探討砼面板堆石壩施工特點(diǎn)和有關(guān)技術(shù)

摘 要：砼面板堆石壩由于其施工便捷、安全性高、成本投入少、適應(yīng)性好等特點(diǎn)備受人們關(guān)注和應(yīng)用。現(xiàn)階段，其在我國發(fā)展取得了不小成就，無論是在建壩的規(guī)模上、壩高上亦或是數(shù)量上都屬于世界先進(jìn)水平。本文將主要圍繞砼面板堆石壩的施工特點(diǎn)展開分析，并探究其有關(guān)技術(shù)以供參考。

關(guān)鍵詞：砼面板堆石壩；施工特點(diǎn)；有關(guān)技術(shù)

上世紀(jì)末，我國開始利用先進(jìn)技術(shù)建設(shè)砼面板堆石壩，首個(gè)施建工程是高95m的西北口大壩，而首個(gè)完工的則是關(guān)門山大壩，總高為58.5m。和外國相比，我國雖然起步較晚，然而起點(diǎn)高，發(fā)展速度快，截止至今已成功創(chuàng)建百座砼面板堆石壩，其中超過100米以上的多達(dá)20多座。

一、砼面板堆石壩施工特點(diǎn)研究

在實(shí)際施工時(shí)，砼面板堆石壩可充分應(yīng)用壓實(shí)堆石體抗影響性以及較高的滲透性等優(yōu)勢，準(zhǔn)許施工過程中堆石體科學(xué)防護(hù)環(huán)境中擋水或過水度汛，在確保不違背導(dǎo)流要求的條件下，化簡導(dǎo)流度汛環(huán)節(jié)且控制導(dǎo)流建筑物面積。

堆石體身為面板壩的核心構(gòu)成部分，其不但所用材料數(shù)量多，并且還直接影響著施工進(jìn)度與工程投資，所以必須要確保壩料的空間分布。尤其是要重視樞紐挖掘料的使用，遵循就地取材的準(zhǔn)則。[1]

施建面板堆石壩壩體的顯著特征體現(xiàn)在以下幾方面：不但過渡層與墊層包括一些主堆石要一同上升，壩體可緊守施工規(guī)范在有關(guān)平臺(tái)上完成分期建設(shè)。這樣一來能有效保證建筑施工的高效性和實(shí)用性。為合理施工與度汛工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

就面板而言，其是一種帶狀薄板砼構(gòu)造，出現(xiàn)裂縫幾率較大。砼澆筑普遍利用無軌滑模，持續(xù)澆筑完成塑型。要想有效杜絕裂縫的蔓延與出現(xiàn)，一定對(duì)此予以高度關(guān)注且選用合理辦法提升砼面板的抗?jié)B性、抗裂性、持久性。

二、砼面板堆石壩有關(guān)技術(shù)探究

（一）壩體填筑

為澆筑面板安排壩體預(yù)下沉期。高度直接決定著澆筑體的下沉狀況和測點(diǎn)頂方的施建時(shí)間，一般狀況下，某測點(diǎn)的下沉曲線斜率在初期較陡，隨后漸漸平緩。這代表該測點(diǎn)的沉降在前期伴隨填筑層的增加而迅速發(fā)展，后期逐漸穩(wěn)定。若壩體沉降未穩(wěn)定就進(jìn)行砼面板澆筑，則可能造成面板與墊層分離，為預(yù)防面板與墊層分離，可采用以下措施：首先，開始澆筑面板前澆筑平臺(tái)高程要超過此期面板上部5米。此高出的部分對(duì)面板頂高程以下的填筑體不但是一個(gè)頂壓，還能杜絕壩體頂部填筑震碾的干擾。其次，在澆筑面板的前90天，要把壩體填筑到此期面板上部上，讓這一范圍內(nèi)的澆筑體步入預(yù)下沉期。選用上述兩種對(duì)策，在面板砼澆筑開始前便能讓面板壩體實(shí)現(xiàn)下沉，進(jìn)而杜絕墊層與面板之間的分離。

（二）砼擠壓式邊墻：關(guān)于墊層上游坡面壓實(shí)與防范新興技術(shù)

只有全面提高施工技術(shù)水平，才能為面板供應(yīng)更加牢固的撐持面，保障面板厚度平均，保護(hù)墊層坡面免遭雨水侵蝕以及擋水度汛時(shí)不被浪潮損傷?？蓮囊韵聨追矫嫒胧郑簤误w只要升至16-20m時(shí)，就要組織斜坡面檢修、壓實(shí)處理，并且使用砂漿或者鋪設(shè)乳化瀝青等手段防護(hù)?，F(xiàn)階段，我國正深入探究使用此種方式全方位保護(hù)上游坡面。這一做法源自于20世紀(jì)，成功建設(shè)巴西依塔面板堆石壩，截止目前位置，我國公伯峽工程已大膽采用此辦法，且獲得了不小成就。

（1）施工工序。就擠壓式邊墻施工技術(shù)而言，其實(shí)質(zhì)是指在所有建筑首層鋪設(shè)墊層料前，采用此技術(shù)建造出一個(gè)半透水砼邊墻，接著在其內(nèi)部參照設(shè)計(jì)規(guī)范布置壩料。壓實(shí)合格后循環(huán)上述工序。

（2）施工重點(diǎn)。第一，制定砼配合比。砼坍落度設(shè)計(jì)成零，水泥使用量范圍在90-100kg/m3之間，強(qiáng)度有待加強(qiáng)，并且要選用正確的外加劑。第二，運(yùn)送料物時(shí)選用攪拌運(yùn)載車。在施工過程中選用滿足相應(yīng)壩坡規(guī)定的邊墻擠壓機(jī)，經(jīng)過地面的定點(diǎn)標(biāo)記或者激光來掌控?cái)D壓機(jī)行走路線。擠壓器作業(yè)速度通常是50-60m/h。第三，填補(bǔ)臨岸坡位置的邊墻缺口。第四，邊墻施工之后的1到2個(gè)小時(shí)放置墊層料，其與邊墻要保持同步上升。第五，在面板澆筑開始前，要依據(jù)要求鋪設(shè)乳化瀝青。

（三）壩基處理

趾板固結(jié)及帷幕灌漿。具體施工程序?yàn)椋旱谝唬鶕?jù)設(shè)計(jì)的圖紙將灌漿孔布置在測量點(diǎn)上。第二，參照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)趾板進(jìn)行澆筑時(shí)，需要對(duì)灌漿孔口管進(jìn)行鋪設(shè)，可以預(yù)防趾板鋼筋免受損壞。第三，依據(jù)先固結(jié)后帷幕的加密順序設(shè)計(jì)相同單元工程，前者分成兩大環(huán)節(jié)展開，后者分為三個(gè)環(huán)節(jié)。需要注意的是，固結(jié)灌漿技術(shù)在開始施工時(shí)，首先要展開外派工施工，再完成內(nèi)排孔施工。第四，在混凝土蓋重的環(huán)境下完成的固結(jié)灌漿施工，要求鉆孔灌漿有關(guān)部位砼強(qiáng)度達(dá)到50%左右才能進(jìn)行。

（四）反滲處置

在面板壩施工進(jìn)程中，由于壩體上游水位地域下游水位，從而造成反向滲透水流讓墊層與保護(hù)層受損，最終引發(fā)安全事故。出現(xiàn)反滲的重點(diǎn)因素包括：一是由于上游趾板挖掘而讓基面矮于下游地表，下游水位超過上游水位。二是基巖處于一種兩點(diǎn)矮、中間高或者向上游傾倒的形態(tài)，出現(xiàn)滲水問題，為護(hù)坡、面板以及墊層常規(guī)運(yùn)作造成一定困擾。

有效解決反滲可采用以下措施：首先，在上游堆石體中裝備鋼管；其次，搜集經(jīng)過反濾之后的水；再次，正確指引趾板里的排水管朝上游基坑進(jìn)行排水；最后，將水釋放到上游圍堰里可選用水泵協(xié)助。

利用改性聚丙纖維網(wǎng)砼。此砼是把聚丙烯纖維融進(jìn)砼原材料內(nèi)，在攪拌機(jī)的攪合下和砂石、水泥混合。整個(gè)纖維被分割成若干個(gè)小束纖維，且平均的散布在砼內(nèi)。因?yàn)槔w維方向不是固定的，具有隨機(jī)性，產(chǎn)生纖維網(wǎng)，從而制約了砼的收縮分裂，提高了韌性與抗沖擊性，大幅度提高砼性。

如何高效地掌控面板砼的裂縫，我國專業(yè)人士正站在不同視角來展開研究，現(xiàn)階段有使用DF或者UEA外加劑來預(yù)防裂縫，還有人嘗試著用鋼纖維砼面板來頂替鋼筋砼面板等等。然而，面板砼的裂縫掌控和壩料屬性、墊層料坡面防護(hù)以及外界劑的選用、砼原材料的掌控息息相關(guān)，是一種綜合性的系統(tǒng)問題。相關(guān)人員還要加強(qiáng)施工工藝的合理應(yīng)用與施工監(jiān)管工作，全面確保面板砼防裂工作落實(shí)到位。

參考文獻(xiàn)：

[1]周丹順，侯江煒.金川水電站混凝土面板堆石壩施工設(shè)計(jì)特點(diǎn)[J].陜西水利，2014（04）：56-57.

[2]宋永.混凝土面板堆石壩壩體填筑施工質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].中國高新科技，2018（12）：71-73.

作者簡介：王江恒（1985-），男，白族，本科，工程師，四川德昌人，研究方向：水利水電工程。