研究混凝土面板堆石壩面板施工關(guān)鍵技術(shù)

白 勇

（石阡縣水務(wù)局，貴州 石阡 555100）

混凝土面板堆石壩是目前世界上最先進(jìn)的水利水電建設(shè)技術(shù)，它是將巖石、混凝土等原材料通過一定的工藝和設(shè)備進(jìn)行混合加工，再用專門技術(shù)將這些原材料按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行堆石施工、表面處理、施工安裝等，最后形成壩體。堆石漿體具有強(qiáng)度高、抗震性能好且經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛應(yīng)用于世界各地的水利工程中。堆石壩壩體填筑施工的整個(gè)施工工藝流程比較簡單，通過使用大型的機(jī)械作業(yè)，大大提高了整個(gè)工程施工效率，縮短了工程施工周期，具有良好的施工經(jīng)濟(jì)效益。因此，該項(xiàng)技術(shù)在我國各大水庫工程中應(yīng)用非常廣泛。其中需要注意的是，混凝土面板堆石壩不同材料分區(qū)之間，必須符合水利工程的過度工作要求，滲透系數(shù)的設(shè)定需要從河流的上游到下游依次上升。在具體的施工當(dāng)中必須依照實(shí)際的施工條件狀況，對壩體填筑施工方法加以確認(rèn)和選擇，以此來保證水庫大壩工程建設(shè)的整體質(zhì)量以及使用安全性。

1 項(xiàng)目概況

結(jié)合某水庫工程的實(shí)際情況，對該項(xiàng)目進(jìn)行了初步的分析，得出該項(xiàng)目的總庫容為367 萬m3，既能滿足本地的城市用水，又能滿足當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)用水需求。該水庫位于離縣市區(qū)8.5km 處，具有良好的公路運(yùn)輸條件，該壩采用了一種高65.5m、寬6m、最高133m、最高水位735.6m 的鋼筋砼面板堆石壩體，并在壩體的下游部位設(shè)有3m 的防浪堤。大壩工程的上游堤壩和下游堤壩的斜率是1:1.4，最大的斜坡寬是187.5m。在上游采用等厚度0.45m 的加固板，在板后鋪設(shè)3m 左右的橫向襯墊，在襯砌后設(shè)置橫向4m 的過渡層，過渡層后面是主要的堆石區(qū)，下游是次堆石區(qū)，再往下是干砌磚石護(hù)面。

2 水庫混凝土面板堆石壩施工前期工作要點(diǎn)

2.1 項(xiàng)目建設(shè)前期計(jì)劃

在面板堆石壩的壩基澆筑工作中，必須做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)和施工計(jì)劃，由于水文條件和地質(zhì)條件的變化，會在一定范圍內(nèi)對大壩的施工造成一定的影響。特別是河流汛期的各種影響問題，會使下游的水位發(fā)生顯著的改變，對面板堆石壩的施工造成一定的影響。這種情況下，有些區(qū)域不能進(jìn)行常規(guī)的施工，從而使水庫面板堆石壩工程整體的施工效率和安全不能得到有效的保障，必須在項(xiàng)目的建設(shè)計(jì)劃中，對每個(gè)階段施工方法進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范，保證工程施工的順利進(jìn)行[1]。

2.2 前期測量控制工作

在面板堆石壩的壩體澆筑中，存在大量的測量與管理問題，因此，在地基處理完畢后要按照工程的具體工作計(jì)劃，對不同的填筑工程進(jìn)行綜合的檢測與分析。在目前施工技術(shù)的使用條件下，必須對施工地區(qū)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，同時(shí)需要獲取其中一些重要的施工資料信息。然而在實(shí)際的施工中，由于各種原因和施工工藝的影響，經(jīng)常會存在許多的誤差，尤其是在一些地質(zhì)條件比較復(fù)雜的情況下，工程施工偏差量更大。在此基礎(chǔ)上對壩基進(jìn)行早期精確的測量，可以為下一步壩體填充工程的施工打下良好的基礎(chǔ)，同時(shí)還需要對各地區(qū)、各層的邊界線進(jìn)行合理的劃分。一般采用灑石灰的方式來劃分和測定工程場地，并在大壩的左右部位精確地標(biāo)示各層高度，并利用樁的樁點(diǎn)定位對樁編號進(jìn)行標(biāo)記。

2.3 制定面板堆石壩施工流程

在水庫大壩工程建設(shè)過程中，一般都是在堤壩的地基和垂直的混凝土澆筑完成后，再進(jìn)行堤壩的填筑，但是由于受洪水期等諸多因素的制約，大壩的建設(shè)工期相對較短，所以在采取了截?cái)啻胧┖?，除了垂直段的各種施工問題以及對施工區(qū)域的大壩表面覆蓋層進(jìn)行的清除，就進(jìn)行下一步的大壩填土工作。在大壩的填筑過程中，通常采取的是流水線式的施工工藝，根據(jù)工程的具體情況，將大壩分為多個(gè)不同的施工工序，主要包含測量、運(yùn)輸、卸料、灑水?dāng)備佉约安牧夏雺旱认嚓P(guān)施工流程。為了避免在施工期間發(fā)生中斷，必須在各施工單位中設(shè)置相應(yīng)的石灰線以達(dá)到預(yù)防漏壓、超壓等問題，避免對大壩的施工造成嚴(yán)重影響[2]。

3 面板堆石壩主體工程施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 鋼筋工程

在進(jìn)行鋼筋工程施工時(shí)，面板鋼筋采用的單層雙向鋼筋網(wǎng)結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行人工操作前，必須在斜坡上放置合適的插筋，縱向底層鋼筋材料型號為Φ25，橫向位置面層鋼筋材料型號為Φ20，將鋼筋材料直接設(shè)置在混凝土面板的中間位置，插筋之間的間距為2m，排間距為3m。在鋼筋材料處理完畢后，必須將其運(yùn)送到面板堆石壩的工地上進(jìn)行使用，采用現(xiàn)場安裝的施工技術(shù)方法，要保證所使用的材料數(shù)量、尺寸以及材料之間的間距達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)還要確?，F(xiàn)場綁扎、焊接成一個(gè)整體，確保面板堆石壩的施工更加科學(xué)和規(guī)范。

3.2 模板工程施工

本次水庫工程面板堆石壩施工，采用的是無軌滑模施工方法，外圍三角形采用的是滑模和復(fù)合鋼板，模板部分部位采用了復(fù)合鋼板模板。在模板正式施工前，應(yīng)確保樣板的表面完全平整、平滑、不產(chǎn)生顯著的變形，并確保其剛度。在模板的安裝中，要對樣板進(jìn)行精確的測量、放樣，并按事先設(shè)定好的邊界進(jìn)行安裝?；Ｓ傻撞夸摪濉⑸喜啃弯?、牽引裝置等組成，其全長14.0m，滑模的后方位置直接焊接水平的抹面平臺部分，并在上面安裝一個(gè)防雨棚，里面設(shè)置一個(gè)金屬支撐，在壩頂拼裝完后再由25t 的汽車吊將其吊裝到側(cè)模部分[3]。

3.3 混凝土材料的拌合和運(yùn)輸

在本次水庫工程面板堆石壩施工中，所有的混凝土都是由混凝土攪拌站進(jìn)行集中生產(chǎn)，然后由卡車來運(yùn)輸。在混凝土材料的制造中，由水泥材料、砂石材料和各種摻雜材料組成，而在本次水庫面板堆石壩施工中，還包括了一種由聚丙烯纖維材料組成的材料，這些材料是人工手動添加而成，再按照一定的配比進(jìn)行混合，混合完成之后的水泥材料經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后再運(yùn)送到工程施工現(xiàn)場進(jìn)行使用。

3.4 混凝土材料澆筑施工

在面板堆石壩材料填筑施工初期階段，必須從基坑底開始進(jìn)行材料的鋪設(shè)，并按工程的具體情況和規(guī)范，對材料的鋪設(shè)施工方法進(jìn)行有效調(diào)整。有些建筑工程由于受地形、外界環(huán)境等因素的制約，必須采用特殊的襯砌施工工藝。在鋪設(shè)施工完畢后，要按照工程的具體情況選用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械，對材料進(jìn)行全面的清理，以確保材料施工完成之后的表面充分平整。在本次工程施工過程中，面板堆石壩的施工采用噴灑式施工技術(shù)，在大壩的壩面上進(jìn)行噴灑，這是一種非常普遍的施工技術(shù)，它的施工要求需結(jié)合相關(guān)的數(shù)據(jù)、信息、施工環(huán)境等因素來確定。噴水可以確保材料得到足夠的水分，在填筑施工期間試驗(yàn)塊體的用量比較大，因此噴灑施工作業(yè)會造成明顯的變形問題。在面板混凝土澆筑時(shí)，按事先確定的施工規(guī)范，采用分段澆筑的技術(shù)措施，每層的混凝土層厚度在25—30cm 之間。在混凝土澆筑過程中，要注意材料的振動，確保振搗點(diǎn)位分布合理，間隔不得大于40cm，并嚴(yán)格地控制材料的振動深度，確保混凝土不會出現(xiàn)顯著的沉降，并且避免出現(xiàn)大量的泡沫和砂石現(xiàn)象。在模板的滑升工作過程中，通過使用2 臺5t 的慢速卷揚(yáng)機(jī)設(shè)備來進(jìn)行帶動和牽引，同時(shí)要保證滑升過程中兩端位置的平衡程度，要保證勻速同步進(jìn)行。每層混凝土澆筑完成之后，滑升的高度大約為25—30cm，混凝土成型之后需要進(jìn)行后續(xù)的脫模工作，并且需要通過人工對混凝土表面進(jìn)行充分修正、壓平處理。

3.5 壓實(shí)施工作業(yè)

在壩基鋪砌工程中，與其他施工工藝相比壓實(shí)法對壩基內(nèi)外的影響較為顯著。在本次水利工程施工中，工程施工單位利用了自動振動的壓縮技術(shù)，將混凝土表面進(jìn)行了預(yù)壓，并在此基礎(chǔ)上，將混凝土的裂縫進(jìn)行了有效的控制，并根據(jù)不同的施工區(qū)域，采用了分散式施工工藝。為了保證大壩的整體壓實(shí)度和穩(wěn)定性效果，必須按大壩的軸向進(jìn)行振動碾壓。在工程機(jī)械設(shè)備的選用方面，選用了液壓振動壓實(shí)裝置，通過對設(shè)備的初步試驗(yàn)，可以得到有關(guān)的操作條件。在完成夯實(shí)工作后要進(jìn)行全方位的質(zhì)量檢驗(yàn)，以確保各部位均能滿足預(yù)定的規(guī)范施工要求。

3.6 養(yǎng)護(hù)混凝土

在澆筑施工結(jié)束后要進(jìn)行后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作，防止因水分大量揮發(fā)而導(dǎo)致干燥開裂。在面板混凝土中采用的是土工布，在成型后的混凝土表面進(jìn)行覆蓋，并周期性對其進(jìn)行噴淋和潤濕以確保其表面的潮濕，將土工織物涂于水泥表層后，在其上加一塊塑料彩條布，以確保混凝土的外觀不被破壞。

4 結(jié)語

綜上所述，在本次水庫混凝土面板堆石壩壩體填筑施工當(dāng)中，通過對整個(gè)施工流程進(jìn)行全面了解和分析，對工程施工過程中的關(guān)鍵性施工要點(diǎn)進(jìn)行了掌控，提高了面板堆石壩施工成型之后的穩(wěn)定性。