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摘要:水利大坝的施工建筑是水利工程建设中的重要环节,随着我国水利事业的不断发展,水利大坝施工技术也在不断地提升。水利大坝建筑设计需要的供需比较繁多,因此施工内容比较复杂,必须要加强技术控制,从多方面提升大坝施工质量。基于此,分析水利大坝建设施工的具体方法和施工流程,以期能提升我国水利大坝填筑施工质量,确保水利工程建设质量符合国家标准要求。
关键词:水利工程;大坝填筑;施工技术
1 引言
水利大坝填筑在水利工程中属于非常重要的施工环节,大坝的填筑质量直接影响了后期的水利工程建设的整体质量。由于大坝填筑工程量较大,需要的施工工艺比较复杂。因此,必须要严格控制施工过程,明确施工工序,让大坝填筑施工更加规范化,才是施工质量控制的关键。
2 水利工程中大坝填筑的概述
2.1 水利工程大坝填筑
水利工程大坝填筑主要指的是对大坝坝体、坝基和岸坡进行的一系列土石方或混凝土等水利工程材料填筑(对土砂石等天然建筑材料进行开采、装料、运输、卸料、铺散、压实的工程。水利工程中,土石方建筑主要用于修筑渠堤、堤防、土石围堰、土石坝等建筑物。其主要的目的在于保证大坝的稳固性)、防渗漏填筑(防止在大坝投入使用后,库水通过坝体和坝基向下游区位渗透而引起库水的渗漏和阿坝因渗透而变形的情况发生,防止坝体在自重和水荷载作用下发生的沉降和不均匀变形,进行填筑的主要目的在于保障水库的正常运行和大坝使用的安全性)和过滤及反过滤填筑(主要是为了防止填筑材料的流失,保障填筑的质和量)。
2.2 水利工程做好大坝填筑的意义
水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水,达到除害兴利目的而修建的工程。也称为水工程。水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源,但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要。只有修建水利工程,才能控制水流,防止洪涝灾害,并进行水量的调节和分配,以满足人民生活和生产对水资源的需要。水利工程中的大坝,也称为水坝,一般是指水库中用来挡水的坝体,其作用有挡水、发电、通航、泄流.水坝挡水是必须的。大坝填筑是大坝修建的重要环节,也是整个水利工程发挥作用的不可或缺的存在。
3 坝体填筑施工流程
水利工程大坝填筑施工工艺流程如图1所示。由于工程施工机械设备较大,因此工程坝体采用流水作业模式施工。首先对坝面划分合理单元,针对各个单元依次完成各个施工环节,这样各单元可实现流水作业施工模式。单元划分应当结合机械设备投入数量以及坝体面积大小确定。同时为了能有效确保不出现漏压及超压情况,对于划分的各个单元应当采取划线区分。
4 施工流程和施工方法
4.1 制定科学的施工方案
施工前需要制定适宜的施工方案,需要结合现场实际情况,因而需要进行详细地现场调研,以掌握当地详细的气候、自然、地质、水文等条件。同时选择具有施工资质的施工企业,以保证施工各项条件均符合大坝填筑施工需要。由于大坝填筑施工强度较大,施工周期相对较长,所需要的施工材料以及涉及的学科较多,因而工序相对复杂,并且不同的坝区需要进行平行作业,且上游施工区难度相对较大,中游、下游施工区包含了较为关键的施工项目,工序较为复杂,因此必须制定科学合理的施工方案。
4.2 坝体填筑
(1)土料铺填。将土料通过运输设备运送至卸土点,卸土后使用推土机将土料铺填。在施工前需要对涂料进行碾压试验,而实际施工中所需要填铺土料厚度以试验结果为准。施工时可以将带线木桩设置在填土边线位置,并配合使用水准仪,通过多次测量对铺土厚度进行控制,确保其不会超厚。(2)土料晾晒及洒水。如果上坝铺填的土料含水量大于适宜含水量2%(在开挖面取土进行含水量试验)则不能上坝进行摊铺,用T120型推土机后挂的耙梨进行翻土,以使土料含水量尽快下降,待土料含水量降低到适宜含水量后,再挖运至填土面进行坝体填筑。如果上坝铺填的土料含水量低于适宜含水量2%时,则要洒水。(3)刨毛处理。土料压实完成后,如果压实面出现光面的情况时,就要将其表面进行刨毛处理,以确保上下两层土面的良好结合。刨毛的方法为:选用后面带有翻梨的推土机进行浅层刨毛,刨毛的深度为1~2cm,推土机刨毛的行走路线应平行于土坝轴线。
4.3 心墙料填筑
心墙土料摊铺大多使用进占法,令运输设备卸料和推土机摊铺同时进行。运输车辆在卸土时会在刚摊铺的松土层上驶过,从而对其进行初步碾压。通过这种碾压封闭可以有效避免暴雨突袭造成的土料流失、位移,降低土料由于降水而产生的损失。并且经过初步碾压后的土层的雨后影响时间大大缩短。但是需要注意,使用重车行驶碾压土层时必须避开以验收合格的区域,从而避免由于重车行驶过程中反复碾压对土层造成破坏。
4.4 大坝基础环节施工
(1)大坝基础开挖方式的选择。在对大坝基础工作环节进行开完施工时,一定要确保开挖的方式呈现出台阶处理控制,并将其宽度与高度切实按照先关规定进行配比,并为其实现基础开挖与对应的标准相匹配。在对坝基面进行上斜角进行控制,通常情况下,坝基基础中关于基面的上斜角控制为7度左右,这种角度能够最好的将坝体本身的稳定性得到控制,并为大坝安全建设提供给了更佳的保证。值得强调的时,在对大坝基础的基面进行控制与建设处理工作时,一定要切实防止其建设中的岩石受到侵蚀,这种侵蚀更多的体现在雾化的环境下,其空气中的水分对岩体的侵入,长期如此便会对坝基的岩体造成损害。为此,必须在施工中做好积极的防范工作,从而减少大坝基础受外部环境的不良影响而降低建设质量。(2)大坝基础的开挖高度工程建设。在基坑的开挖工作中,需要将两岸的高程坝的高度进行测量和把控,对其基岩施工性能等进行河床的改进,从而防止大坝基础工程受到风蚀影响。在基坑的工程建设工作中,施工单位需要对岩体进行深入分析与选择,切实保证岩体与实际施工建设的需求标准相一致,从而防止大坝稳定性的安全性得不到相应保证。大坝的岩体的选取尽可能选用岩性、完整性和风化厚度较好的岩体。对于河床开挖的高层上进行高度控制,通常为65米左右。
4.5 坝体辗压技术
(1)挤压边墙。挤压边墙的施工工艺往往将下垫层料碾压整平、定位画线后,施工员用挤压机制作出,一个高50cm的低强度和弹性模量、半透水的混凝土墙(挤压边墙),待其达到初凝状态或一定强度后,按基于性能化的设计理念的内在要求,在其下游侧铺填垫层料进行碾压,验收合格后重复上述工艺即完成上游坝面的施工工艺情况。通过挤压边墙可以有效提高水土流失抗性。施工中需要先进行基面的找平,对摊铺层的高度、凭证都进行严格控制。若施工中发现同工程要求不符的问题,则必须重做,直到符合规定要求后进行下一步施工,即放线施工。必须注意,施工中需要调整控制挤压机位置以及速度。在边墙挤压成型过程中,必须对挤压机位置进行控制,保证其位置合理,同时保证设别速度小于60m/h,匀速行进。(2)坝体碾压。一般可以采用重量以15T自卸式汽车(卸料采用进占法),从石料场装料运输至大坝填筑区后由推土机(摊铺层厚为100cm)推平,振动碾碾压。摊铺平整后可由洒水车洒水,水量为堆石压量的15%-20%,洒水后用振动进行碾压,碾压方式往往平行于坝轴线方向按已确定的碾压遍数进行,由现场监理人员根据施工情况来调整压实的遍数,以符合合理的遍数。振动碾压时的原则是少振多遍、分区处理向坝内采用进退错距法依次碾压。在完成上述情况后主堆区石料铺料厚度为100cm,为进行进一步优化,洒水时间、速度与碾压进度三者之间应相匹配,碾压遍数可根据相应的资料进行少几多遍为原则进行辗压。
4.6 合理处理接头
坝体的填筑由于是分层进行的,因而填筑层之间需要保持一定的错距,因此在压实过程中,在接头处必然会存在一定松散料,因而后期就需要着重处理接头处。填筑时,应当沿着坝体轴线进行填筑,因而分段条带平行于轴线,且保证分段和分段高差控制在一定范围内,坡比控制在1∶3。
4.7 鉴定碾压质量,检验防护效果
大坝的填筑需要分期施工,由于坝面施工面面积较小,因而各施工工序之间会产生较大的干扰。因而需要在完成填筑后修整坡面,且修整要及时。确保一次性完成,而结合碾压试验,对斜坡进行振动碾压。并在需要的位置加水,直到碾压时不沾碾时,完成碾压。结束碾压后,需要对碾压位置进行养护,采用涂抹砂浆乳化沥青的方式进行防护,砂浆厚度为5cm~8cm,沥青厚度3mm~5mm。最后对填筑位置进行鉴定,鉴定以千密度和碾压参数作为鉴定质量的重要标准。通过重复鉴定,确保填筑质量,保证坝体符合施工质量标准,防止裂缝等病害的出现。以保证水利大坝真正发挥其应有作用。
5 结束语
大坝填筑施工是水利工程中的重要施工环节,同时还具备一定的复杂性,因此必须要不断吸取经验,引进先进的施工工艺和施工设备,充分了解施工环境特点,科学合理的制定施工方案,不断优化施工过程的各种工序流程,才能确保水利大坝填筑施工质量。
参考文献
[1] 张静,黄学清.浅谈水利大坝工程混凝土施工常见质量问题及管理措施[J].中国高新技术企业,2015,12:120-121.
[2] 任雁平.水利大坝工程混凝土施工常见质量问题的控制措施[J].珠江水运,2016,21:70-71.
论文作者:付郡连
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第14期
论文发表时间:2017/12/20
标签:大坝论文; 水利工程论文; 水利论文; 含水量论文; 坝基论文; 推土机论文; 卸料论文; 《建筑科技》2017年第14期论文;