水利工程面板堆石壩施工措施研究

【摘 要】隨著現(xiàn)今科技的不斷發(fā)展和資源越發(fā)地受限，導(dǎo)致面板堆石壩不可避免地發(fā)展而成為現(xiàn)代的一種最實(shí)用的壩型。面板堆石壩相對(duì)傳統(tǒng)壩型，在安全、經(jīng)濟(jì)和施工方便這三個(gè)方面都更勝一籌。而我國(guó)開始修建現(xiàn)代面板堆石壩是80年代的中期，起步稍晚，但之后發(fā)展較快。在不斷的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中，也累積了一定非常豐富的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，不過同時(shí)，除了良好成績(jī)外，跟隨著一些失敗的教訓(xùn)。譬如株樹橋面板堆石壩的面板塌陷事件、天生橋面板堆石壩 的大量結(jié)構(gòu)性裂縫的問題等等都表現(xiàn)出我們需要更多的學(xué)習(xí)思考，需要不能對(duì)面板堆石壩的各種問題掉以輕心。而所有教訓(xùn)都意味著經(jīng)驗(yàn)的獲取和更多的思索總結(jié)和分析。因此，筆者就水利工程面板堆石壩的施工措施進(jìn)行研究，以及施工管理。

【關(guān)鍵詞】水利工程；面板堆石壩；施工措施；研究

一、關(guān)于水利工程面板堆石壩施工技術(shù)

面板堆石壩主要由防滲系統(tǒng)與堆石體兩者組成，涵義是指利用砂礫石分層或者堆石碾壓填筑成為壩體，利用混凝土面板作為防滲體的壩。面板堆石壩優(yōu)點(diǎn)眾多如下：造價(jià)低；抗滑穩(wěn)定性好；透水性好；施工倒流方便；施工期短，就地取材；抗震性強(qiáng)；安全可靠性好；壩坡陡，斷面?。粔误w能夠過水；樞紐布置緊湊；施工受雨季的影響小，能夠分期施工等。因此，混凝土面板堆石壩是現(xiàn)如今壩工建設(shè)里最具有競(jìng)爭(zhēng)力與發(fā)展前景的壩型之一。

從國(guó)內(nèi)外的面板堆石壩上面的研究得出，早期階段的面板堆石壩設(shè)計(jì)都主要是靠經(jīng)驗(yàn)和結(jié)合工程師的自主判斷兩方面，而系統(tǒng)性強(qiáng)的科研工作較少。近年以來，隨著面板堆石壩此項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，面板堆石壩的設(shè)計(jì)也正逐步地從經(jīng)驗(yàn)判斷漸漸轉(zhuǎn)向通過理論分析和實(shí)踐研究為主要進(jìn)步的階段。而對(duì)面板堆石壩來說，壩體本身的應(yīng)力變形特性便是聯(lián)系到壩體安全性和運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)十分重要的問題。

二、面板堆石壩的特點(diǎn)

同其他的壩型比較，面板堆石壩具有以下幾種主要的特點(diǎn)：因?yàn)槠拭嫘?、工期短、造價(jià)低、工程量小和地區(qū)筑壩等原因，顯得更加經(jīng)濟(jì)；堆石不會(huì)引起管涌，因此滲透穩(wěn)定性較好；便于機(jī)械化地快速施工，這樣能減少施工的工期，同時(shí)減少沉降；施工過程中受氣候方面的影響較小，這樣的話能夠利用壩面的溢流安然度過潮汛；因?yàn)槊姘褰ㄔO(shè)在壩的上游，方便檢查維修，并且抗凍也抗震；最后是壩身無法泄洪，因此需要另外地設(shè)置泄洪的設(shè)施。近三十年以來，因?yàn)榇笮偷恼駝?dòng)碾和薄層碾壓技術(shù)的應(yīng)用，使得堆石壩的建筑密度和實(shí)度都增加，壩體的穩(wěn)定也提高，沉降因此減少，外加上混泥土面板結(jié)構(gòu)在施工方法和設(shè)計(jì)上面的改良進(jìn)步，導(dǎo)致混泥土面板堆石壩被推動(dòng)著不斷發(fā)展?，F(xiàn)如今，混泥土面板堆石壩已經(jīng)成為了國(guó)內(nèi)外的一種重要壩型。

三、壩體填筑的施工

壩體填筑采用全斷面平起，相同一層面讓反濾料優(yōu)先填筑的方法。即，采取反濾料到心墻土料到過渡料最后到堆石料的施工順序。每層在填筑前，首先由測(cè)量放出來邊線，填筑施工嚴(yán)格地按照鋪料、灑水、碾壓和取樣四個(gè)工序去進(jìn)行流水作業(yè)。

（一）反濾料

先是用白灰撒出來與粘土心墻的分界線，使用人工清除掉反濾層面上面的雜物，接著進(jìn)行反濾料的鋪設(shè)。鋪料采取自卸汽車或者裝載機(jī)供料和專用攤鋪器攤鋪，采取18 t 自行式的振動(dòng)碾，順壩軸線方向去碾壓，跨縫碾壓時(shí)要進(jìn)入土料面四十厘米寬，得以確保兩者的接合部得到壓實(shí)。

（二）心墻土料

上下游面的反濾料完成攤鋪之后可以進(jìn)行心墻土料的施工，心墻土料為礫質(zhì)土，心墻和泄水廊道以及兩岸的接坡部位填筑純粘土，自卸汽車進(jìn)入占法卸料，推土機(jī)鋪平，鋪料厚與兩側(cè)反濾料持平，然后用18 t 凸塊振動(dòng)碾壓實(shí)。對(duì)于與泄水廊道和兩岸的接坡部位填筑純粘土之前，在其混凝土結(jié)合面上涂刷一層厚3～5 毫米 的濃粘土漿，粘土漿的配比為粘土∶水=2.5∶1～3∶1。心墻與齒槽混凝土墊層結(jié)合部填不小于0.5 米厚的低液限純粘土，水平面每層鋪料厚20 厘米，前兩層先用3m3 輪式裝載機(jī)重載碾壓十遍，再用凸塊碾靜壓四遍， 從第三層開始恢復(fù)到正常的碾壓。包括觀測(cè)埋管的周圍，只要是凸塊碾不便碾壓的地方，全部運(yùn)用沖擊夯薄層夯實(shí)住。在上料過程里還應(yīng)該注意經(jīng)常地變換進(jìn)料路口，并且在路口的地方鋪設(shè)鋼板得以保護(hù)到反濾層不受傷損。

（三）過渡料

反濾料完成攤鋪之后便可以進(jìn)行過渡料的施工，自卸汽車，并且按照需用量控制住卸車的間距，避免無端的浪費(fèi)。使用反鏟按照設(shè)計(jì)的要求寬度開始進(jìn)行攤鋪整形，鋪料厚和反濾料持平。一般情況同層過渡料與反濾料的碾壓一起進(jìn)行，用18 t 自行式振動(dòng)碾順壩向軸線方向碾壓。

（四）上下游堆石料

將自卸的汽車運(yùn)輸上壩，再進(jìn)占法卸料，和推土機(jī)鋪料，以及填筑堆石之前，分別放出它上下游坡的鋪料邊線，上游和下游的鋪料邊線比設(shè)計(jì)邊線都分別向外寬出1.6米 和2.0 米。人為利用兩岸供水的系統(tǒng)的水管灑水之后，用18 t 拖式振動(dòng)碾一到二檔行車速度去壓實(shí)。堆石料區(qū)每填筑二到三層就對(duì)它上或者下游坡面進(jìn)行修整，首先用白灰全都撒出設(shè)計(jì)的邊線，接著再用反鏟按照白灰線的位置和設(shè)計(jì)坡比去進(jìn)行削坡。

四、面板混凝土施工管理

（一）質(zhì)量管理

對(duì)于面板混凝土施工的質(zhì)量管理，有以下五點(diǎn)。一是需要加強(qiáng)原材料的質(zhì)量控制。對(duì)于利用面板上的原材料需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的型號(hào)和品種來進(jìn)行選用，并且經(jīng)過試驗(yàn)檢驗(yàn)可以合格報(bào)監(jiān)理工程師在批準(zhǔn)后能夠使用。二是在滿足設(shè)計(jì)的要求，即各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的此條件下，對(duì)于水灰比與外加劑的進(jìn)一步優(yōu)化。三是降低了擠壓邊墻墊層對(duì)于面板混凝土的束縛。按照規(guī)范和要求對(duì)擠壓邊墻坡面進(jìn)行整理，使得坡面上面沒有突變錯(cuò)臺(tái)；在面板垂直縫處把擠壓邊墻墊層鑿斷；在擠壓邊的墻坡面上噴涂三毫米的厚乳化瀝青隔離層；把一部分的架立筋改成為板凳筋，并且在混凝土的澆筑過程里把插入墊層里的架立筋割除掉，使得消除對(duì)于面板混凝土的束縛。四是加強(qiáng)對(duì)于混凝土在澆筑過程中的質(zhì)量控制。每一塊面板都必須經(jīng)專業(yè)的監(jiān)理工程師驗(yàn)收并且簽發(fā)開倉(cāng)證之后才可以澆筑混凝土。五是認(rèn)真地落實(shí)面板混凝土的保溫、保濕的措施。為了阻止面板表面會(huì)發(fā)生溫度裂縫的現(xiàn)象，除了在滑模支架上面掛一套活動(dòng)暖棚外，和對(duì)剛出模的混凝土準(zhǔn)備進(jìn)行保溫的養(yǎng)護(hù)以外，還能選用表面貼上有塑料膜的絨筆氈保溫被而在混凝土出暖棚之前進(jìn)行覆蓋保溫。

（二）安全管理

對(duì)于面板混凝土施工的安全管理方面，有以下五點(diǎn)：一是需要編制施工的安全管理方案，內(nèi)容中對(duì)面板施工過程階段的危險(xiǎn)源全部進(jìn)行辯識(shí)，并且制定出相對(duì)應(yīng)的防范措施出來。二是對(duì)于參與面板施工過程的施工管理以及操作的人員有針對(duì)性地進(jìn)行安全方面的培訓(xùn)，使其提高對(duì)次工作的安全意識(shí)和提升安全防護(hù)的能力。三是需要加強(qiáng)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的安全防護(hù)的設(shè)施和對(duì)于起重機(jī)械的檢查。譬如安全欄桿、鋼絲繩、安全帶、安全繩、地錨、卷?yè)P(yáng)機(jī)等等，得以保證其一直處于非常安全的工作狀態(tài)中。四是需要嚴(yán)格地執(zhí)行安全獎(jiǎng)懲制度，拋卻習(xí)慣性違章的事情發(fā)生。如何可以減少擠壓邊墻對(duì)于面板混凝土的束縛，這便是建設(shè)各個(gè)方面十分關(guān)注的其中一個(gè)問題，對(duì)此方面在面板混凝土施工過程中進(jìn)行了一些非常有益的探索，同時(shí)對(duì)于長(zhǎng)面板混凝土的快速施工技術(shù)同施工管理也都進(jìn)行了研究，也因此獲取得了一些較好的效果。

總結(jié)：本文中，筆者先對(duì)關(guān)于水利工程面板堆石壩施工技術(shù)進(jìn)行了分析，然后表述了面板堆石壩的特點(diǎn)，接著又從反濾料；心墻土料；過渡料以及上下游堆石料這四個(gè)方面對(duì)壩體填筑的施工進(jìn)行了淺談，最后，筆者從質(zhì)量管理和安全管理這三個(gè)方面對(duì)面板混凝土施工管理進(jìn)行了分析。

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