摘要:在社会生产生活中,水利水电工程的建设关乎国计民生,是非常重要的工程,主要发挥防洪、灌溉、城镇供水、发电和航运等作用。在水利水电工程中,混凝土面板堆石坝是一种常用坝型。在其施工中进行上游面护坡施工时,一般会采用超填土石方、削去坡面虚土、修平坡面、斜坡碾压等传统工艺,这样一来与坝体填筑施工间就会存在交叉作业问题,在汛期矛盾会更加突出,特别是斜坡碾压存在较大的安全风险,对工程的施工进度和质量会产生不利影响。本文主要对混凝土挤压边墙施工技术在面板堆石坝中的应用进行分析研究,这种施工技术降低了风险,对保障工程进度和质量有着积极作用。
关键词:混凝土;挤压边墙;面板堆石坝;施工工艺
1.挤压边墙施工技术概述与特点
挤压边墙施工技术是近年来兴起的一种先进技术类型,我国对其应用的起步较晚,主要在大型堤坝建设中应用。在进行建筑物填料前,要先进行挤压边墙施工,采用挤压机在堤坝上游形成混凝土边墙结构,施工中要确保边墙结构和整体坝体高度协调性良好,高度方面要合理进行内侧设计,确保主堆料、次堆料、垫层料、过渡料的施工顺利进行。在挤压边墙结构强度达到一定要求后,再进行垫层料密实碾压操作,经过取样检测合格后,将其继续投入循环使用中。
挤压边墙施工技术主要具有以下几方面特点:第一,施工工艺比较简单、施工速度快,挤压边墙施工技术采用的是后削坡方法,边墙和坝体施工可同时进行,坝体和坡面间也可以连续进行填筑施工,产生的孔隙也是比较小的。与传统填料方法比,该技术的施工速度更快,对保障项目建设的稳定、协调具有积极意义;第二,在应用挤压边墙施工技术中,侧压起到限制作用,挤压边墙成型后再施工垫层料,这样避免垫层料沿坝坡滑落,有效减少了成本投入,在后期的清理维护中也可发挥出积极作用;第三,坝体上升中,可以有效防护上游坝体,相比于传统处理方式更细致,在雨水多的情况下,可起到防治雨水冲洗作用,确保施工清洁;第四,使用该项施工技术的安全系数更高,且操作简单、参与人员少,可以有效减少边坡作业,保证其平整度;第五,挤压边墙的结构简单,在设备投入方面的成本也比较低。
2.混凝土挤压边墙施工前准备工作
2.1施工流程
在面板堆石坝中应用混凝土挤压边墙技术,其大致流程如下:
2.2混凝土挤压边墙施工场地准备
混凝土挤压边墙施工中,对场地的准备工作非常重要,通常在各层混凝土边墙挤压前、垫层料填筑施工后,要仔细检查施工场地,确保场地的平整度,使其符合混凝土挤压边墙的施工要求。此方面具体要做好以下工作:第一,要认真检查垫层料碾压后填筑层与混凝土顶面的高差,确保其尽量在同一平面,在存在高差的情况下,需要进行人工填平,以使得在挤压边墙施工中,边墙机能够进行良好的水平移动;第二,在填筑大坝垫层料时,经过垫层料碾压、机动车辆行驶后,在碾压的表层容易出现机械压痕和不平整问题。在进行混凝土挤压边墙施工中,要整平挤压机的行走范围,确保其平整度,可以保证挤压边墙的施工质量。
2.3边墙挤压机的就位与定向
混凝土挤压边墙施工中,需要按照设计坡面线来进行挤压边墙操作,在下一层次的挤压作业进行前,需要采用人工推移的方法,或者直接利用其他机械将挤压机吊运到施工起点位置。边墙挤压机应用中,其就位与定向会对混凝土边墙挤压施工质量产生重要影响,正式施工前要认真检查以下几方面内容:
首先是挤压机的行驶边线控制,要确保挤压边墙施工的方向和准确,可以实现在距离上游合理范围内的垫层料碾压平面测量放线,对行驶边线进行控制。具体施工中,需要设置专门的人员对挤压机进行控制,使其按照测量边线行驶,确保在边墙混凝土碾压成型之后,其直线度能够达到设计要求和标准;
其次,挤压机的机身要保持水平,对此可以采用水准尺调节挤压机的机身,将水准尺放置在料斗平台之上,分别进行垂直方向、平行机身方向的调节,使其处于良好的水平状态;
再次要进行挤压机的高度控制,根据实际工程中各层混凝土挤压边墙体的设计高度,在施工中主要是根据调节边墙机轮后轮高度来决定变墙体高度,需要在施工前对高度进行校核控制。同时,在混凝土边墙挤压成型后,其坡角容易出现松动问题,要避免这一情况需要使挤压机外坡刀片贴近前一次的边墙坡顶,并且可满足其施工要求;
最后,对混凝土边墙碾压进行变形控制,在混凝土边墙挤压成型后,要对其填筑垫层区料,并进行碾压操作,在经过碾压后,混凝土边墙体会沿着垂直坝轴的方向出现向上游移动的现象,进而出现变形情况,对上游坡面的平整度产生不利影响。因此,在碾压中可使用小吨位的振动碾对其多次碾压,具体根据现场实验法来确定碾压的次数,确保垫层料区填料和碾压施工效果达到设计要求。
2.3原材料准备
在混凝土挤压边墙施工中,应用的原材料主要是砂、小石、水泥、粉煤灰和速凝剂,各种材料质量均要满足《水工混凝土施工技术规范》要求。施工前应根据挤压边墙配合比进行备料,材料的堆放、抽检按《水工混凝土施工技术规范》的要求严格执行。
3.面板堆石坝中混凝土挤压边墙施工工艺
3.1挤压式边墙断面与边墙布置
以云南省宣威市西泽乡石城河水库为例,其挤压式边墙采用的是梯形断面,采用铰接的方式来应对垫层料的变形问题,避免底部出现空腔现象对面板产生的不利影响。其边墙的上游侧坡度与混凝土面板堆石坝的上游坡度保持一致,通常为1:1.4,顶宽设置为10cm,而下游的坡度为8:1。上游具备填筑条件后,会首先铺筑填料层找平,其高度要达到趾板顶部高程;之后在填筑料上进行挤压边墙施工,底部采用人工成墙。
3.2混凝土技术指标和配合比
边墙混凝土的各项技术指标要合理控制,使其尽量接近垫层料,强度和弹性模量较低,而要保持良好的渗透性,便于施工顺利进行。结合水泥、砂石骨料情况,对其进行多次现场配比试验,最终选择最佳方案。
3.3施工现场的质量控制与检测工作
边墙混凝土的配合比要采用经过批准的配料单,施工中不可擅自更改;垫层料碾压后要与边墙混凝高差和平整度保持在同一平面,使用全站仪加小棱镜头,全过程跟踪测量的方式复核挤压机行驶路线;严格控制挤压机行走方向;在挤压出模后要由专人对混凝土质量严加检查,出现层间错台、局部坍塌、起包等缺陷时,需要及时进行人工修补;按照挤压边墙层数设置施工单元,对干密度、抗压强度、弹性模量,渗透系数等进行检查。
结束语:
在面板堆石坝施工中,利用混凝土加压边墙施工技术时,可以加快施工速度、减少安全风险。具体实施中要做好垫层料碾压、坡面防护等工作,确保面板施工质量,减少裂缝等问题的出现。
参考文献:
[1]刘昕,耿微.混凝土挤压边墙施工技术在面板堆石坝中的应用[J].技术与市场,2017,(8):232-233.
[2]程向阳.边墙挤压机在混凝土面板堆石坝施工中的应用[J].房地产导刊,2017,(30):55,207.
论文作者:陈永红1,沈祥斌2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/7
标签:混凝土论文; 施工技术论文; 面板论文; 挤压机论文; 高度论文; 宣威市论文; 填料论文; 《基层建设》2018年第34期论文;