摘 要:近些年,我國(guó)一些前所未有的建筑工程逐步興起,各種模式的石壩受到人們的重點(diǎn)關(guān)注和加大重視,堆石壩工程在施工中通過(guò)對(duì)各種大型振動(dòng)臺(tái)的分析實(shí)驗(yàn),合理的提出大壩施工技術(shù)工藝;炷撩姘宥咽瘔问峭ㄟ^(guò)堆石或者礫石為主要的支撐結(jié)構(gòu),并且在上游面設(shè)置混凝土面板作為主要的防滲層,在目前的水利工程施工中,堆石壩已成為主要的壩型之一。其在施工中趾板和面板是面板堆石壩的防滲結(jié)構(gòu),同時(shí)是大壩安全和使用壽命的主要衡量依據(jù)。本文通過(guò)對(duì)特殊地帶混凝土面板堆石壩施工技術(shù)進(jìn)行分析,提出有效的質(zhì)量控制措施和管理方法。
關(guān)鍵詞:高海拔地區(qū);混凝土面板堆石壩;施工技術(shù)
  近年來(lái),我國(guó)已經(jīng)建立了150多做混凝土面板堆石壩,其中在施工的過(guò)程中一半都在100m以上。混凝土面板堆石壩在施工的時(shí)候?qū)沃分車匦、地質(zhì)條件和各類工程的應(yīng)用選擇都有著良好的適應(yīng)能力,同時(shí)在混凝土面板堆石壩和傳統(tǒng)的土石壩施工中相比較,具有著投資少、工期短、安全性能較高的優(yōu)勢(shì),并且在施工中施工取材方便、工藝簡(jiǎn)單和適應(yīng)性能良好的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用。隨著水利工程規(guī)模和數(shù)量的不斷擴(kuò)大,各種特殊地形混凝土面板堆石壩施工不斷增多,這就需要在施工的期間對(duì)施工地段的地形和土質(zhì)嚴(yán)格分析,采用合理的施工方法。高海拔地區(qū)混凝土面板堆石壩施工中受到地形因素的影響使得趾板與面板長(zhǎng)期暴露在空氣中,運(yùn)行的時(shí)候有受到水壓力和冰壓力等因素的限制,容易出現(xiàn)較大的裂縫滲透,同時(shí)在寒冷地區(qū)的施工中由于天氣和溫度原因使得裂縫的適應(yīng)能力變小,施工其出現(xiàn)早凍現(xiàn)象。
  1、壩基處理
  地基是建筑工程施工中不容忽視的重點(diǎn)形式,是一種隱蔽工程措施,其在施工的時(shí)候處理措施和質(zhì)量的高低好換嚴(yán)重影響著壩體安全,其中一旦出現(xiàn)問(wèn)題都難以補(bǔ)救。因此在施工和設(shè)計(jì)的過(guò)程中工作人員必須要認(rèn)真對(duì)待,嚴(yán)格處理其中容易出現(xiàn)問(wèn)題的各種因素。面板堆石壩的地基處理,其在施工的過(guò)程中主要的目的是為了保證趾板及壩料與壩基及岸坡關(guān)系的良好處理以及施工的合理結(jié)合,對(duì)于防滲體系結(jié)構(gòu)在處理中地基處理是最為關(guān)鍵的部位,是通過(guò)對(duì)防水層進(jìn)行合理處理,使得其能夠達(dá)到統(tǒng)一應(yīng)用的效果。面板堆石壩的趾板不僅與面板通過(guò)設(shè)有止水的周邊縫共同作用,形成壩基以上的防滲體,同時(shí)趾板與經(jīng)過(guò)固結(jié)灌漿、帷幕灌漿處理后的穩(wěn)定巖基連成整體封閉地面以下的滲流通道,形成一個(gè)完整的防滲體系。因此,趾板地基處理是面板壩地基處理的重點(diǎn)部位。
  1.1、固結(jié)灌漿
  當(dāng)趾板地基巖石破碎,節(jié)理裂隙發(fā)育時(shí),為提高其整體性和抗?jié)B性,應(yīng)進(jìn)行固結(jié)灌漿,因?yàn)橹喊宓撞康谋韺訋r石滲徑最短,巖石較破碎,又不可能使用高壓灌漿,故固結(jié)灌漿是必不可少的。固結(jié)灌漿的深度以能穿過(guò)表層的裂隙和強(qiáng)透水層為準(zhǔn)。
  1.2、帷幕灌漿
  對(duì)趾板基巖進(jìn)行帷幕灌漿是面板壩基礎(chǔ)防滲處理的重要措施之一。其主要目的同其他壩型一樣,是在壩基中的一定深度形成低透水區(qū)。趾板沿寬度方向滲徑短,滲流梯度大,除一般要求建基于堅(jiān)硬非沖蝕性的較完整巖石上以外,還要設(shè)置灌漿帷幕,進(jìn)行嚴(yán)格處理。
  1.3、斷層破碎帶及張開節(jié)理處理
  大部分壩基都存在著不同程度的缺陷,一般情況下,凡是位于壩基表層的缺陷,無(wú)論是節(jié)理、裂隙,還是斷層、破碎帶或者軟弱夾層等,都可采用開挖回填混凝土方法處理。
  2、筑壩材料的填筑
  面板壩的主體材料是堆石,采料、運(yùn)輸、填筑被列為面板堆石壩施工的三大要素。寒冷地區(qū)混凝土面板堆石壩填筑施工中,應(yīng)對(duì)筑壩料源做出符合工程實(shí)際情況的規(guī)劃:料場(chǎng)開采規(guī)劃和備料是壩料供應(yīng)的關(guān)鍵因素;利用其他建筑物的開挖料可使工程造價(jià)降低;方便的上壩交通道路網(wǎng)和良好的路面及大噸位運(yùn)輸設(shè)備則是高強(qiáng)度填筑的有力保證;壩體分區(qū)填筑是加快施工進(jìn)度和解決寒冷季節(jié)施工的有效措施。合理選用施工設(shè)備,做到設(shè)備生產(chǎn)能力配套,可使設(shè)備得到優(yōu)化利用。
  壩料填筑是面板壩施工中的關(guān)鍵,直接影響壩體施工質(zhì)量和施工速度,應(yīng)予以充分重視。面板壩填筑施工有這樣的優(yōu)點(diǎn),即除面板后30-40m范圍內(nèi)的墊層、過(guò)渡層和堆除面板后石體應(yīng)保持平起上升以外。這一范圍以外的堆石體可以在任何部位留下施工接縫,要求其接縫面坡度不陡于1:1.3,以保證填筑堆石體的穩(wěn)定和結(jié)合部位的碾壓。要想縮短面板壩施工的總工期,必須充分利用面板壩的這一優(yōu)點(diǎn),尤其是寒冷地區(qū)面板壩工程。
  碾壓試驗(yàn)是指在工程施工前,在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)所采用的筑壩材料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)填筑和壓實(shí)的試驗(yàn)。由于每一項(xiàng)工程的規(guī)模、壩體設(shè)計(jì)要求、填筑壩料的性質(zhì)、施工單位的技術(shù)裝備和施工技術(shù)水平等各不相同,加上堆石料粒徑較大,室內(nèi)試驗(yàn)不可能采用原級(jí)配進(jìn)行,因此一般工程都需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn),以便確定符合施工實(shí)際需要的碾壓參數(shù),指導(dǎo)施工,以最小的壓實(shí)功能,取得最優(yōu)的壓實(shí)效果。墊層料的斜坡碾壓采用半碾法,即自下而上為碾壓一遍,自上而下由于機(jī)械手放碾速度控制不穩(wěn)定,不考慮為碾壓。
  3、趾板施工與面板施工
  3.1、混凝土趾板和面板特點(diǎn)
  混凝土趾板和面板有其自身的特點(diǎn),這是在研究施工方案之前首先要研究的。面板有一個(gè)固定的坡比,在設(shè)計(jì)大壩時(shí)已經(jīng)確定,常用1:1.3和1:1.4,這一坡面和形成的傾角約為36°-37°。這一數(shù)值關(guān)系到滑模的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、養(yǎng)護(hù)和保溫措施等。面板和岸坡部分的趾板均在斜坡面上施工,作業(yè)面較高,施工難度很大。由于各種接縫中均設(shè)有止水,同時(shí)又有鋼筋存在,需要多工種進(jìn)行作業(yè),施工質(zhì)量要求高。趾板施工要求在填筑墊層前完成,而面板施工多在墊層斜坡碾壓至壩頂或一定高度后進(jìn)行,施工時(shí)間安排在不影響度汛的適當(dāng)季節(jié)內(nèi),工期往往很緊,寒冷地區(qū)尤其如此。
  3.2、趾板施工
  趾板混凝土澆筑的季節(jié)比較短,它的施工又控制墊層料的填筑。寒冷地區(qū)面板壩一般將趾板開挖安排在不能澆筑混凝土的季節(jié),先開挖兩岸河水位以上部分,截流后再開挖河床部分。根據(jù)工程進(jìn)度安排,也可兩岸開挖完即澆筑趾板混凝土,然后填筑壩體堆石料,減輕截流后第二年度汛的壓力。河床底部位趾板混凝土邊澆筑邊填筑壩體,采用分區(qū)填筑的辦法。趾板施工包括兩部分,即趾板地基開挖和處理,以及趾板混凝土澆筑。趾板混凝土澆筑應(yīng)在基巖面開挖、處理完畢,并按隱蔽工程質(zhì)量要求驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行。
  3.3、面板施工
  現(xiàn)在面板混凝土澆筑施工一般采用無(wú)軌滑模施工方法。小壩可考慮面板一次滑到頂;對(duì)于高壩,由于面板斜坡長(zhǎng)或面積大,以及考慮面板擋水度汛等因素,面板也可以分期施工,包括左右岸分區(qū)和按高程分區(qū)。
  4、結(jié)束語(yǔ)
  因?yàn)槊姘迨潜咏Y(jié)構(gòu),采用滑模施工,其混凝土配合比的選擇有其特殊性。為了保證模板順利滑升,要求拌制出的混凝土凝結(jié)時(shí)間合適;便于坡面溜槽輸送,且在輸送過(guò)程中不離析,不分層,具有粘聚性;入倉(cāng)后易于振搗,出模后不泌水、不下塌、不被拉裂。