铺土厚度进行综合控制,将铺土量控制在合理的范围之内。(2)土料晾晒及洒水。土料铺填完成后,施工人员需在开挖面进行取土并测量其中的含水量,如果土料的含水量高于适宜含水量2%以上,则不能上坝摊铺。为避免此类情况发生,施工人员可使用合适的推土机后挂对其进行处理,在翻土后土料含水量将快速下降,然后再将其挖运到填土面,最终进行坝体填铺。除此之外,如果土料含水量低于适宜含水量2%以上,则需要施工人员及时进行洒水处理。(3)刨毛处理。在土料填铺以及压实工作完成之后,施工人员要对压实面进行检查,一旦发现压实面出现光面的情况,则要立即对其进行刨毛处理。从而确保上下层之间的土面可以更好的结合。在实际处理过程中,施工人员可使用带有翻犁的推土机进行浅层刨毛,处理深度控制在2cm左右。

需要注意,推土机刨毛的路线应与土坝轴线互相平行。
        2.4心墙料填筑
        在实际施工过程中,施工人员通常会使用进占法的方式来摊铺心墙土料。此法可以在运输设备卸料的过程中,同时使用推土机来进行摊铺,因此大幅降低了施工所需的时间。经过初步碾压,能有效降低由于暴雨或其他特殊因素引起的土料流失或出现位移等情况,避免了土料损失的现象。需要注意的是,若使用重车进行行驶碾压,必须避开已经验收合格的区域,降低对已验收的土层造成破坏。
        2.5坝体辗压技术
        (1)挤压边墙。施工顺序是先将下垫层料碾压整平,并对其进行定位及划线后,施工人员通过挤压机制作出一个大小合适、具备一定弹性和半透水性的混凝土墙,确定这道挤压墙强度符合需求后,使用其对其下游侧铺垫层料进行碾压,重复以上步骤,最终完成挤压边墙的操作。此种方式,可有效提升大坝对水土流失现象的抗性,能明显提升大坝的稳定性。在施工过程中,需要严格、精准控制各项数据,并在上一步骤验收完成之后再进行下一步施工,以确保获得较好的挤压边墙效果。(2)坝体碾压。坝体碾压同样是水利工程大坝填筑施工中非常重要的一个环节,通常情况下,使用一辆重量为15t左右的自卸式卡车,其中的材料依照进占法计算。在石料厂装料并运输到大坝填筑区,之后再由推土机对其进行推平以及振动碾碾压。碾压平整之后,施工人员需使用洒水车进行洒水,撒水量控制在对石量的20%左右。洒水后还需进行振动碾压,并重复数次,以提升坝体的稳定性。
        2.6检查
        按照相关设计要求和规范标准,在碾压作业完成后,对坝体填筑质量进行检查,检查内容包括铺层厚度、各种石料的级配情况、碾压次数、加水量、干密度以及沉降量等,其中按照规定的频率,进行干密度检测和沉降量观测。
        3水利工程大坝填筑施工注意事项
        3.1保证混凝土面清洁
        在进行高塑性粘土填筑之前,施工人员首先要保证混凝土面与土料之间的连接质量,并对混凝土面进行清理,将混凝土面上存留的杂物及灰尘等清除干净,为后续施工做好准备,以确保在浓泥浆涂刷的过程中不会出现质量问题。
        3.2处理粘土脱空
        在施工过程中,接触粘土施工时常常会出现脱空的情况,也就是高塑性粘土在涂刷的过程中并没有与压板形成全面的结合,施工人员需要对脱空的位置进行清理,确保结合处能够满足施工的标准后重新对其涂刷泥浆并填补粘土。
        3.3调节对高塑性粘土含水量
        为了更好的提升水利工程大坝填筑施工的质量,施工人员需对高塑性粘土进行提前储备,并在施工前对其含水量进行科学的调节。如果发现粘土含水量偏低,则需要施工人员定期对其进行洒水,以保证其质量可以满足施工需求,之后才能进行填筑。
        3.4保证接缝质量
        接缝质量对水利工程整体质量有着非常大的影响,应尽量采用平齐填筑的方式,减少接缝的数量。如果施工需要在层间留有台坎进行接缝,施工人员应在完成下层料的填筑之后,在距离碾压线1m左右的位置设置灰线,以此作为控制变线,为提高接缝的质量提供帮助。
        4结语
        水利工程建设中,大坝填筑施工是其中至关重要的施工环节,施工技术较为复杂,所以需要充分应用先进的施工设备和施工工艺,对施工经验进行不断吸取和总结,施工环境和特点进行充分了解,根据施工现场的实际情况,确保制定施工方案的科学性和、合理性地,对施工过程中的工序和流程进行不断优化,使大坝填筑施工质量得到有效保障。
        参考文献:
        [1]水利工程施工中大坝填筑施工技术分析[J].史忠玉,刘俊生.居舍.2018(24)
        [2]对水利工程施工质量控制技术的研究[J].刘建飞.地产.2019(19)
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