潍坊市峡山水库管理局261000
摘要:水利工程中的水库大坝是指截河拦水的堤堰,主要分为混凝土坝以及土石坝两大类,由于混凝土大坝具有安全性能高、施工导游容易、工程造价低、施工流程简单等特点,因此成为水利工程中较为常见的大坝类型。本文结合混凝土大坝施工案例,围绕水库大坝混凝土施工技术展开全面论述。
关键词:水利工程;水库大坝;混凝土施工技术
水利工程水库大坝工程在防洪抗洪、农田灌溉方面发挥着至关重要的作用,在大坝修筑过程中,混凝土施工作为关键性施工工序,不仅对大坝坝体起到加固支撑作用,而且决定着整体工程质量。因此,施工单位应不断优化施工技术流程,不断探索和创新施工工艺,确保水库大坝的各项安全指标符合行业标准要求。
一、水库混凝土大坝工程案例
下面以某地区水利工程水库水坝工程为例,针对大坝混凝土施工技术进行详细阐述。该大坝的坝址以上流域面积3492km2,水库的蓄水水位1331m,总库容10.89×108m3,最大坝高157.2m,电站总装机140.2MW,年发电量3.66×108kw•h。其中河床布置大坝为混凝土面板堆石坝,坝顶高程1335m,坝顶长为355m,坝顶上游设置L型防浪墙,墙顶高程为1336.2m,墙底高程为1331.5m,墙高4.7m,混凝土面板的厚度在1302.97m高程以上的为0.4m,在1302.97m以下的平均厚度为0.616m。
该大坝工程的钢筋混凝土面板坡度比为1:1.404,混凝土面板的厚度不均,介于0.4—0.832m之间,根据施工方案要求,该工程分两期完成浇筑任务。坝顶高程在1244m以下的为一期浇筑工程,坝顶高程在1331.5m以下的为二期浇筑工程。其中,垫层斜坡面上采用喷阳离子乳化沥青的施工技术,这样可以起到临时防渗漏的功能。对于坝顶L型防浪墙高4.7m,与混凝土面板相连。一期浇筑工程共浇筑38块主面板,二期浇筑工程共浇筑62块主面板,而坝顶L型防浪墙则分为三层浇筑,第一层仓号高度为1.5m,第二层仓号高度为3m,第三层仓号高度为1.3m。混凝土面板仓号施工工序如图1所示。
图1:混凝土面板仓号施工工序
二、水库大坝混凝土施工技术
(一)喷射阳离子乳化沥青加固技术
当土石方填筑达到标准坝顶高程时,工程技术人员需要对上游的削坡与斜坡碾压施工质量进行检验,验收合格后,首先在斜坡面喷射阳离子乳化沥青,以提高斜坡面的强度,每喷射一段坡面,应利用碾压机械实施静动结合的碾压方式,对沥青表面进行碾压施工,碾压次数以两次为宜[1]。喷射阳离子乳化沥青的目的主要是在上游大坝的坝体形成一道坚固的保护墙,防止坡面受到外界压力或者自然因素的影响而产生的滑塌事故,同时,在雨季来到时,还能起到临时防渗漏的作用。
(二)测量放线与止水垫层施工技术
当固坡工序完成后,工程测量人员应确定纵缝的位置线,并且在该位置利用水泥砂浆做一处找平带,找平带的厚度为10cm,宽度为70cm,做找平带的目的是给安装止水与侧模提供一个施工平台,以便于施工机械的进入,保证施工人员的正常施工作业。
(三)接缝的止水安装技术
接缝止水安装工程工序较为复杂,涉及到的工程内容较多,主要涵盖趾板、L型防浪墙、混凝土面板之间的缝隙止水工程。止水安装工程主要采取双面焊接技术,利用氩弧焊或者氧—乙炔焊。对于聚氯乙烯材质的垫片以及橡胶棒的搭接则采取铬铁加热焊接工艺,大坝面板之间的嵌缝密封材料在缝槽混凝土表面涂刷一层稀释材料,当稀释材料干燥后,采取热法或者冷法嵌填技术在材料表面形成保护层,以起到止水作用。
(四)侧模安装及打设插筋技术
通常情况下,利用木质材料加工侧模,在侧模安装过程中为了防止产生滑动阻力,应在侧模顶面安装角钢,每一节侧模必须进行逐节编号,以确保安装顺序准确无误。在打设插筋过程中,钢筋按照梅花形状进行布置,使间排距介于1.5m—2.0m之间,钢筋应垂直打入,长度控制在0.5—0.7m左右。施工用钢筋需要在后台预制成型,然后利用运输工具运送至大坝的坝顶,再结合机械作业吊装至施工作业面。
(五)滑模安装与溜槽布置
滑模的移位与滑升借助于两台5吨重的卷扬机,对滑模进行牵引,如果在施工过程中,出现分块滑模,则采用钢木结构制作的可调轨道侧模,这种滑模既可以充当滑动轨道,同时也可以用作侧模模板。滑模的预制过程需要在后台完成,根据设计图纸要求,12m的滑模自重为8吨,由于吨位较大,在制作完成后,应将滑模分拆为均等的两块。滑模上设有抹面与操作平台,以满足施工人员的作业需要。在滑模牵引施工中,应采取慢速移位的方法,利用卷扬机牵移到仓号底部,当试滑成功后,方可进行混凝土浇筑施工[2]。
而溜槽的形状一般为U型槽,每一节的长度为1.5m,在溜槽的顶端设有集料斗,溜槽与溜槽间以串联的方式相互连接到一起,同时在溜槽下部搭设分支溜槽,以避免堆料现象的发生,当滑模每滑升一段距离后,施工人员需要对溜槽进行分节拆除,值得注意的是,在布置溜槽时,应保证6m的滑模布置两道溜槽。
(六)混凝土浇筑与养生技术
当溜槽布置完成后,进入到混凝土浇筑施工工序,混凝土的运输采用6m3混凝土搅拌运输车,从非施工区运送至施工地点,并卸入溜槽的集料斗当中。当混凝土入斗后,施工人员在间隔一段时间后,对混凝土进行振捣作业,使混凝土始终保持良好的流动状态。在浇筑时,混凝土层的厚度控制在25—30cm之间,并利用直径为50的软轴振捣器将其振捣密实。在这一过程中,滑模始终处于缓慢滑升状态,滑升速度在1—2m/h之间。为了使混凝土强度满足标准要求,在一期混凝土面板浇筑前,工程技术人员应采取抽样试验的方法,提取混凝土的各项技术参数,在二期混凝土浇筑时,也应当对照试验结果,并以《水工混凝土施工规范》的要求作为重要依据,以确保一期、二期混凝土的浇筑质量。
在汛期来到时,大坝受到洪水冲刷和侵蚀频率较高,因此,对混凝土面板的强度要求较高。针对这一情况,混凝土的养生时间较长,而养生的起始时间通常在混凝土初凝后的12小时以内进行,与此同时,施工人员应在混凝土表面覆盖麻布片,并及时浇水养护,养护时间必须满足2到3个月。如果施工期进入冬季,则对混凝土采取保温措施,以防止混凝土表面冻裂。
结束语:
在水库大坝混凝土施工时,工程技术应时时关注气象信息与当地的地质灾害信息,防止受到气候条件的影响,导致混凝土表面产生温度裂缝。随着施工机械性能的改善以及施工技术水平的不断提升,水利工程水库大坝的混凝土施工技术日渐纯熟,大坝的防御功能也日趋完善,相信在广大工程技术人员与施工人员齐心努力下,必将打造出更多的高质量水库大坝工程。
参考文献:
[1]张飘.解析水利工程水库大坝混凝土的施工技术[J].建筑工程技术与设计,2019(14):2912.
[2]尤小龙.水利工程水库大坝混凝土施工技术初探[J].经营者,2019,33(9):124.