碾压混凝土拱坝施工的质量控制论文_张政

碾压混凝土拱坝施工的质量控制论文_张政

(华北水利水电大学,郑州 450045)

摘要:质量控制是一个工程审查生产中所有因素质量的过程。ISO 9000将质量控制定义为“以满足质量要求为重点的质量管理的一部分”。本文对碾压混凝土拱坝施工环节进行深入地分析,并且介绍质量控制的方法。

关键词:碾压混凝土拱坝;质量控制

质量控制侧重于以下方面:工作管理、定义和良好管理的流程、绩效和完整性标准以及记录识别等要素。检验是质量控制的一个主要组成部分,在这里,有形产品被直观地检验(或者服务的最终结果被分析)。产品检查员将获得不可接受的产品缺陷的列表和描述,例如裂纹或表面瑕疵。如果这些因素中的任何一个有任何欠缺,产出的质量就会受到威胁。

一、碾压混凝土拱坝概述

碾压混凝土拱坝的施工工艺与碾压混凝土重力坝相似。这两种碾压混凝土坝的主要区别在于温度控制和接缝设计。重力坝各段自身稳定,重力坝可采用不灌浆的横缝,以解除对坝体轴向热变形的约束。对河道方向热变形有显著基础约束的区域高度约为0.20升,其中L为坝基宽度。因此,如果在一年的低温月份浇筑受到严重地基约束的大坝下部混凝土,重力坝上部的温度控制并不难。另一方面,拱坝的水荷载通过水平拱作用传递到坝肩,拱坝的安全性依赖于坝体的连续性,因此拱坝不允许出现不灌浆的横缝。从坝基到坝顶两侧的基岩抑制了坝体的热变形。如果在温暖的月份浇筑混凝土,大坝可能会产生明显的热应力和裂缝。

二、施工质量控制的重要环节和相应的措施

2.1 对裂缝的控制

为给溢洪道段碾压混凝土浇筑提供良好的起始面,在坚实的粗玄岩基础上,需浇筑大体积混凝土块,每隔15m形成横向收缩缝。这些砌块的厚度在1.5米至2.5米的范围内变化,并呈阶梯状倾斜。一旦这些基础块达到足够的强度,就在其上放置碾压混凝土。有专家认为由于碾压混凝土的胶凝材料含量低,碾压混凝土大坝不会开裂,但是采用大体积混凝土拼接块会导致上面碾压混凝土开裂。首先,碾压混凝土尽量直接放置在基础岩石上。其次,在大坝非超喷段上游面,每隔10m需设置一个带有止水的垂直裂缝诱导器。大坝溢洪道坝顶在碾压混凝土顶部设置了一个非钢筋混凝土盖。为了最大限度地减少大坝中常规混凝土的使用,承台的高度限制在1.5m。溢洪道盖为10m长段浇筑。拱坝上的裂缝一般由于波峰快速冷却而形成的,这种冷却是由于随着风在波峰上加速,压力和温度下降造成的。尽管这些裂缝相对较小( 1至2mm宽),没有结构上的影响,但它们可能成为裂缝向下发展到碾压混凝土中的固定点。因此,需要加强溢洪道盖,以限制中间裂缝。这样可以有效防止中间裂缝向下发展到下面的碾压混凝土中。建议设计者还必须了解特定地点可能遇到的天气情况。因为一天之内天气条件可能发生极端变化。比如存在这种情况:在寒流发生前,在墙体的诱导缝处几乎看不到裂缝,而裂缝的存在仅限于墙体底部。在墙顶附近看不到裂缝。然而,在寒流过后不久,在大坝较高部位的所有诱发裂缝接缝处都观察到裂缝。

2.2 排水廊道的建造质量控制

在南非有一个拱坝溢洪道段廊道采用碎石施工。石头被放置在木板之间,沿着廊道线相隔2.5m,深度为250毫米,相当于压实的混凝土层的厚度。然后将混凝土放置在木板的两侧,厚度为300毫米。然后移除木板并压实碾压混凝土。虽然这种方法最初具有加快坑道建设的优点,但后来却导致了一个非常困难、缓慢和昂贵的清除(开采)碎石的过程。此外,它导致画廊屋顶和墙壁的表面光洁度令人非常不满意。在对碾压混凝土拱坝廊道设计中,要注意斜坡廊道不会减缓碾压混凝土的铺设过程,因为它导致碾压混凝土表面出现相对较短的干涉段。事实上,坡度越陡,干扰面积越小。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是,廊道必须距离大坝上游面至少5m,以允许碾压混凝土被放置在廊道区域周围。水平廊道布置在碾压混凝土坝的总体设计和施工中造成了许多不利因素。与水平廊道对比这样的控制方法有着很大的优势。首先,一个长的水平廊道会使碾压混凝土的浇筑过程更长时间地变慢,因为它在廊道的整个高度上受到每一层的影响。其次,在排水廊道的情况下,廊道底板的部分高度高于基础,结果是,对于从廊道钻孔和灌浆的灌浆帷幕,很难在大坝整个长度上保持均匀的倾斜角。第三,倾斜廊道提供了在廊道下部进行钻孔和灌浆作业的机会,而廊道的其余部分向上穿过大坝。在水平画廊的情况下,这种操作只有在画廊完成后才能进行。

2.3 对地基的灌浆质量控制

廊道底板与岩石地基之间的碾压混凝土是导致路容值较高的原因。因此必须严格按照地基基灌浆规范。规范要求在进行第一阶段灌浆之前进行所谓的前阶段灌浆。预注浆包括在碾压混凝土上钻一个初始孔,但深度不超过1.0m,然后对孔进行注浆。预灌浆完成后,按正常方式进行第一阶段和第二阶段灌浆。

2.4 针对溢洪道的建设质量控制

迄今为止,很多大型碾压混凝土坝都设有台阶式溢洪道。大型水坝的台阶通常为1m高,因为这相当于碾压混凝土的4层。这些台阶通常由20 MPa的混凝土面与专门设计的6个模板形成。到目前为止,台阶式溢洪道运行得非常好。现在一般建议用富含浆液的碾压混凝土建造未来的步骤。如今比较著名的是新ogee型面,这种型面特别适合碾压混凝土施工,因为它使盖的高度最小化。后者通常采用常规大体积混凝土施工,如果高度有限,由于混凝土体积较小,施工速度会加快。较小的台阶仅适用于小堰结构,台阶的高度通常与碾压混凝土层的厚度相对应。

2.5根据雨季适时调整

调水需要在雨季结束时开始,以便在旱季开始时开始施工活动。在此期间,必须尽可能多地在坝段浇筑混凝土,以便至少在导流涵洞顶部修建隔离墙。一旦城墙升到这个高度,碾压混凝土就可以不间断地以每天大约1米的速度跨越河流。在宽广的河流上,通过在河流最低部分设置涵洞结构来建立河流分流。涵洞采用大体积混凝土建造,其宽度与大坝横向收缩/裂缝缝的间距相对应。如果河流流量较大,可能需要一个以上涵洞。通常在工程周围修建一个很低的土坝围堰,仅相当于涵洞结构的高度,以将其与河流隔离。导流涵管建成后,在涵管两侧修建同等低的上下游围堰,将这些区域隔离开来,进行基础开挖和混凝土浇筑。在此阶段,河流通过涵洞改道。对施工时间和河流进行调整的目的始终是最大限度地减少常规混凝土的使用,最大限度地使用碾压混凝土。

三、结语

上文根据碾压混凝土拱坝施工不同环节中存在的质量控制问题进行阐述,并且给出了合理化的解决方案。在实际的施工过程中,可以根据实际情况进行合理地施工,选择最适合当地情况的施工方案,在每一个过程中进行良好的质量控制,避免在问题出现后出现大的损失。

参考文献

[1]张宇,冯新,侯爽,朱彤,周晶.结构缝对高碾压混凝土拱坝地震破坏机理影响的试验研究[J].水利学报,2015,46(10):1222-1232.

[2]薛元琦,张晓飞,白继中.碾压混凝土拱坝温度场和应力场仿真计算研究[J].人民黄河,2014,36(01):100-103+106.

[3]周伟,韩云童,常晓林,程井.考虑施工期至运行期全过程温度荷载作用的高碾压混凝土拱坝结构分缝研究[J].水利学报,2008(08):961-968.

[4]张小刚,宋玉普.碾压混凝土坝诱导缝设置及拱坝诱导缝等效强度[J].水利水运工程学报,2003(04):67-73.

[5]张小刚,宋玉普.碾压混凝土坝诱导缝设置及拱坝诱导缝等效强度[J].水利水运工程学报,2003(04):67-73.

论文作者:张政

论文发表刊物:《知识-力量》2018年9月中

论文发表时间:2018/9/27

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