张宏洲
(江西省民盛水利建设有限公司,江西九江332005)
水库大坝施工技术分析与探讨
张宏洲
(江西省民盛水利建设有限公司,江西九江332005)
作为水库建设的基础性工程,水库大坝施工质量的好坏直接影响到水库使用的安全性和长久性,与社会的稳定和人民群众的生产生活紧密相连。文章结合国内某水库大坝的施工情况,对水库大坝施工涉及到的大坝灌浆、浆砌石砌筑以及大坝基础开挖等施工技术进行分析和探讨,并对水库大坝如何进行质量控制进行阐述,希望可以给相关技术人员提供一些参考。
水库大坝;施工技术;质量控制;分析;探讨
我国北方某地,于2007年修建完成了某干流水库大坝工程,作为水电项目进行供水发电,同时此水库大坝还承担着旱期蓄水、涝期防洪、周围3个乡镇的农田水利灌溉、城市供水、生态旅游等功能。按照设计要求,在正常情况下该水库大坝可以实现存储容量达220万m3,在正常条件下该水库大坝的蓄水高度可以达到750 m。一旦需要进行防洪调控,该水库大坝还可以在原有基础上多蓄水80万m3。该水库大坝每年可向城市供水达600万m3。该水电站装有4台发电机组,总的装机容量为500 kW,属于国家四级水利枢纽工程。
按照设计要求,该水库大坝可以抵抗住100 a一遇的洪水,对于300 a一遇的洪水具有调控疏洪能力。该水库大坝为新建工程,设计坝顶高程为780 m,坝顶厚度为5.8 m,大坝最高处为34.5 m。
对于水库大坝基础的开挖,首先必须要对施工现场进行详细的调查,对施工现场周围的自然环境、建筑物、地质地貌等进行充分的掌握[1]。根据工程实例的水库大坝情况,该水库大坝的基础为两岸的坝肩,坝体紧连干流两侧的山体,大坝在建设完成后与两侧山体紧密相连成为一体,开挖时按照紧靠侧面的半径或径向方向进行基础的开挖,要避免将基础开挖成台阶的形状。当基础开挖到大坝的建基面的时候,为了确保基坑支护基面的总体质量,不应再使用大型的机械进行开挖,而应采用小型的风铲等工具,用人工开挖的方式,并且要预留一定厚度的保护层。对于基础开挖时需要进行爆破的位置,在爆破之前必须要对爆破的位置进行地质测定,之后请相关专业进行制定最适宜的爆破方案,优化爆破参数,对每个爆破点进行控制,对于各控制测量点和桩位要进行开挖校核,而且需要控制好安全地点的振动速度、装药量、爆破距离等数据,使爆破的范围不产生扩大,不会对山体产生影响。对开挖过程中的爆破作业必须进行严格控制,要采取科学性、合理性的爆破方案,要充分考虑到爆破后对大坝建设的影响,爆破的最终目的应与大坝建设的设计是一致的[2]。
在大坝基础的开挖过程中,要对开挖区域的地质条件进行认真、详细的测定检查,要确保开挖时的实际情况与调查数据显示是一致的。如果在开发的过程中,出现实际情况和调查数据有很大区别的情况,就要及时采取必要的措施,以避免出现更多的问题。在开挖大坝的建基面时,应当先将周围的杂物进行清扫,同时用水对其进行冲洗。在开挖的同时,大坝的基础必须要用混凝土进行浇筑,大坝基础垫层混凝土浇注前应用水将基岩润湿。
要确保水库大坝的工程质量,做好水库大坝的浆砌石砌筑是整个大坝施工的重要组成部分。要想做好水库大坝的浆砌石砌筑,就要在浆砌石砌筑之前对整个作业区域进行放线工作。为了避免放线的时候出现误差,必须要选用精度准确,功能先进的设备进行放线。
具体包括以下4个步骤:①选用具有科学性、合理性的坝体砌筑施工方法。在进行砌筑前,要先对砌筑的基面进行水润湿,只要做到石料的表面足够湿润就可以,不要留有积水;铺设石材表面水砂浆厚度应符合设计要求,并应确保其厚度≥1.5倍的设计灰缝厚度,这样可以保证砌筑的石块之间留有足够的下沉空间,对石缝之间的紧密结合也有帮助。在砂浆铺设完毕后要用专人进行后期的平整工作,平整结束后才可以进行基面的石料铺设作业。为了保证石块之间互相紧密排列,石块的排列应该采取三角孔组合的方式,在排列时两块石头应当是上部大、下部小,这样便于后期的振捣,并能有效提高砌筑作业的工作效率和施工进度。在摆放完石料后应当对竖缝进行灌浆处理。②做好面石的砌筑。在进行面石的砌筑施工作业中,应该采取丁顺交错进行石料的排列,而且要丁石的总体面积要占到面石总面积的1/3;在同层面石的施工作业中,应按照三顺一丁的方式进行排列,这样可以保证面石之间的拼凑更紧密;对于面石之间的裂缝,应采用砂浆进行填充,这样可以有效防止出现砌筑裂缝。所有的面石砌筑时要保证相互之间裂缝错开距离达到10 cm,而且不允许将片石塞入面石的下部,以免出现面石不稳,产生裂缝,造成施工质量出现问题。③进行层面的处理。进行层面的处理之前,必须要把层面清理干净,把层面上的杂物等清除。还可以采用压力水对层面表面进行清理,但要注意不能留下积水。在层面清除干净后,要在层面上进行人工凿毛,深度≥2 cm,确保凿毛的密度不要过密。在完成这些工作内容后,需要现场监理人员进行确认,在确认合格后可以进行下一道工序的作业。④腹石的砌筑。在层面处理完成之后,就可以进行腹石的砌筑。在腹石砌筑的施工作业中要采用错缝的方式进行搭接,还要保证两块腹石之间的砂浆应饱满。
这个水库的灌浆作业主要包括帷幕、坝肩和坝基基础的固结灌浆。在对大坝的基础进行固结灌浆的施工作业中,应确保混凝土保护层厚度≥2 m,底部的混凝土设计强度必须要达到规范要求的50%以上才可以对基础进行固结灌浆的施工作业。
进行固结灌浆的施工作业就要进行基础的钻孔作业,在钻孔作业时要严格按照施工图纸进行操作,保证钻孔深度、斜孔偏差符合规范的范围和要求。灌浆作业必须严格按照既定的顺序进行固结灌浆。在灌浆过程中,必须严格按照固体结注浆压力挤压周围的原则。在灌浆操作中应保持连续性,一旦发生中断要争取尽快恢复灌浆,灌浆作业的间隔时间≤30 min。如果>30 min就要重新进行钻孔。
在大坝施工过程中应重点加强对施工质量的控制和检验,按照有关规范进行施工过程、原材料等质量检查验收,对于发现的问题,应及时采取措施进行处理,确保工程质量达标。大坝项目在施工现场所用的原料,其质量检查应按设计要求和规范进行抽查;对于水泥的检查,应确保其生产日期是合格的,使用性能符合要求;钢材的检查是确保其刚性符合要求;使用的胶结材料使用期间中要留样检验;对于大坝施工的质量,必须着重关注孔压水的试验结果,对每个孔内托注入的水泥量以及孔洞的透水率等进行分析,钻孔的分布和数量要符合国家规范的要求。在检查过程中,建设单位、设计单位、监理单位共同进行,以确保检查的真实可靠。
对于水库大坝施工来说,其施工质量的好坏直接影响着大坝的质量和使用寿命在大坝施工期间要注意大坝的基础开挖、浆砌石砌筑、灌浆作业等阶段的施工作业,加强质量管理,确保大坝主体的施工质量。
[1]陈良.浅谈水库大坝施工技术应用[J].科学之友,2012(09):97-98.
[2]唐福康,张成.浅谈碾压混凝土大坝施工技术[J].广西水利水电,2011(05):59-60.
TV54
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1007-7596(2014)05-0111-02
2013-11-17
张宏洲(1965-),男,江西九江人,工程师。