黃祖同 黃武敏

(中國(guó)水利水電第十六工程局有限公司海外事業(yè)部，福建福州 350003)

1 工程概況

某大型擋水發(fā)電大壩是一座碾壓混凝土重力壩，壩體最高為111 m，壩頂總長(zhǎng)300 m，最大壩底寬度84．5 m，壩頂寬7 m，共分為7個(gè)施工壩段，計(jì)劃澆筑約60萬(wàn)m3混凝土，澆筑工期為29個(gè)月?；炷了竭\(yùn)輸采用20 t，8 t自卸汽車(chē)，碾壓混凝土垂直運(yùn)輸主要使用200 m3/h負(fù)壓溜槽，常態(tài)混凝土垂直運(yùn)輸以10 t/30 t高架門(mén)機(jī)吊運(yùn)為主，基礎(chǔ)找平層等局部常態(tài)混凝土垂直運(yùn)輸利用負(fù)壓溜槽?？梢?jiàn)，本壩體工程為大體積混凝土結(jié)構(gòu)工程，施工過(guò)程的溫度控制和成型結(jié)構(gòu)物的裂縫控制直接關(guān)系到工程施工的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)物的安全。為此，本課題組對(duì)壩體的施工安全進(jìn)行了重點(diǎn)監(jiān)測(cè)和控制，監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容是混凝土澆筑過(guò)程中的溫度控制和成型結(jié)構(gòu)物的裂縫值。

2 壩體溫度控制

2．1 壩體溫度監(jiān)測(cè)方案

對(duì)于本RCC高壩，選擇3個(gè)以上的監(jiān)測(cè)縱斷面，包括平行于壩軸線、壩頂及基礎(chǔ)廊道的監(jiān)測(cè)縱斷面;選擇3個(gè)以上的監(jiān)測(cè)橫斷面，布置在最大壩高壩段或地質(zhì)和結(jié)構(gòu)復(fù)雜壩段，其中以選擇河床最深處的橫剖面為壩內(nèi)變形的主要監(jiān)測(cè)斷面。在監(jiān)測(cè)斷面上，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的選擇針對(duì)工程安全的制約因素和工程設(shè)計(jì)要求，恰當(dāng)?shù)卮_定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及其測(cè)點(diǎn)數(shù)量，儀器布設(shè)齊全，以保證有效的工程性態(tài)監(jiān)測(cè)。

2．2 溫度計(jì)埋設(shè)方案

溫度測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)根據(jù)碾壓混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和施工方法而定。一般在有代表性壩段的中心斷面上，按矩形網(wǎng)格布置溫度計(jì)，網(wǎng)格間距按10 m～20 m，上密下疏，并在壩體表面、間歇期層面、孔洞周?chē)蜏囟茸兓瘎×也课坏臏y(cè)點(diǎn)適當(dāng)加密。由于碾壓混凝土壩是采用干硬性材料，大型機(jī)械連續(xù)薄層攤鋪，振動(dòng)碾碾壓密實(shí)等與常態(tài)混凝土筑壩方法不同，因此，不能按傳統(tǒng)方法埋設(shè)儀器。先測(cè)量放樣，確定溫度計(jì)的埋設(shè)位置，采取挖坑或鉆孔回填法:即將倉(cāng)面上的碾壓混凝土挖坑或鉆孔后，然后挖不同深度的3個(gè)坑，將溫度計(jì)垂直放入坑內(nèi)，高于所埋設(shè)的碾壓層面，進(jìn)行儀器定位，然后用常態(tài)混凝土回填。人工采用小型振動(dòng)碾按不同的碾壓遍數(shù)和碾壓方法搗實(shí)。混凝土完全覆蓋儀器后按設(shè)計(jì)要求觀測(cè)，按觀測(cè)規(guī)程記錄埋設(shè)過(guò)程的主要參數(shù)，并繪制埋設(shè)草圖。

3 壩體橫向裂縫監(jiān)測(cè)

3．1 測(cè)縫計(jì)

在每個(gè)階段面上每隔50 m各布設(shè)1只壩縫測(cè)縫計(jì)和1只表面橫縫測(cè)縫計(jì)，實(shí)測(cè)壩體結(jié)構(gòu)物的變形情況。

3．2 測(cè)縫計(jì)的埋設(shè)方案

埋設(shè)于混凝土壩橫縫上的測(cè)縫計(jì)在先澆塊上埋設(shè)附件。先澆塊立模后，在接縫一側(cè)的模板上放樣，確定測(cè)縫計(jì)的埋設(shè)點(diǎn)。將安裝蓋釘于埋設(shè)點(diǎn)模板上，同時(shí)將測(cè)縫計(jì)套筒及連接座旋上，螺紋上涂上黃油，套筒內(nèi)塞滿(mǎn)棉紗，并用油漆在埋設(shè)點(diǎn)做記號(hào)標(biāo)識(shí)。為了保證附件安裝更為牢靠，可再用φ12的鋼筋將套筒點(diǎn)焊在模板上，以免混凝土澆搗及拆模過(guò)程中將其損壞。當(dāng)接縫的另一側(cè)混凝土澆至高出儀器埋設(shè)位置20 cm時(shí)，挖去搗實(shí)的混凝土，打開(kāi)套筒蓋，取出填塞物，旋上測(cè)縫計(jì)，用墊片和三腳架將測(cè)縫計(jì)預(yù)拉至設(shè)計(jì)(滿(mǎn)量程的1/4)量程，再用棉紗和膠布封住套筒和測(cè)縫計(jì)之間空隙后，回填混凝土。

4 施工期數(shù)據(jù)觀測(cè)方案

施工期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集嚴(yán)格按照規(guī)范和技術(shù)要求執(zhí)行，并做到“四無(wú)”，即無(wú)缺測(cè)、無(wú)漏測(cè)、無(wú)不符合精度、無(wú)違時(shí);“四及時(shí)”，即及時(shí)觀測(cè)、及時(shí)記錄、及時(shí)計(jì)算、及時(shí)校核;“四固定”，即人員固定、儀器固定、測(cè)次固定、時(shí)間固定。必要時(shí)，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況或監(jiān)理工程師的指示，適當(dāng)調(diào)整觀測(cè)頻次，以保證監(jiān)測(cè)資料的準(zhǔn)確和連續(xù)性。1)溫度計(jì):在埋設(shè)初期，24 h以?xún)?nèi)，每隔4 h測(cè)1次;之后每天觀測(cè)2次，直至混凝土達(dá)到最高水化熱溫升為止;以后按照技術(shù)要求觀測(cè)頻次執(zhí)行，或根據(jù)工程需要確定。2)壩縫測(cè)縫計(jì):埋設(shè)初期，24 h以?xún)?nèi)，每隔4 h測(cè)1次，直至混凝土達(dá)到最高水化熱溫升為止;以后每天觀測(cè)1次，持續(xù)一旬;以后每周觀測(cè)1次，持續(xù)2個(gè)月;再以后按DL/T 5178-2003混凝土壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范中規(guī)定的測(cè)次觀測(cè)，或根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定。3)表面橫縫測(cè)縫計(jì)，大壩灌漿區(qū)接縫灌漿前2周，進(jìn)行表面橫縫開(kāi)合度的首次觀測(cè)，至灌漿前測(cè)次不少于7次;橫縫灌漿時(shí)，應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀測(cè)直到灌漿結(jié)束。如多條橫縫同時(shí)灌漿，則應(yīng)按上述方法，進(jìn)行同步觀測(cè)。除進(jìn)行灌漿的橫縫外，左右相鄰的橫縫也應(yīng)進(jìn)行灌漿前、后相應(yīng)的開(kāi)合度觀測(cè)。

5 監(jiān)測(cè)資料整理分析與信息反饋

5．1 觀測(cè)資料的整編分析

1)使用經(jīng)監(jiān)理批準(zhǔn)的格式將各項(xiàng)儀器的有關(guān)參數(shù)、埋設(shè)后的初始讀數(shù)和全部?jī)x器設(shè)備的檔案卡等整編成冊(cè)。

2)在施工期及時(shí)整理分析全部觀測(cè)資料，繪制測(cè)值變化過(guò)程線，并按周、月向有關(guān)單位報(bào)送觀測(cè)報(bào)告。

5．2 監(jiān)測(cè)資料的分析方法

常見(jiàn)的監(jiān)測(cè)資料的分析方法有比較法、作圖法、特征值統(tǒng)計(jì)法及綜合分析法。

1)比較法。通過(guò)巡視檢查，比較各種異?，F(xiàn)象的變化和發(fā)展趨勢(shì);通過(guò)各觀測(cè)成果物理量數(shù)值的變化規(guī)律或發(fā)展趨勢(shì)的比較，預(yù)計(jì)建筑物安全狀況的變化;通過(guò)觀測(cè)成果與設(shè)計(jì)的或試驗(yàn)的成果比較，看其規(guī)律是否具有一致性和合理性。2)作圖法。通過(guò)繪制觀測(cè)物理量的過(guò)程線圖、特征過(guò)程線圖、相關(guān)圖和分布圖等，直觀地了解觀測(cè)物理量的變化規(guī)律，判斷有無(wú)異常。3)特征值法。對(duì)各觀測(cè)物理量歷年的最大和最小、變差、周期、年平均值以及年變化率等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分析各物理量之間在數(shù)據(jù)變化方面是否具有一致性和合理性。4)綜合分析法。隨時(shí)補(bǔ)充或修整有關(guān)監(jiān)測(cè)設(shè)施的變動(dòng)或檢驗(yàn)、校測(cè)情況，以及各種考證表、圖等，確保資料的銜接和連續(xù)性。繪制監(jiān)測(cè)物理量過(guò)程線圖或監(jiān)測(cè)物理量與某些原因量的相關(guān)圖，檢查和判斷測(cè)值的變化趨勢(shì)。根據(jù)所繪制圖表和有關(guān)資料及時(shí)作出初步分析，分析各監(jiān)測(cè)物理量的變化規(guī)律和趨勢(shì)，判斷有無(wú)異常值。

5．3 監(jiān)測(cè)成果信息反饋

對(duì)監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行了整編和分析后，及時(shí)將資料成果反饋給業(yè)主、監(jiān)理和設(shè)計(jì)，所采取的反饋方式包括:監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)、監(jiān)測(cè)周報(bào)、監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)報(bào)(例會(huì)報(bào)告)、監(jiān)測(cè)月報(bào)、年度報(bào)告、專(zhuān)項(xiàng)報(bào)告和監(jiān)測(cè)成果綜合分析報(bào)告。

1)每日以電子版形式，將當(dāng)天的監(jiān)測(cè)成果及施工情況及時(shí)報(bào)送業(yè)主和監(jiān)理單位，每周以周報(bào)形式報(bào)送，每月以月報(bào)形式，每年則以年報(bào)形式報(bào)送。月報(bào)和年報(bào)至少包含:相應(yīng)安全監(jiān)測(cè)施工部位在當(dāng)月或當(dāng)年的土建工程施工情況(進(jìn)度、形象、存在主要問(wèn)題等);當(dāng)月或當(dāng)年已完成的儀器埋設(shè)情況(數(shù)量、種類(lèi)、占合同數(shù)量的百分比、完好情況等);巡視檢查情況(反映現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境的變化、儀器設(shè)備維護(hù)以及反映對(duì)實(shí)施安全監(jiān)測(cè)施工有干擾的情況等);觀測(cè)成果報(bào)表(將各類(lèi)項(xiàng)目的檢測(cè)成果以綜合月報(bào)表和年報(bào)表的形式反映);各測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)物理量隨時(shí)間、空間變化的曲線圖和分布圖存在問(wèn)題和建議。2)及時(shí)響應(yīng)業(yè)主和監(jiān)理的指示和要求。根據(jù)業(yè)主的需要，隨時(shí)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)和分析成果，以為業(yè)主和設(shè)計(jì)決策、指導(dǎo)土建單位施工服務(wù)。3)在遇到緊急情況下，可采取口頭、電話等手段及時(shí)通報(bào)。

6 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)29個(gè)月的監(jiān)測(cè)和控制，本水利工程壩體結(jié)構(gòu)物的混凝土質(zhì)量一次性全部達(dá)標(biāo)。本文就超大型壩體工程在施工過(guò)程的溫度和裂縫控制進(jìn)行了初步探討和實(shí)踐，以期為大家進(jìn)行同類(lèi)工程施工提供參考，更多好的監(jiān)測(cè)方法有待大家一起探討和實(shí)踐。

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