马利红
中国水利水电第三工程局有限公司 青海省 814099
摘要:在水利工程中,大坝作为主要的挡水建筑物,发挥着不可替代的重要作用,同时也是水利工程中最重要的部分。混凝土面板堆石坝是当前常见的土石坝坝型之一,其中以混凝土面板作为主要的防渗结构。不过,在施工当中,受到工艺技术、施工方法、施工环境、沉降变形等因素的影响,可能产生裂缝,且时间跨度较大。这种情况将会造成防渗效果下降,进而影响整个水利工程的运行安全。因此,在混凝土面板堆石坝施工中,要特别重视防渗面板的施工,把握好施工关键技术,进而确保施工质量。
关键词:混凝土面板;堆石坝;防渗面板;施工关键技术
前言:水利工程是我国最重要的工程项目之一,也是一项基础性的民生工程,具有惠民利民的重要作用。水利工程可以保护环境、有效利用水资源,对国家经济发展有着重要的促进作用。目前很多水利工程都应用了混凝土面板堆石坝,其中防渗面板是一个非常重要的部分,对于大坝及整个水利工程质量寿命都有直接影响。因此,对于混凝土面板堆石坝防渗面板的施工,应当高度重视,把握好施工关键技术,确保良好的防渗性能,保证水利工程的安全运行。
一、混凝土面板堆石坝防渗面板工程概况
以玛尔挡水电站为例,地处黄河干流,为龙羊峡以上黄河干流湖口至羊曲河段规划第十二个阶梯级水电站。水电站以发电为主要任务,拟初装机容量为2200MW,平均发电量为71.16亿千瓦时。工程规模为一等大(1)型工程,枢纽建筑物包括右岸引水地下厂房、右岸三孔溢洪道、右岸一条泄洪洞、混凝土面板堆石坝。该工程施工中,关键部分在于混凝土堆石坝防渗面板施工,应把握好施工关键技术,确保良好的防渗性能。
二、混凝土面板堆石坝防渗面板施工关键技术
(一)面板施工准备工作
施工准备中,要特别控制好原材料质量,严格根据招投标文件,选择质量合格的原材料,如选择强度足够、矿物组成稳定、化学性质稳定、水化热反应较小的优质水泥。在把握工程造价的同时,严格把握好钢筋、骨料、水泥的质量,同时对骨料石粉含量严格控制,将人工砂细度模数控制在2.4-2.8之间。所有材料入场前,都要由供应商提供合格证,并做好质量检验后才能入场。混凝土材料要合理配置,浇筑前进行配合比试验。根据施工现场的地质结构、地理位置、气候环境,选定最优配合比。
(二)坝基清理测量放线
填筑大坝前需做好坝基开挖工作,对坝基范围内妥善进行探洞回填工作,同时控制好断层封闭、倒悬、陡坎等工作质量。坝基排水设施应合理设置并进一步强化,确保大坝后续填筑质量合格,防止发生面板反向水压顶托的情况。严格根据施工图纸要求进行混凝土面板堆石坝分层填筑,在现场将分区边界标明。利用准确的测量放样,对铺料厚度加以控制。如果工程项目中应用挤压边墙技术,需要对测量放线操作质量严格控制,确保挤压边墙厚度与设计要求相符合。
(三)坝体堆石填筑施工
根据施工图纸设计要求,进行坝体堆石填筑施工,对洒水量、填筑层厚、碾压次数、渗透系数、干密度、孔隙率等相关施工参数严格控制。坝料填筑过程中,要严格控制坝料分区界线,确保坝料填筑厚度符合要求,确保碾压到位。填筑坝体前还要检查隐蔽工程质量,如部位趾板浇筑情况、坝基处理情况等。截流后采取趾板浇筑施工,且趾板浇筑进度需要跟上大坝垫层料填筑进度,以免耽误工期。
(四)趾板面板施工技术
趾板混凝土入仓施工中,利用泵管及溜槽的方式,可能发生骨料分离。同时受到雨水、温度的影响,可能发生混凝土坍落度改变。因此 在趾板混凝土施工中,运输距离应控制在坝1km之内,减少混凝土坍落度损失。采取混凝土输送泵直接入仓的方式,避免骨料分离。依托坝体进行趾板混凝土填筑施工,和坝体填筑同步上升,超出10m填筑高度。待坝体填筑沉降4-6个月后开始混凝土面板施工,应用滑模施工技术,将侧模作为支撑轨道结构,连续进行面板浇筑,使面板接缝减少。
(五)防渗面板浇筑养护
面板混凝土浇筑中,对浇筑温度、浇筑速度严格控制,确保混凝土内部结构强度足够,避免发生混凝土裂缝。注意混凝土温度过高时不可浇筑,以免造成内外部温差过大而发生温度裂缝。浇筑完成后要立即进行抹面养护工作,混凝土初凝前需完成第二次压面抹光。浇筑抹面后采取洒水保护方式,确保混凝土表面湿润,直至硬化程度不会受到损坏。混凝土硬化后使用土工布或草帘覆盖,防止阳光直射暴晒。应用流水为混凝土表面降温,防止干缩裂缝。养护时间不得短于28d。
(六)面板裂缝控制处理
为保证混凝土面板良好的防渗性能,必须注意控制和处理面板裂缝。填筑坝体过程中,严格控制可能引起面板裂缝的因素。坝体填筑整体尽量同步升高,确保整体沉降均匀,并控制好过渡料及垫层料质量。面板混凝土浇筑时间要合理安排,尽量在低温环境下进行。做好混凝土养护工作,缩小内外温差。在混凝土原料、施工过程中各项参数控制、面板初凝后养护等方面入手,有效限制裂缝的产生。如果混凝土面板出现裂缝,要按照具体情况和分类进行处理,将裂缝妥善填筑和修复封闭。
(七)止水铜片质量控制
在工程区使用模具制作止水铜片,由于止水铜片为卷材,同时单片尺寸较大,需要对施工环节加强控制,避免止水结构发生损坏或变形。特别是对于防浪墙、趾板、面板等重要位置,其异型止水接头应在厂内整体冲压成型,以确保止水接头施工质量。安装止水铜片前先进行放线,校正无误后使用木楔加固。浇筑混凝土的过程中,利用小型振捣器振捣密实,但注意避免振捣器接触模板或水面。模板拆除后妥善保护周边缝止水铜片。以枋木为骨架,配合扁钢捆紧,再用膨胀螺栓在趾板混凝土上固定妥当。
结论:在水利工程大坝建设当中,防渗面板是一个非常重要的施工环节,对于混凝土面板堆石坝的整体质量和性能而言,有着重要的影响。在具体施工当中,应当做好坝体堆石碾压填筑的施工质量控制。特别在防渗面板施工之前,做好前期准备工作,注意加强施工测量,严格控制混凝土制备浇筑及养护工作。通过把握防渗面板各个环节的施工关键技术,保证防渗性能优良,质量符合要求。
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