摘要:当前,混凝土面板堆石坝在水电工程中应用的较为广泛,这一类型的坝体适应性强,安全性、经济性高,同时也满足就地取材要求。近年来,混凝土面板堆石坝的施工技术、质量控制方法等也日渐成熟完善,因而其实际施工、使用效益也更为显著。本文结合具体案例,就混凝土面板堆石坝填筑施工以及质量控制问题做具体分析,以供参考。
关键词:混凝土面板堆石坝;坝体填筑;质量控制
区域不同,混凝土面板堆石坝施工的地形地质条件、筑坝材料特性也不同,但就混凝土面板堆石坝而言,坝体体型、材料分区、填筑工序等却大致相同。因此,在实际工程中,如何满足坝体填筑的设计压实指标,是大坝填筑施工质量控制的关键点【1】。具体的施工设计与质量控制措施详细分析如下。
1、工程概况
某水电站的主要构成建筑物有:左岸引水系统、右岸溢洪道、左岸泄洪冲沙洞、发电厂房以及混凝土面板堆石坝等。其中,混凝土面板堆石坝的坝顶高程为1856m,基础最低高程为1582m,计算出坝顶长度为536.5m,宽17m,最大坝的实际高度为168m,大坝总填筑量为量850万m3。大坝上游坝坡1:1.5,下游坝坡在设计时采用了两个比例,高程1631m以上采用1:1.8设计施工,1631m以下采用1:1.6设计施工。
2、大坝填筑施工设计与控制
2.1大坝填筑施工参数
为掌握各类施工材料性能质量,在进行填筑施工前,首先对各类施工材料做了生产性碾压试验,在此基础上确定了大坝填筑施工中所用的坝料参数。在对施工材料进行生产性碾压试验时,为保证试验结果的科学性、准确性,首先按照来源、材料对各种施工材料做了分类,并配置了相应的碾压设备;其次,为最大程度减少误差,对一次试验结果进行了复核,之后按照所得试验数据确定了各类坝料施工参数。在该工程中,需要用到的施工材料有玄武岩料、灰岩料、正长岩料等,而本次进行生产性碾压试验的主要目的在于掌握以上材料的空隙率、压实渗透系数、压实干密度等,便于后续各项施工活动顺利开展【2】。
2.2大坝填筑施工
在混凝土面板堆石坝填筑施工中,主要包括以下质量控制内容。
首先,控制测量放样质量,施工前,组织专业技术人员深入施工场地完成勘查测量工作,确保堆石料填筑各分区位置、尺寸与施工图纸以及相关技术条款中规定相符。其次,做好卸料与摊铺的质量控制。在卸料环节,材料类型不同、用途不同,所采用的卸料方法也有所不同,如在卸主堆石料时,应采用进占法进行,并严格控制材料在施工区域内的摆放位置,避免将材料直接倾倒于已完成碾压的平台上,导致平台碾压质量受损。一般情况下,施工材料的堆放位置应是在已经完成摊平施工但尚未碾压的平面前沿处1.2~1.5m的范围内。在对整个卸料过程做如上处理后,可为工作面的推平处理提供便利,有利于提高实际碾压质量。另外,利用粗颗粒料与细颗粒料之间的嵌填作用,也能让坝面的压实密度提高一个层次。而在卸载过渡料、垫层料时,可采用后退卸料法,这样能避免物料分离,提高工程施工的便捷性。除此之外,还需控制铺料质量。在铺料环节,材料的摊铺厚度、平整度等均是需严格控制的内容。为确保铺料施工的有效性,在铺料过程中,就应组织施工人员量利用钢尺测量摊铺厚度,并结合工程图纸对实际摊铺厚度进行控制。在完成摊铺后,及时应用定点方格网对材料面进行平整处理,以保证坝面的平整度。对于薄厚度不均匀的地方,应做额外的铺匀处理,以保证工程整体施工质量。在对坝料加水时,应根据设计要求以及生产性碾压试验结果,科学合理确定主堆石料、垫层料等的加水量,确保材料性能符合工程施工要求。进行加水处理时,采用专用的加水设施,确保工程施工效果【3】。
在碾压施工环节,采用何种碾压方法,不同位置应碾压几次,碾压时施加多大的力等均是影响最终碾压质量的关键因素。具体而言,在碾压施工中,施工人员应根据工程图纸、施工区域内土质情况等科学确定碾压次数,并采用进退错距的方法进行碾压,以保证整体碾压效果。在碾压过程中,应在关键部位,如主堆石料区及时做好标记,方便施工人员识别、施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,为提升碾压施工的科学性、有效性,可利用一些先进的信息监测技术对整个碾压过程进行监测、控制,防止出现漏碾或欠碾等情况出现【4】。
3、大坝填筑施工质量控制
3.1控制料源质量
材料是工程的基础,在混凝土面板堆石坝填筑施工中,各类填料是影响工程质量的关键,为此,相关人员应及时采取有效措施对材料质量予以控制,从源头处消除质量隐患,确保工程施工质量与效益。具体而言,施工人员可从以下方面落实材料质量控制工作:首先是进行有用料鉴定。在覆盖层剥离完后,结合设计坝料地质特性要求,对相关材料进行有用性鉴定,并根据鉴定结果进行有用料、无用料分类,同时做好标记,便于后续的挖装与使用【5】。其次,采用爆破试验法对材料的性能质量加以了解,同时也利用此方法确定下适用各种坝料级配的爆破参数,为后续施工奠定良好基础。同时,对于超径材料,要及时做好二次处理,采用反铲改装的冲击锤对其进行处理,缩小材料尺寸后进行装车使用。
最后,在施工过程中,施工人员要定期对开挖料进行筛分试验,通过试验了解其各项性能参数,结合施工设计判断材料是否适用于工程,若材料性能质量不符合工程要求,应及时作出调整,防止工程出现质量问题或安全问题。
3.2坝料回采质量控制
在材料采集现场,应严格按照自下层到上层的顺序堆存有用料满足,并严格控制存料分层厚度,防止材料性能质量受损。在回采有用料时,需严格按照建设单位制定的渣料管理方法于指定地点回采有用料,确保有用料性能质量不受影响。在回采过程中,要根据材料颗粒粗细程度对材料进行分离处理,施工时也严格分开来使用。为防止出现材料装车混乱等情况,施工单位可在相关运输车辆上做好细料、粗料等的标记工作,并严格控制运输车辆的进场与出场顺序,以保证材料装车、运输的有序性、准确性。
3.3坝体分区与岸坡结合部处理
分析以往施工经验发现,坝体各种填料分段填筑结合部位,也是各类质量问题多发的部位,为此,在进行这部位的施工时,建议施工人员先间集中的粗颗粒进行分散处理,以解决粗粒料与超径石集中碾压的问题。在碾压时,可适当增加碾压次数,以改善欠压情况。另外,对于工程中的坝体分期分段结合部位,施工单位可采取以下措施进行处理:对因设计需要进行分期填筑后形成的先期块与后期块结合缝,应严格按照先先期,后后期的施工顺序进行处理,先采用台阶收坡法对先期填筑区块坡面进行碾压施工,施工结束后检测其压实密度,确保压实密度达到工程设计标准后,使用反铲清除法将坡面上的松散料清除干净,之后混合新填筑料进行后续碾压处理,以保证整体碾压质量。
4、结语
综上所述,混凝土面板堆石坝填筑质量关系到整个水电站工程的整体施工质量,相关单位应对这一施工内容引起重视。在具体工程中,需要施工单位加以控制的要点还有很多,本文仅是结合一小型工程施工情况,总结出了通过控制材料、碾压质量、坝体分区与岸坡结合部处理质量等来提升工程整体施工水平与效益的方法,希望能为类似工程的施工提供些许帮助。
参考文献:
[1]冯鹏程,冉念.古瓦水电站混凝土面板堆石坝填筑施工的质量控制[J].四川水力发电,2019,38(02):48-50+53+140.
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[4]陈正仕,钟兴武,夏华.金家坝水电站混凝土面板堆石坝填筑施工技术[J].四川水利,2015,36(04):8-9+21.
[5]阙进彬.甲岩水电站混凝土面板堆石坝填筑施工概述[J].云南水力发电,2015,31(02):84-88.
论文作者:娄必成
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/17
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