張 亞,孫英輝
(1.貴州省水利科學(xué)研究院,貴陽 550002;2.長江水利水電工程建設(shè)(武漢)責(zé)任公司,武漢 430040)
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翻模砂漿固坡在小云南水庫的運用
張亞1,孫英輝2
(1.貴州省水利科學(xué)研究院,貴陽 550002;2.長江水利水電工程建設(shè)(武漢)責(zé)任公司,武漢 430040)
基于翻模砂漿固坡在水庫施工中的運用,施工人員要較好的掌握水庫的實際情況,制定有效的施工管理措施,能夠從溢洪道、供水泵站、取水建筑物等多個項目中,掌握翻模砂漿固坡施工的前期準(zhǔn)備工作。施工人員要明確這種施工工藝的應(yīng)用方法,其主要內(nèi)容有模板安裝、填筑與碾壓墊層料、灌注砂漿、模板翻轉(zhuǎn)。最后通過與其他施工技術(shù)的比較,總結(jié)其優(yōu)勢。
翻模砂漿;固坡;堆石壩;小云南水庫
小云南水庫工程,針對混凝土面板施工提出一些手段,由此更好的掌握施工流程。在實際施工中,主要使用了定型鋼模板的形式,以此為基礎(chǔ),進行墊層填筑和低強混凝土的固坡。施工人員還會采用帶楔形板,并使用這種翻升系統(tǒng),增加墊層料與固坡砂漿的一次成功率。
施工人員要了解堆石壩施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),針對上層坡面和防護層做好防護。關(guān)于面板堆石壩施工,已經(jīng)成為國內(nèi)外關(guān)注的重點,為了更好的探索施工工藝和手段, 要針對雙溝水電站采取的堆石壩翻模固坡施工進行研究,掌握這種工藝的適用環(huán)境。同時進行墊層料填筑和砂漿固坡,能夠增加坡面的平整性,提高施工效率,降低整體投入的成本。
小云南水庫位于貴州省銅仁市謝橋辦事處龍門坳村,地處錦江中游段右岸二級支流的龍洞河上,距銅仁市公路里程12 km,距湖南懷化市160 km,距貴陽市414 km,S201玉銅公路從左岸通過庫區(qū)料場,對外交通方便[1]。
樞紐工程由混凝土面板堆石壩、右岸溢洪道、庫區(qū)左岸泵站供水系統(tǒng)、左岸岸塔式取水口、取水洞及出水口閘門系統(tǒng)組成,工程等別為Ⅲ級,工程規(guī)模為中型工程。
壩址以上流域面積30.1 km2,多年平均流量為0.701 m3/s。水庫正常蓄水位為321.00 m,最大壩高59.20 m,相應(yīng)庫容為1071 萬 m3,校核洪水位325.29 m,總庫容1293 萬 m3。
本工程城鎮(zhèn)供水量1289 萬 t/a,灌區(qū)供水量111.35 萬 t/a,下放生態(tài)用水221 萬 t/a,滿足10.24萬城鎮(zhèn)人口生產(chǎn)生活用水需求,同時兼顧水庫下游周邊地區(qū)灌溉用水。
本工程壩區(qū)樞紐由混凝土面板堆石壩、右岸溢洪道、左岸泵站供水系統(tǒng)、取水口及下游輸水系統(tǒng)組成。面板堆石壩壩頂高程326.70 m,最大壩高59.20 m,壩頂寬度6.5 m,壩頂長163 m,壩頂上游設(shè)置防浪墻,防浪墻頂高程327.90 m,下游設(shè)置防護欄桿。上、下游壩均為1∶1.4,下游300 m高程設(shè)有寬度3 m的馬道[2]。
取水建筑物由取水進口、取水兼放空隧洞、隧洞出口、輸水鋼管組成。岸塔式取水口進口底板高程293.50 m。閘門井筒頂部高程326.700 m,高33.2 m,斷面為7.0 m×7.0 m矩形,井筒內(nèi)設(shè)一扇2 m×2 m(b×h)的工作閘門,門前設(shè)粗格攔污柵。井筒后接4 m長的漸變段。取水隧洞凈空直徑2 m,洞長237 m。隧洞出口設(shè)弧形閘門,閘門前設(shè)DN500的輸水鋼管,將庫水引至下游灌區(qū)。
施工人員要結(jié)合施工流程,進行工藝手段的選擇,增加水泥砂漿的厚度,保證水泥砂漿的厚度滿足施工要求。鋼筋混凝土面板的規(guī)格,會在施工中受限,為了確保底部面板和趾板密切連接,完善整個的防水措施。
施工人員在進行面板施工中,要了解堆石壩墊層料的上游坡面情況,做好防護并均勻鋪設(shè)。這種防護施工會直接影響大壩的整體施工進程,施工單位要投入不同的資金完善這項工作,及時計算大壩工程消耗的成本。在本次面板堆石壩施工中,施工人員要結(jié)合其他同類工程進行實例分析,更好的利用翻模固坡施工手段。面板堆石壩墊層料和固坡是這個模板的主要使用區(qū)域,并利用了定型鋼模板,研制出錨固在墊層料中的系統(tǒng)模板,保證施工一次成型,更好的體現(xiàn)整體效果。
施工人員針對大壩上游的模板處理,要使用翻模砂漿固坡技術(shù),針對坡面進行帶楔板的搭建。墊層料主要填筑在模板內(nèi)側(cè),并經(jīng)過碾壓振動,增加整體的牢固性。施工人員要保證墊層和模板之間有一定空隙,用來灌注砂漿,最后進行終壓。在模板的作用下,墊層料和坡面的密實度有所提升,表面平整,進行合理的優(yōu)化后,更容易施工。模板經(jīng)過優(yōu)化處理后,具有一定剛度,在碾壓后不會出現(xiàn)大幅起伏。
圖1 翻模工藝施工后的堆石壩上游砂漿固坡
施工人員在實際施工中,要掌握具體流程與步驟。首先是模板安裝,制作特定的成型鋼模板,經(jīng)過現(xiàn)場人工拼裝后,進行拉伸固定。模板安裝過重的照片見圖1所示。
模板和砂漿是翻模砂漿固坡的關(guān)鍵點,施工人員要能夠闡述其質(zhì)量的保證方法,然后配備墊層料的最大粒徑。大壩水庫工程的堆石壩已經(jīng)在此基礎(chǔ)上,填筑到壩頂高層,并通過了第三方的檢驗?,F(xiàn)對工程監(jiān)理平行抽檢及施工單位的檢測進行分析,結(jié)果表明,干密度、砂漿強度、坡面平整度及砂漿固坡與墊層料間的脫空試驗均滿足設(shè)計指標(biāo)要求。
傳統(tǒng)的堆石壩固坡方法主要包括斜坡碾壓方法和混凝土擠壓邊墻方法。
1)施工人員首先使用超填墊層料的形式,進行削坡。這種斜坡碾壓的手段,能夠起到固定的作用,與其他砂漿方法相比,這種方法在客觀上難以保證墊層去上游的斜坡面密室問題,這種工藝比較復(fù)雜,要做好坡面固定前的防護工作。碾壓砂漿發(fā)、噴射混凝土法以及陽離子的乳化瀝青法,在使用中會受到大量的干擾,工序復(fù)雜,會浪費發(fā)使用的墊層料。在墊層的防護中,施工人員要注意天氣影響,避免因為雨季的到來,導(dǎo)致工程坍塌。坡面固坡前難以防護,墊層填筑、修坡時存在坡面飛石以及斜面碾壓的安全隱患,同時由于墊層料超填和整理工作量大,加大了工程造價[3]。
針對人工坡面,要采用斜坡上用鋤頭保證其平整性,施工人員要將墊層料扒平,通過這種方法,確保坡面達到設(shè)計壩坡測量定點,網(wǎng)格狀布樁掛線標(biāo)識,逐段用斜坡尺檢查,并預(yù)留 5cm 的斜坡碾壓沉陷量。在斜坡靜碾2~3 遍后進行2次人工整坡。機械整坡利用激光導(dǎo)向套筒式長臂反鏟進行邊坡修整。斜坡碾壓技術(shù)是在坡面修整后進行。根據(jù)施工機具情況,高程間隔約 10~20 m。斜坡振動碾由安裝在壩頂?shù)牡跛骱蜖恳O(shè)備起吊牽引。碾壓前采用人工坡面均勻灑水,然后先靜壓 2~4 遍,再用振動碾壓(上行振動,下行靜碾) 4~8 遍。對趾板附近的邊角部位坡面可用平板振動碾壓實。
2)在應(yīng)用混凝土擠壓邊墻技術(shù)中,能夠減少斜坡碾壓工作,減低人工修整的勞動力,保證整體的施工安全。施工人員在施工中,要對進度、工程質(zhì)量以及安全性進行較好的控制。了解工藝技術(shù)的思路,在墊層料的填筑之間去,進行機械應(yīng)用設(shè)計,能夠沿著上游壩線形成一道混凝土路徑,確保填筑能夠在有條件的情況下進行。墊層料填筑與擠壓墻同步上升,避免墊層區(qū)施工在上游方向的超填,并變上游坡面的斜坡壓實為壩面上的垂直壓實,以此達到加快墊層區(qū)的填筑效率和提高施工質(zhì)量的目的。
翻模砂漿固坡工藝,目前并沒有得到普及,在堆石壩工程中,要能夠較好的分析這種快速、經(jīng)濟性的特點。供水泵站位于小云南水庫庫區(qū)左岸,距離大壩上游約140 m;泵站的主要建筑物由取水隧洞、豎井、泵房、配電室、供水管道等建筑物組成。其中工程的安裝間位于泵房一側(cè),平面凈尺寸為3×7.9 m;泵房兩側(cè)332.60 m高程處設(shè)置連續(xù)吊車梁以安裝5t電動單粱起重機,用以起吊各種機械設(shè)備及材料等。
小云南水庫工程混凝土面板堆石壩翻模砂漿固坡施工實踐表明,該項技術(shù)比傳統(tǒng)的斜坡碾壓固坡法和擠壓墻法具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟優(yōu)勢,該項技術(shù)對提高施工質(zhì)量,加快施工進度,降低施工成本和工程造價均產(chǎn)生了顯著效果,也為類似工程的施工提出了很好的參考建議。該項技術(shù)應(yīng)用于本工程后,被省市列為樣板工程,同類壩型的兄弟單位多次組織相關(guān)技術(shù)人員前來觀摩學(xué)習(xí)。該項技術(shù)一定會在今后的同類壩型工程中得到不斷的推廣和運用。
圖2翻模砂漿固坡結(jié)構(gòu)示意圖
[1]張軍,鄭焱,趙淑明,等.翻模固坡技術(shù)在蒲石河面板堆石壩施工中的應(yīng)用[J].水力發(fā)電,2009(06):80-82.
[2]曲福祥,李勇,趙磊,等.雙溝水電站面板堆石壩墊層料上游坡面固坡砂漿翻模技術(shù)的施工應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2012(21):137.
[3]常鑫.面板堆石壩翻模固坡施工綜合經(jīng)濟分析[J].水利水電施工,2012(06):104-106.
1007-7596(2016)07-0132-03
2016-05-12
張亞(1977-),男,貴州思南人,高級工程師,研究方向為水利水電工程質(zhì)量與安全監(jiān)督及工程質(zhì)量檢測;孫英輝(1980-),男,吉林樺甸人,工程師,研究方向為水利水電施工工作。
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