嚴楚
摘要:重力壩因為其結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,一直是我國水利水電工程中采用的主要壩型,在水壓力作用下它主要依靠壩體自重產(chǎn)生的抗滑力維持穩(wěn)定,筑壩材料為混凝土或漿砌石,隨著水利水電建設(shè)的蓬勃發(fā)展,近代大多數(shù)水利水電工程多采用砼重力壩,壩基穩(wěn)定是壩體安全最主要的保障。
關(guān)鍵詞:混凝土重力壩;施工技術(shù);施工質(zhì)量
1 重力壩的優(yōu)勢
重力壩不僅在安全、耐久上有著出色的表現(xiàn),在抵抗液體滲漏以及地震等自然地質(zhì)災(zāi)害方面也表現(xiàn)出優(yōu)秀的抵抗能力。一般重力壩壩體有足夠的強度來抵抗外力荷載造成的扭曲和變形,即使長時間在荷載的作用下仍然具有很好的穩(wěn)定性。在長時間的地質(zhì)作用下,比如節(jié)理、裂縫、斷層等,重力壩在強度、穩(wěn)定性、防滲上都有出色的表現(xiàn)。在設(shè)計方面,重力壩的設(shè)計和施工技術(shù)都較為簡單,方便機械化的施工,可以適應(yīng)絕大部分的復(fù)雜地質(zhì)條件。水利水電工程中,重力壩的壩體中間可以設(shè)置引水泄洪的孔洞,以滿足泄洪和水力發(fā)電的需求。
2 混凝土重力壩的主要施工技術(shù)
2.1 梯段爆破技術(shù)與預(yù)裂爆破技術(shù)
梯段爆破技術(shù)是以一定的梯段高度,利用柔性的墊層填充孔底,在梯孔之間微差爆破的技術(shù)。在孔底鋪設(shè)墊層主要為了避免藥物與炮孔底接觸,減少爆破點的沖擊作用能夠有效的對下伏巖體進行保護,消減爆破的能量。在壩基開挖過程中,邊坡的輪廓復(fù)雜,難以有效的掌握開挖的規(guī)格,可以采用預(yù)裂爆破技術(shù)對邊坡開挖。
2.2 混凝土碾壓技術(shù)
碾壓砼不是通過振搗而是通過振動碾碾壓壓實,因此,振動碾壓是保證碾壓砼施工質(zhì)量的關(guān)鍵工序。振動碾一方面利用自重壓實,另一方面借助振動作用克服砼骨料的摩擦力,使砂漿進入骨料中的空隙之間,從而對混凝土進行壓實。
碾壓層厚在碾壓設(shè)備能夠壓實的范圍內(nèi),碾壓層厚可根據(jù)最大倉面面積與拌和能力決定。當碾壓層厚為30cm,用大碾碾壓時,若振動碾的行走速度在1.0~1.5km/h之間,可采用無振2遍→有振6~8遍→無振2遍的作業(yè)程序,對小碾來說,有振碾壓的遍數(shù)要達26~30遍。對連續(xù)上升的層面,一般可省去最后的無振2遍?;炷恋膲簩嵟c否,最終要由核子密度儀檢測確認。具體到不同的工程,由于混凝土的可碾性與VC值的不同,混凝土的碾壓多采用分條帶用“進退錯距法”進行,對鋪料平倉作業(yè)能力強的大倉面也可采用“平行錯距法”進行碾壓。碾壓砼從出機到碾壓完畢要在2h內(nèi)完成,“壓實度”達98%以上,且不允許入倉或平倉后的碾壓砼拌和物長時間暴露。
2.3 混凝土防滲墻的澆筑
1)導(dǎo)管設(shè)置
混凝土的澆筑導(dǎo)管采用的是泥漿下直升導(dǎo)管法,此工程采用的砼導(dǎo)管是直徑為250mm的無縫鋼管,具體長度因工程情況而定,以適應(yīng)不同深度的槽孔。
2)澆筑施工技術(shù)
在澆筑的過程中導(dǎo)管的埋深不應(yīng)小于1m,主要是防止混凝土中夾帶有泥皮。槽孔內(nèi)的混凝土面上升的速度也應(yīng)有所控制,要求小于2m/h。每根導(dǎo)管灌注的混凝土應(yīng)均勻分配。為了保證混凝土在孔槽中上升均勻穩(wěn)定,應(yīng)當進行定期的測量。澆筑中應(yīng)當按照實際施工的情況對混凝土進行取樣,對溫度、坍落度、擴散度等進行檢測,杜絕不合格的混凝土進入到施工中。澆筑施工一旦開始就應(yīng)當保證其施工的連續(xù)性?;炷镣瓿蓾仓r,混凝土頂面應(yīng)高出設(shè)計高度0.5m,這是為了混凝土凝固后防滲墻頂面的高程有所保證。
2.4 混凝土重力壩的壩基灌漿技術(shù)
1)固結(jié)灌漿,進行固結(jié)灌漿首先要進行鉆孔,可以利用風(fēng)鉆以及其他的形式,要按照設(shè)計、施工的要求控制孔的位置、方向以及深度。以環(huán)間加密與分序的原則進行固結(jié)灌漿。在基巖的段長不到6m長時,采用全孔的一次灌漿;當施工條件特殊時一般采用分段灌漿的方法。運用壓力水對固結(jié)灌漿的質(zhì)量進行檢驗,這要在灌漿完成一段時間以后進行。
2)帷幕灌漿,進行帷幕灌漿要嚴格按照設(shè)計、施工要求,利用鉆孔機進行鉆孔,在鉆孔的過程中如果遇到問題,例如塌孔等要進行灌漿處理以后再繼續(xù)鉆孔。鉆孔的過程要進行嚴格的監(jiān)控,保證鉆孔的深度、位置以及方向等符合要求。在進行灌漿之前還要對鉆孔進行相應(yīng)的處理與試驗。灌漿的材料與方法要根據(jù)具體的施工要求進行合理的選擇,并且鉆孔的封口也要根據(jù)灌漿的方法進行,保證灌漿的質(zhì)量,維護壩基的穩(wěn)固。
2.5 壩基防滲和排水
1)巖基防滲設(shè)施
巖基防滲型式有水平和垂直兩種。水平防滲型式是在壩基上游一定范圍內(nèi),用隔水材料筑成鋪蓋。垂直防滲型式有防滲帷幕和砼防滲墻等,防滲設(shè)施除在壩體擋水前沿全線布置外應(yīng)根據(jù)壩址水文及工程地質(zhì)條件,向兩岸伸入一定的長度和足夠的深度,并與河床部位的防滲設(shè)施連成整體,以防止產(chǎn)生繞壩滲漏,不致影響兩岸岸坡的穩(wěn)定,兩岸防滲設(shè)施大都采用防滲灌漿帷幕,可在岸坡地表直接進行灌漿。
2)壩基排水
壩基處理中,普遍地在防滲帷幕下游設(shè)置進入基巖一定深度的排水孔,是降低壩基揚壓力的有效措施。如果壩基地質(zhì)條件十分良好,經(jīng)過充分論證,可以僅設(shè)置排水孔,而不設(shè)防滲帷幕。為了充分發(fā)揮排水的降壓作用,對于高壩,除在帷幕下游設(shè)置一道主排水孔外,還可設(shè)置一道輔助排水孔。中、低壩則可視情況設(shè)置,必要時還可沿橫向廊道或在寬縫空腔內(nèi)設(shè)置,在岸坡壩段,一般在壩體內(nèi)專門設(shè)置縱橫向排水廊道,并使?jié)B水盡量靠近低處壩基面排出壩體外,以降低岸坡部位的壩基滲透壓力,有利于壩體的側(cè)向穩(wěn)定。
2.6 混凝土澆灌過程壩體溫度的控制
為防止混凝土發(fā)生裂縫,需要按以下措施進行溫度控制:1、合理安排施工進度,盡可能利用溫度較底的晚間和清晨澆筑砼。2、制定澆筑方案時,砼分層厚度不宜超過3米,以利于散熱。3、優(yōu)化砼配合比,在滿足強度要求的前提下減少水泥用量并摻一定數(shù)量的合格的粉煤灰,來降低水化熱。4、通過對砂石骨料采取隔熱措施和加水攪拌降溫的方式,將砼澆筑時的溫度控制在規(guī)定范圍以內(nèi)。5、同時在氣溫驟降或寒潮沖擊下,致使砼表面溫度急劇下降時,對重要部位進行早期表面防護。6、在澆筑之后,做好砼的養(yǎng)護工作,充分發(fā)揮砼的徐變特性,減低溫度應(yīng)力。
3 結(jié)語
近幾年來,我國混凝土重力壩施工技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展,施工技術(shù)也取得了重大突破,同時在水利工程建設(shè)中,這種壩體結(jié)構(gòu)已成為整個工程施工的焦點,其施工工藝和方法都發(fā)生了重大變化。
參考文獻:
[1]付明.土石壩澆筑式瀝青混凝土防滲心墻施工新技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江水利科技,2013(6):97-98.
[2]張勝.仙人山水電站漿砌石重力壩施工質(zhì)量控制[J].技術(shù)與市場,2014(12):165-166.
(作者單位:蘭溪市水庫管理站)