水利工程中大坝防渗面板的施工技术
2013-09-13王音
摘要:水利工程大坝防渗面板施工质量,不仅影响了水利工程运行的安全,对水利工程综合效益的发挥也有重要作用。由于水利工程大坝防渗面板的结构体型较长,且厚度比较薄,很容易出现裂缝。文章以迎龙湖水利工程为例,从该水利工程的地质条件、水文条件出发,对该水利工程大坝防渗面板施工技术进行了详细阐述,以供参考。
关键词:水利工程;大坝防渗;防渗面板
中图分类号:TV543 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)23-0135-02
1 工程概况
以迎龙湖水利工程为例,该水利工程位于重庆市内,属于常见支流河段。受到区域构造的限制,总体地势呈现出由东向西向下倾斜,形成了开阔的V字型纵向河谷,水库总长约为5km。水库左岸为低山、丘陵地貌,右岸为中低山、丘陵地貌。从地质构造来看,水库区域无断层、无次级褶曲,地质构造比较简单。坝址区的岩体主要为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、软弱泥岩三种。根据钻孔可知,坝基岩石渗透系数约为2.9×10-5~5.3×10-4cm/s,坝基渗透系数较高。由于坝址区岩体中存在着基岩透水率高和软弱夹层等问题,对工程防渗提出了很高的要求,直接影响了水利工程效益的发挥及安全性。同时,在工程施工及运行过程中,防渗措施的采用也直接影响着水利工程施工进度和投资。因此,必须特别重视迎龙湖水利工程大坝面板防渗施工技术。
2 水利工程中大坝防渗面板的施工技术
结合该工程的特点,对大坝防渗面板施工技术进行了重点探讨,介绍了纤维混凝土施工技术,并对混凝土施工工艺进行了简要分析,主要包括以下四点:
2.1 施工布置
在水利工程坝体施工过程中,其施工顺序如下:浇筑坝体基础混凝土,在坝体基础固结后,进行灌浆施工,待坝体砌石升高后,对坝体防渗面板进行施工。最后,对溢流面混凝土进行施工。面板混凝土施工布置如下:
2.1.1 垂直运输方向:在坝下15m处,即坝体外,布置了一台6吨的塔机,在坝下28.23m、坝轴线0+102.27m处布置一台10吨的塔机。
2.1.2 水平运输方向:通过左坝肩和溢流坝将混凝土运输到龙门架、汽车吊、塔机的覆盖范围。
2.1.3 灌浆重造防渗帷幕方案主要包括:在混凝土面板后一定区域的浆砌石体内重造防渗帷幕,即在混凝土防渗墙后的近防渗墙区浆砌石体内进行水泥灌浆,在坝体内形成连续防渗墙体,并与坝基灌浆帷幕一起,构成坝体及坝基的防渗体。
2.2 施工工艺
2.2.1 清扫作业面。以人工清扫的方法,用高压风水枪将作业面清扫干净。在清扫基岩面时,应确保无泥垢,无松动的岩块。如果是老混凝土,应先进行凿毛。
2.2.2 测量放线。在施工过程中,所有的施工点线都应该根据全站仪测定的结果进行定位,将测量成果记录下来。
2.2.3 安装模板。在选择防渗面板时,根据该水利工程的特点,选择了胶和面板木模板,模板的加工尺寸为1.6×1.5m。在安装模板时,由于脚手架较大,搭设高度较高,在每隔5m处应进行焊接。在施工完毕后再从上到下层层拆除。
2.2.4 安装钢筋。在选择钢筋时,其钢号、种类、直径都应与水利工程设计的要求相符合,并进行材质试验。在加工之前,将钢筋表面的锈皮、漆污、油污清理干净,在加工厂加工完毕后,运送至施工作业现场,按照规范和要求进行焊接和绑扎。
2.2.5 拌合混凝土。混凝土拌合应统一进行。在拌合混凝土时,拌合人员应经常检查混凝土是否均匀,确定搅拌时间,衡量叶片、机器的磨损程度。同时,拌合人员必须根据混凝土配料单来配料,不能擅自更改混凝土拌合物。由于混凝土拌制中,其含水量会发生变化。为了保证混凝土强度合格,应将含水量控制在6%以下。
2.2.6 混凝土运输。混凝土运输时不能出现漏浆、分离、严重泌水等现象,其下落高度应在2m以下,如果下落高度较大,可增设溜槽、溜筒等设施。同时,应尽量缩短混凝土运输的时间,避免频繁转运情况。如果在运输中,混凝土已经出现初凝,应进行报废处理。装载混凝土的车箱,应保持密实。在混凝土卸载之后,应将混凝土清洗干净,避免粘附到车箱里。
2.2.7 混凝土养护。在混凝土强度能够承载抹面时,即应开始湿润养护,养护的时间应在14d以上。同时,在混凝土浇筑后的72h以内,应对混凝土进行保温处理,尤其是在天气寒冷的冬季,可在混凝土表面覆盖一层乙烷泡沫或者塑料薄膜,使模板混凝土温度保持在5℃以上,其他的混凝土应在冰点以上。如果是温度较高的季节,应对混凝土进行降温处理,防止太阳直射。
2.3 温度控制以及防裂措施
由于重庆地区的夏季气温比较高,湿度较大。水利工程施工应做好温度控制,以防止面板裂缝,具体如下:
2.3.1 对于成品骨料保存,应搭设遮阳棚,减少太阳直射。在特殊情况下,还可通过喷雾降温方法来控制成品骨料温度过高。同时,成品骨料的高度应在6m以上,保持其内部温度基本稳定。
2.3.2 改善混凝土的抗裂能力,以低坍落度、小水灰比的混凝土来增强混凝土的强度。同时,在原材料计算时应确保精确,明确拌合时间,控制混凝土中的水分,可通过高效减水剂和引气剂来改善混凝土性能。
2.3.3 加强施工管理,在运输混凝土时应采取必要的隔热措施,控制混凝土拌合时的温度。
2.3.4 选择合适的混凝土浇筑时间,如果是在夏季,应尽量在早上和晚上浇筑,避免在高温时段浇筑混凝土。
2.3.5 在施工过程中,通过试验可知晓混凝土的出机口温度和现场浇筑温度的关系,以便采取温控措施。
2.3.6 加强混凝土表面保护和养护。
2.3.7 水下部分散混凝土是在普通混凝土中加入速凝剂形成的新材料,具有水下浇筑不分散、自流平、自密实等特点。近年来,水下不分散混凝土在很多工程中都得到应用(如:五强溪、葛洲坝、丹江口等)。
2.4 合成纤维面板施工技术
在合成纤维面板施工过程中,应特别注意纤维分散均匀。如果纤维分散不均匀,可能会对混凝土产生不好的影响。因此,应特别注意纤维的选择,尽量选择单位体积含量高、直径细的纤维。如果粗集料的粒径较大,则应选择与粒径相当的纤维长度,但也应该注意纤维的分散性。在将纤维掺入到混凝土中时,不适合人工搅拌,只需要控制搅拌的时间即可,搅拌时间一般在3~5min之间。在搅拌过程中,先将水泥、石、砂、水等搅拌均匀,再将纤维掺入其中。也可将纤维、水泥、石、砂搅拌均匀后,再将水掺入进去,这种搅拌时间要适当延长2min左右。为了提高拌和物和易性,可加入适当的高效减水剂、引水剂等,还可掺入一些粉煤灰。在拌制完成后,将纤维混凝土运送到施工现场,其时间应控制在30min以内,否则应再次掺入纤维。
由于大坝库前已形成一定范围淤积,水下浇筑不分散混凝土贴面时,需要大量水下清淤工作,且水下施工具有一定的施工难度,因此应先修筑围堰再重建面板。在大坝上游设施工围堰,排干坝前积水,清除坝前一定范围内的淤积,使整个大坝迎水面均具有干地施工条件,然后采用效果较好的钢筋混凝土防渗面板对整个大坝迎水面进行防渗处理。
3 结语
综上所述,水利工程作为重要的基础设施,对社会经济发展及人们生产生活都有重要影响。水利工程大坝面板渗漏,不仅会对水利工程造成破坏,影响其正常使用寿命,甚至还可能引起严重的人员伤亡和经济损失。因此,应加强水利工程施工管理。水利工程大坝防渗面板施工是水利工程施工的关键环节。在施工过程中,应根据水利工程的具体情况,重点抓好大坝防渗面板施工工艺和施工技术,防止大坝面板出现渗漏。同时,还应加强现场管理,确保混凝土施工的质量,对混凝土级配、温度、湿度进行优化,保证混凝土强度符合要求,减少水利工程大坝防渗面板渗漏的产生。
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作者简介:王音(1978—),女,安徽淮南人,凤台县永兴河灌区管理总站助理工程师,研究方向:灌区管理。