水利水电工程大坝填筑施工技术和方法研究论文_丁志勇

水利水电工程大坝填筑施工技术和方法研究论文_丁志勇

葛洲坝集团第二工程公司 湖北省宜昌市 443002

摘要:以老挝会兰庞雅水电站为例,分析大坝填筑施工的技术方案、施工工艺流程和施工方法,以及施工中需要注意的问题。

关键词:大坝填筑;施工方案;流程;施工方法;问题

1 引言

水是人类赖于生存的必需品,电力是社会发展的主要能源,水利水电工程是利用水文水资源、水环境、水工结构、水力学及流体动力学、工程管理等学科知识,建造大中型水利水电枢纽及其建筑物(包括大坝,水电站厂房,闸和进水、引水、泄水建筑物等),以及工业用水工建筑物的规划、设计、施工和管理等。大坝填筑是水利水电工程的重要内容,其施工质量水平直接关系到大坝项目的综合质量水平。

老挝HOUAY LAMPHAN GNAI水电站位于老挝南部的Bolaven高原,是利用高原顶部和底部在相对短的距离内形成的600m的水头发电。电站采用引水式开发,以提高老挝南部地区的供电率,减少枯水期从邻国电量的进口,增加丰水期对邻国电量的出口。大坝为粘土心墙堆石坝,堆石坝占据主河床,坝顶防浪墙顶高程为▽823.60m,坝顶高程为▽822.40m,最大坝高为75.60m,坝顶总长577.30m,坝顶宽度为10.0m。上游坝坡坡比为1:1.7;下游坝坡坡比为1:1.6,在高程为▽800.00m和▽780.00m处各设一级马道,马道宽度为2m。大坝上游施工围堰与坝体结合,下游围堰在大坝竣工后改建为量水堰。

2科学制定大坝填筑施工方案

在制定施工方案前,首先要去施工地点进行实地观察,做好调研工作,分析施工现场的地形地貌条件、气候条件、自然条件等,为施工方案的确定打好基础;然后选择资质良好的施工单位,保证在资金、人员、管理等方面都符合并满足水利水电工程大坝的施工要求,同时因为水利水电工程施工比较复杂,所以一般分期进行;因为工程施工范围较广,工程复杂,所以将大坝分为上游、中游、下游三个施工区域,平行作业,根据大坝情况和建设要求划分每个施工区域的施工要点,最后综合成科学的施工方案。

3大坝填筑施工工序流程和施工方法

3.1坝料的开采和加工

本工程坝体填筑主要包括:心墙粘土料、反滤料、过渡料、粗堆石、细堆石、下游堆石体、干砌块石等。在大坝填筑之前,首先要进行坝料的开采和加工。土料的开采有两种方式:立面和平面,其中立面开采出来的土料含水率损失小,雨水天气带来的不利影响较小,使用的机械包括正铲、反铲、装卸机等,但缺点是会受到料场条件的限制,冬季开采时土料的温度容易散失;平面开采含水率损失较大,使用机械为推土机、铲运机、装卸机等,不容易受到料场条件的限制,冬季开采时土料的温度也容易散失。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆砂砾料的开采方式有水上和水下开采,受气候和季节的影响较大,冬季水面结冰时不能进行水下开采,雨季时要有安全措施,一旦发生汛期也要停止水下开采。石料的开采一般是通过爆破,在岩石裂缝发育的地方设置炸药包,设置合理的间距和深度,并考虑地形、地势等使炸药包均匀爆破。

3.2坝料填筑

填筑前要先进行碾压试验,保证坝料和平面均符合要求。确定好各部分填料的填筑顺序,平行于坝轴线进行铺料,铺料的厚度要均匀,发现直径较大的块粒要及时打碎,同时去除填料中的垃圾杂物。防渗料和反滤料可以按照犬牙交错的形式先填砂石料再填土料或者先填土料再填砂石料,其中先砂后土的方法更加适合大型机械施工,效率较快,容易控制边界差,保证施工质量;其他的填料按照先细料再粗料的顺序逐层进行填筑。因为本坝为粘心土墙堆石坝,心墙填料时一般使用进占法,运输装备卸料和推土机同时进行,这样可以进行初步碾压,有效避免暴雨天气造成的土料流失。

3.3碾压坝料

首先是挤压边墙,平整填筑好的坝料,在定位画线完成后利用边墙挤压机加工出高度为0.4m左右的墙体,待其达到一定强度后,在下游侧面铺填垫层料进行碾压,期间要注意控制高差和平整度,验收合格后重复进行上述过程即可完成上游坝面的施工。然后坝体碾压,运输车将坝料运输到填筑区后利用推土机(摊铺层厚1m)推平,然后振动式碾压,摊铺平整后注意有洒水车洒水,碾压方式为在平行于坝轴线方向按照碾压遍数进行振动碾压,并且有现场监管人员按照施工成果确定碾压遍数。碾压原则是少振多遍、分区处理向坝内利用进错距法碾压。保证最终主推区石料铺料厚度为1m。

4.4接缝处理

一方面是心墙填筑施工时盖重砼板的接触处理,心墙上下游两侧碾压时,受振动碾压方式的限制,会有一定的空档,导致碾压不到边,因此要用冲击夯等机械进行夯实。心墙盖重砼板表面上填土碾压时要等到砼板上的填筑厚度达到100cm左右后,再由振动碾去心墙上进行碾压。另一方面是与岸坡的接触处理,除了用浓泥浆涂刷岸坡的岩石或砼,浆砌岩石表面以外,在距离岸坡1-2米范围内就要改变振动碾的碾压方向,变成顺着岸坡边线碾压,剩余振动碾碾不到的地方,再由冲击夯等机械进行夯实。反滤料和过滤料的碾压也可使用此方式。

4施工中应注意的问题

第一,因为大坝填筑是需要的材料较多,要想保证填筑质量,就需要保证每一类材料的质量都在施工标准以上;施工前需要进行反复的配比实验,直到寻找到最适宜当地环境的配比;合理控制填料特别是防渗料的含水量,调节好材料内的水分,施工时若遇到雨天必须立刻停止填筑,因为此时材料的含水量必然发生改变。

第二,施工过程期间要实施观测天气变化,利用振动碾压的方式将防渗料压成光滑面,这样可有效降低表面的吸水率,雨天过后在继续填筑之前要将压实的填筑层表面不合格的湿土清理干净。材料不同需要的施工工艺和方法也不同,要注意合理地调整。

第三,填筑心墙高塑性粘土料之前需要保证混凝土面的清洁,清除混凝土面上的粉尘、杂物等,保证混凝土面符合施工要求才可继续涂刷浓泥浆;在粘土涂刷过程中还可能出现与压板全面结合的问题,即脱空问题,此时要先对脱空处进行清理,待能够全部结合后再进行下一步;施工前要注意调节高塑性黏土的含水量,保持其含水量适宜,含水量偏低时要连续进行洒水来提高含水量,待接触性粘土符合施工标准后再进行填筑。

第四,冬季施工时,开采填料时选择向阳、背风的位置,并做好冻土的处理,控制好施工的温湿度在合理科学的范围内;注意雪后恢复施工时的防寒防冻工作,保证任何情况下填料内都不会出现冰雪冻土。

第五,大坝填筑施工需要做好准备作业、基本作业、辅助作业和附加作业。准备作业要做好平整场地,连通水、电和道路,架设通讯设备,设置施工用到的临时场地,包括生产用房、办公用房、住宿用房等;完工后要清理干净施工场地,清除生活或施工垃圾,覆盖好料场,做好大坝的休整和养护。

5结语

大坝是水利水电工程的基本部分,要确保水利水电工程的施工质量,则必须做好大坝填筑工作。在实际施工过程中,要根据施工场地的环境、气候条件,合理选择科学的施工材料和施工工艺,运用先进的施工设备,按照规范的施工流程,注意避免常见的施工问题,良好控制大坝填筑施工中的每一个环节,保证高质高效地完成施工。

参考文献:

[1]童杰.水利水电工程大坝填筑施工技术和方法分析[J].门窗,2014,(01):157.

[2]刘淑艳.水利大坝填筑施工技术分析[J].科技创新与应用,2016,(14):218.

[3]岳彩,周雅君.水利大坝填筑施工技术探讨[J].企业技术开发,2013,32(18):144+151.

论文作者:丁志勇

论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期

论文发表时间:2017/12/28

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