水利工程中面板堆石坝工程的关键技术分析

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:杨峰
[导读] 摘要:面板堆石坝具有良好的防渗效果,坡面稳定性和抗震性能较好,防渗面板的透水性以水压承受力较强,施工操作简便,在水利工程施工防渗结构建设中得到越来越广泛的应用。
        云南建投第一水利水电建设有限公司  云南昆明  650217
        摘要:面板堆石坝具有良好的防渗效果,坡面稳定性和抗震性能较好,防渗面板的透水性以水压承受力较强,施工操作简便,在水利工程施工防渗结构建设中得到越来越广泛的应用。本文主要结合新平县马鞍山水库面板堆石坝工程建设为例,对工程施工关键技术进行探究,旨在进一步提升水利工程建设质量,强化其整体方身形,促进水利工程建设水平的综合性提升。
        关键词:水利工程;面板堆石坝工程;关键技术;分析
        新平县马鞍山水库面板堆石坝工程为于南恩河上游段,径流面积24.7km2,河床落差较大,水流湍急,洪峰陡涨陡落,降水量丰沛,垂直气候明显,年降雨量存高程的增高而增大的趋势,明显分干湿两季。工程区域为一多构造体系复合交织地区,构造稳定性较差,地震基本烈度为Ⅶ度。拦河坝工程左右坝肩、河床坝基地质条件基本稳定。大坝坝型为砼面板堆石坝,最大坝高81.0m,坝顶长161.7m,坝顶宽8m,坝顶上游设防浪墙1.0m,上游坝坡1:1.4.下游坝坡1:1.5。结合具体马鞍山水库面板堆石坝工程的具体情况,对其工程施工关键技术进行探究。
        一、面板堆石坝工程概述
        这是一种新型的防渗坝型,工程使用操作简单,时间短,成本较低,施工安全性高。随着面板堆石坝理论研究的日渐成熟,在水利工程施工中的应用越来越广泛。该种坝型上游面主要是比较薄的防渗面板,且其主要分为刚性钢筋混凝土和柔性沥青混凝土两种形式。【1】其坝身主要是利用性质较高的堆石材料形成的稳定性结构,变形风险较小。其主要应用特点有:剖面比较小,施工成本不高,是一种经济型的坝体工程;不会受到外界环境、气候环境的太大影响,具有良好的引流防汛功能;整体面板的渗透性比较高;具有较强的抗震性能。但该种坝体自身不具备泄洪功能,需要另外设置溢洪道。【2】随着薄层碾压技术的日渐成熟,面板堆石坝工程施工技术水平逐渐提升,效果更佳,具有较高的发展前景。
        二、面板堆石坝工程关键施工技术
        (一)填筑工艺技术
        进料:堆石坝填筑的碎石料、毛块料等可以从距坝址约4公里的堆石料场开采取用,也可以结合具体情况自行加工和采购混凝土细骨料。填筑方式主要有后退法和进占法两种。前者通常应用在垫层料摊铺施工中,避免物料分离,在压实的坝面上降低轮胎损耗,但是对后续工作影响大,延长工期等缺陷;后者在未压实的石料上对轮胎损耗较大,而且会引起物料分离,但是可以影响降低推土机的摊平工作量。压实:通常情况下利用自行式和脱式震动的方式进行碾压。而且保障压实干密度的均衡性,一般保持在每立方厘米2.3克左右。注重开展压实实验,保障其符合标准要求。【3】其中压实施工又分为填料、垫层料、坝壳石料压实三种形式,以填料压实施工为例,其填料粒径控制在6米到12米范围内,其厚度要结合粒径的大小进行合理选择,采取震动碾压的方式对其进行压实,结合碾压重量选择合适的碾压次数,一般情况下要持续性碾压4次到8次,并以其实际的压实度为准。
        (二)垫层施工技术
        该结构主体主要位于堆石体的上游结构中,主要利用碎石料、砂砾料进行填筑。在马鞍上水库面板堆石坝共工程施工中,距离坝址约4公里的堆石料场开采取用碎石料、毛块石料等,就地取材,减少运输成本,缩短施工时间。要保障皮面平整性,并利用水平碾压方式对其进行压实,坡面偏差上下浮动在40毫米左右,保障面板厚度均匀性;要保障上游垫层坡面的压实度,防止出现混凝土浇筑过多的现象,提升其应力效应。【4】水平填筑长度要大出设计长度2厘米左右,每隔十五米对斜坡进行压实一次;利用专业化的碾压设备对斜坡进行反复碾压。子啊进行浇筑之前,要做好垫层坡面防护工作,如喷射混凝土等方式,防止平整性受到破坏。


        (三)趾板施工技术
        在河床段进行施工时,要对其浇筑时间点进行精准把握,一般需要在基岩开挖完成之后就要开始进行混凝土浇筑,保障两个环节的无缝对接,避免影响后续大坝填筑工作的正常开展。针对位于岸坡位置的趾板,只要在填筑工作开展之前的三十天内浇筑即可。其中趾板施工的主要流程和工序有:具体的施工之前,要对施工场所进行全面清理,并利用相关工具进行精准测量和放线,结合锚杆施工技术进行施工,安装止水片、设置钢筋……浇筑混凝土等过程。【6】混凝土浇筑施工主要是利用滑模技术实施。此外,还可以结合基岩开挖的具体状态,对趾板工程进行分段施工,保障施工现场的有序进行,也可以提升施工速度。
        (四)面板施工技术
        防渗面板主要由主面板和混凝土底座构成,是该坝体工程的关键性的防渗结构,很薄,而且容积较小,具有较强的抗渗性、耐久性和柔性特点,不易变形。在对混凝土面板施工时,通常要在堆石体填筑完成之后才能实施,从而有效避免整个坝体出现沉陷、位移、裂缝等问题。【6】结合具体情况,决定是否需要分期施工。马鞍上水库面板堆石坝共工程最大坝高81.0m,可以适当的采用分期施工的模式进行操作。其中主要施工流程为:(1)面板钢筋施工,具体施工操作有两种形式,分别为钢筋网分片绑扎和现场直接绑扎,前者需要利用车辆从生产基地运输到施工现场。(2)金属止水片安装,通常有冷挤压、热加工、手工三种形式成型,对其实施退火操作后,利用搭接、咬接等方式进行现场拼接。【7】(3)混凝土浇筑,要读浇筑时间进行合理选择,尽量避开汛期。对起始板进行浇筑时,利用滑模进行浇筑。结合坝体具体的高度,选择合适的浇筑方式,高度较低时,可以利用坝脚的起重机对其进行运输,高度较大时,可以利用溜槽扥进行输送。
        (五)面板分缝止水技术
        对该部分的施工技术应用主要是起到防渗作用,结合其厚度比较薄,而且体积很大,对温度、应力、施工技术等方面的要求比较高,因此通常利用竖直方向的纵缝对其进行合理划分,进行分区施工。此外,垂直缝、周边缝等都是永久性的伸缩缝,水平施工缝是临时缝。【8】要保障垂直缝中部位置的分缝间隔距离要在(+3)15米,两边间距是中间位置间距的二分之一。在中两边位置设置两道止水防线,强化其止水作用;在中间位置设置一道止水防线。
        三、结语
        综上所述,随着我国经济水平的逐渐提升,对水利工程需求日益涌现。面板堆石坝坝体工程引起施工操作简单、成本较低、稳定性和抗震性能较好,因此在水利工程中得到越来越广泛的应用和推广,对于提升水利工程的防渗性能做出了巨大的贡献。要结合具体的水利工程施工案例,对面板堆石坝工程施工的关键技术要点进行探究,强化施工技术管理,促进面板堆石坝坝体工程施工质量和效果,促进我国水利工程施工的整体水平。
        参考文献:
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