王富堂
册亨县水务局 贵州册亨 552200
同混凝土重力坝相比,混凝土面板堆石坝对大坝坝基地质条件要求相对较低,适应变性能力较强,运用范围较广等特点。同时混凝土面板堆石坝还具有取材便捷,施工操作简单、施工机械化程度高、缩短工期和节省投资的优势,但坝体堆石料的碾压填筑施工至关重要,是保证大坝施工质量和实现设计目标的关节环节[1]。
将堆石填筑材料颗粒紧密衔接和咬合产生骨架效应就形成了堆石坝坝体,目的是为了提升大坝整体的稳定性。在碾压坝体填筑材料过程中,如果不密实,填筑体的变形模量会变小,严重影响坝体的整体压缩效果,如果填筑坝体沉降压缩变形较严重,阻碍和破坏面板和水结构的功能发挥,大坝产生漏水的现象,对大坝运行产生不利影响。相比于普通的堆石坝坝体填筑施工技术,稳定性和安全运行性是混凝土面板堆石坝的主要特征,同时在设计时,还具有自由排水的功能,拥有此功能即使大坝坝体被破坏出现土坝和浆砌石重力坝、整体或层间滑动、混凝土重力坝类的泥化管涌、剪切破坏等现象的几率也很小,会出现一些较小的问题,例如面板混凝土发生开裂、接缝的局部有些张开、止水结构功能失效,出现渗水等情况,进行简单的修复之后,大坝就可以正常运行工作。目前还没有因为堆石坝整体失稳造成溃坝或者水库失事现象的发生,由此可见,堆石坝坝体填筑施工作业的质量控制非常重要,所以说混凝土面板堆石坝坝体填筑施工的技术对于大坝工程非常重要。
上文提到了混凝土面板堆石坝坝体填筑施工技术的重要性,接下来就从以下几点剖析一下技术要点,一是坝体填筑材料的质量;二是上坝的交通道路运输;三是坝体分区的碾压密实。只有这三点确保合理安排,就能够为坝体填筑工作的顺利开展奠定基础。
堆石填筑材料是坝体结构的主要材料,此种材料是由松散的配石料组成的,不具备任何的粘结力,通过碾压设备对坝体填筑材料进行强力的碾压,从而使填筑材的细微料颗粒紧密结合增强其密实度和变形模量,此项技术减低压缩变形现象出现。要想降低堆石坝体出现变形现象以及支撑面板和坝体正常安全运行,就要使用良好的填筑材料,提供一个基础性条件。在采购材料之前做好规划和分析坝体的特点,将不同填筑材料和坝体进行最优爆破参数设计和试验,取得最有效、最科学的数据之后再按照相关爆破开采规程、规范的作业来获得合格的填筑料源。其次要根据料场储量情况和施工总进度计划,保证开采的材料和填筑材料的需要相匹配[2]。
填筑材料开采完毕,在运往坝上之后,为了防止用了错误和混装、错装的现象发生,根据材料的坝体功能和分区放置不同类型的醒目标识,例如垫层区料、过渡区料、排水区料。
这几种区料的效果不同,垫层区对于面板起到控制作用,防止出现渗透的现象,在整体中起着辅助基础作用。由于垫层区比较平整和密实,所以将面板承受的水压力均匀传递给主堆石体。过滤区主要起过滤的作用,为了满足大坝的需求,在挑选垫层区料时要选择最好的级配,最大粒径控制在300mm之内。排水区对于面板,直接影响着是否能够安全运行,促使主堆石体及下游边坡稳定运行[3]。
确保填筑工程的顺利进行,料场与坝内之间有良好的施工交通道路是一个良好的保障条件。根据填筑场内的自然环境,以及坝体填筑的工期、填筑的工程量,所需材料的多少合理布置施工的道路交通,在施工过程中根据施工的强度和进度需要,及时调整建设的总体布置施工道路,必要时,可以修建临时的施工道路,便于材料运往坝上。双车道环形线路以及单车道会车点被采用在大多数的大坝建设场内运输道路,双车道的宽度不能少于7米,单车道路面宽度不能少于4米,并且按照建设需求设置横坡,确保路面平整以及通畅排水,泥结石或者混凝土路面被用作路面结构。根据施工现场的地形以及分区的布置,将临时上坝的交通道路成“之”字型布置在排水区坝体纵横坡面上,纵坡控制在10%以内。需要注意一点的是,由于填筑区较特殊,所以进入的车不管是车身还是车轮都要保持干净,以免把外面的泥土或者有机质物带入到坝体填筑区域[4]。
根据坝体部位选择不同的填筑材料,因为受力工况不同,填筑材料的要求也不同,需要注意的是施工过程中对坝体的每个部位都要进行分区碾压填筑。在大坝坝体填筑施工的整个阶段,坝体分区碾压填筑施工对整个工程的质量产生直接影响,是一道非常关键而且起着控制工程施工质量命脉的工序。在填筑面划线时严格按照设计图纸的测量放样标清分区界线,需要一些专业性较强、具有足够的测量知识以及较强责任心的专业技术人员,提高测量的精准度,减少误差。
随着人们的生活要求越来越高,各行各业发展越来越快,人们要求水利工程施工具有精准化、科学化以及信息化,建筑工程高标准化发展是大势所趋,其中技术和质量是重中之重。相关人员应制定合理的、科学的施工方案,采用混凝土面板堆石坝坝体填筑施工作业,确保坝体填筑的材料质量,合理布置上坝的交通道路运输以及密室碾压填筑料源,提高混凝土面板堆石坝的稳定性、防渗性以及耐久性。