水库砼面板堆石坝趾板施工技术

2020-10-28 01:35周云霞周洪林
河南科技 2020年25期
关键词:水库

周云霞 周洪林

摘 要:趾板是连接地基防渗体与面板的砼板,布置在防渗面板的周边,坐落在河床及两岸基岩上的混凝土结构。趾板施工程序繁多,施工工艺复杂,技术要求高,是大坝施工中重点部分。本文结合某水库具体特点,对趾板施工工艺进行探讨。

关键词:水库;趾板;砼面板堆石坝

中图分类号:TV544文献标识码:A文章编号:1003-5168(2020)25-0055-03

Abstract: Toe board is the concrete board connecting the foundation anti-seepage body and the face plate, which is arranged in the periphery of the anti-seepage face plate, and is located in the riverbed and the bedrock on both sides of the concrete structure. Toe plate is a key part of dam construction due to its various construction procedures, complex construction techniques and high technical requirements. Based on the specific characteristics of a reservoir, this paper discussed the construction technology of toe plate.

Keywords: reservoir;toe plate;concrete-faced rockfill dam

1 工程概况

某水库是一座具有饮水、灌溉及乡镇供水功能的水利工程,主要由水利枢纽工程及供水管线组成。该工程采用砼面板堆石坝,大坝坝高为57 m,设计坝顶高程为1 234.00 m,趾板最低处高程为1 177.00 m,上下游边坡为1∶1.5,坝顶宽为6.0 m,坝顶线长为174.482 m,大坝总填筑量约34.5万m3。

大坝趾板总长为250.59 m,坡比为1∶1~1∶2.45,宽度为6.0 m。水库河床狭窄,两岸边坡陡峭,施工难度大。水库砼面板堆石坝趾板分六种结构形式,具体特性见表1。

2 锚杆施工

趾板与基岩间采用C25砂浆锚杆(间、排距为1.5 m,长为4.5 m)锚固,基础砂浆锚杆与趾板钢筋采用长度为250 mm的90°弯钩焊接。趾板锚杆采用“先插锚杆后注浆”工艺。

锚杆孔的开孔按施工图纸布置的钻孔位置进行,其孔位偏差不大于100 mm。锚杆孔的孔轴方向满足图纸要求。施工图纸未作规定时,其系统锚杆的孔轴方向垂直于开挖面;局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反,其与滑动面的交角大于45°。

注浆锚杆的钻孔孔径大于锚杆直径,采用“先安装锚杆后注浆”施工时,钻头直径大于锚杆直径25 mm以上。锚杆孔深度必须达到图纸规定,孔深偏差值不大于100 mm。

锚杆注浆必须保证注浆饱满,并具有相应的检查手段,抽检一定比例的锚杆进行拉拔试验。水泥砂浆选用42.5 MPa硅酸盐水泥在砼拌和站集中机械拌和,如无特殊要求,其配合比(重量比)通过试验选定,选取范围:水泥∶砂=1∶1~1∶2,水泥∶水=1∶0.38~1∶0.45。錨杆注浆后,保证孔内砂浆饱满,在砂浆凝固前,不得敲击、碰撞和拉拔锚杆,以免造成锚杆松动。

3 钢筋加工和安设

根据图纸要求,趾板钢筋均为Φ25 mm钢筋。将钢筋加工表与设计图复核,检查下料表是否错漏;将钢筋加工成型,按不同型式分类存放;将锚筋运至现场,再由人工运至工作面,进行绑扎焊接。

钢筋安设前应对基础超挖回填C20砼,用锚杆作为趾板钢筋的架立筋,将锚杆外露段采用LH-32A手持式钢筋弯曲机制作一个250 mm的90°弯钩。趾板钢筋先布设横向钢筋,钢筋与锚杆连接采用搭接焊,焊接长度不小于10[d],然后布设纵向钢筋,按间距和砼保护层厚度等要求布设钢筋。钢筋接头采用搭接焊,单面焊接长度为10[d],双面焊接长度为5[d],接头位置相互错开。严格按规范和设计要求对结构钢筋进行从下而上安设、焊接施工。

钢筋制作和安设应从原材料、加工环节、安装焊接要求等方面进行把关,方能保证质量。首先,钢筋规格应符合设计图纸要求,并有出厂和产品合格证。其次,钢筋的安装位置、间距、保护层及钢筋尺寸大小均应符合设计和规范的规定。再次,安装好的钢筋应有足够的刚性和稳定性,预制、绑扎、焊接、运输、安装应避免变形、开焊及松脱;焊缝表面平顺,无明显的咬边、凹陷、气孔、裂缝和夹渣。

4 模板施工

河床段趾板一次浇筑完成,总长度为36.66 m,其中河床段ZB2型趾板长度为23.47 m,岸坡段型ZB1、ZB3型趾板长度分别为6.46 m和6.73 m。河床段模板施工采用钢木组合,用拉锚、钢管围檩加固,岸坡段模板施工采用加工成型的反桁架,砼浇筑时边浇筑边挂模板。岸坡段趾板坡比较大,左岸在1∶1.0~1∶2.46,右岸在1∶2.16,采用钢木组合模板翻模施工,止水及折角部位加工定型木模,其余采用钢模拼装。模板采用反桁架加以固定。

在趾板平面1.2 m范围内做成反桁架,以Φ25 mm锚杆作为拉锚及支撑架立筋,每1.2 m间距布置100 mm槽钢当作模板,用脚手架钢管围檩固定,模板采用3015和2015钢模板。

侧模采用钢木组合模板。止水木模围囹用10 cm×10 cm方木,中间垫10 cm木垫块,在固定位置钻孔拉锚。其他模板围檩采用Φ48 mm钢管,间距1.2 m,螺栓连接紧固,拉锚螺栓一端与锚杆焊接,另一端用螺栓组件与模板紧固。

表面模安装时先安装定型木模板,每隔1.2 m间距架设纵、横围囹钢管方格,作为挂模支架,支架交叉点采用槽钢卡住钢管并与拉筋紧固,拉筋另一端与锚杆焊接,内拉内撑法固定。其余表面模采用边浇筑边挂模的方法进行,挂模采用钩形外拉杆与模板围檩联结。每次浇筑挂模高度不超过60 cm。

对设置结构缝之间趾板较大的部分,可进行合理分块(分块为砼伸缩缝),档头模板采用木模,围囹及加固形式同侧模,在端头模板中应预留钢筋穿孔并做好止浆措施,以防砼漏浆,穿透筋在搭接错茬时不能大于50%。

5 铜止水施工

趾板施工中铜止水有两种型号,即趾板与趾墙、防浪墙连接缝采用T型铜止水,趾板与面板连接缝采用F型铜止水。加工成型后,不应有裂纹、孔洞等损伤以及漏焊、欠焊等缺陷。在安装或砼浇筑前对止水片进行专项检验,如有砂眼、钉孔、缺口等缺陷,应予焊补或置换,清除止水片表面浮土、锈迹、沥青等。止水安装时,外侧采用模板固定,内侧采用止水托架固定定位。砼浇筑过程中,应加强止水片及位移和变形情况的检查,发现问题及时处理。预埋在趾板周边缝的止水,拆模后及时防护,采用5 cm厚木模板制作保护罩,底部采用C16钢筋焊接三角支撑托架,布置间距1.5 m。

6 砼浇筑

首先进行ZB2型(河床段)趾板砼浇筑,左右岸坡基本同时上升,保证坝体填筑强度的要求,满足汛期前达到坝体填筑防洪度汛高程。

对设置结构缝之间趾板较长部分,施工时根据实际情况,增加伸缩缝,对趾板型式进行合理化分块。施工缝按伸缩缝处理,只打毛而不设金属止水,要求钢筋穿过施工缝,钢筋的主要作用是限裂。砼浇筑分块见表2。

选择新鲜的42.5 MPa硅酸盐水泥、中细砂、粗骨料,最大集料直径不超过40 mm,按照选定配合比用砼搅拌机拌和均匀后方可运输入仓浇筑。砼每层入仓前,先在仓面浇筑段铺一层2~3 cm厚水泥砂浆,并保证砼浇筑连续施工。为减少砼坍落度的损失,应避免砼罐车运输时间过长;浇筑时间尽量避开高温时段,减少水分蒸发。砼入仓每层高度小于30 cm,做到分层清楚均匀,入仓水平推进。

振捣过程中,做到层次分明,振捣有序,振捣器不得触及模板、钢筋、止水片,振捣器应在模板前沿振捣,不得插入模板底下,做到振捣均匀、密实,尤其是止水结构附近。止水部位的振捣是趾板施工的关键,须派专人负责,在振捣过程中要随时注意止水片(带)附近砼的密实情况,避免止水片(带)出现变形和变位现象。以砼表面无气泡、无明显下沉且表面泛浆为准,不漏振、不欠振、不过振。在混凝土初凝前,及时对表面进行修整,确保趾板砼表面平整、无裂痕、无细微通道。

砼浇筑结束后,应及时对外露部位进行覆盖,拆模时间按不同部位要求进行,砼达到设计强度75%后即可拆模,拆模时应避免破坏砼菱角和铜止水片,特别在拆除止水部位模板时,严防损坏止水设施。洒水养护,保持砼表面湿润,趾板拆模后及时覆盖土工布,并洒水养护90 d,避免暴晒。由于该地区雨季长,雨量充沛,若趾板砼浇筑遇到下雨天,用彩条布搭设临时遮雨棚防雨[1]。

7 重点关注的几个方面

第一,在基础开挖验收合格后进行趾板钢筋、模板等工序的施工。

第二,浇筑砼之前对施工缝进行冲毛或打毛处理,缝面要冲洗干净,无积水。

第三,鋼筋及锚筋的品种、规格、尺寸、数量、安装位置符合设计图纸要求,绑扎、焊接应符合技术规范要求。

第四,趾板浇筑完成后,2 d内20 m范围内不得进行爆炮;20 m以外爆炮时最大一段起爆药量必须严格控制;在上游铺盖填筑或蓄水前,组织人员借助设备和仪器对全段趾板进行裂缝检查,对查出的裂缝做好编录,包括缝长、缝宽、缝深、走向、所在部位等,为裂缝处理提供依据。

8 结语

水库工程趾板,施工程序繁多,施工工艺复杂,技术要求高,在砂石材料困难、交通运输不便、雨季长雨量多、工期短及趾板坡度大等不利条件下,保证大坝填筑顺利完工,并提前达到度汛高程,完成安全度汛任务。水库砼面板堆石坝趾板施工技术符合实际情况,效果显著,同时具有方便快捷、高效、优质等优势,在其他类似水利工程中值得推广借鉴。

参考文献:

[1]周超洪,郑松,丁丹.浅谈预防砼面板堆石坝趾板混凝土裂缝产生的施工方法[J].科技资讯,2019(13):50,52.

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