水库溢洪道施工技术分析
2017-10-19潘达荣
潘达荣
【摘要】溢洪道是确保水库安全的重要水工建筑,工程质量要求高,且有一定技術难度,因此本文对溢洪道土石方开挖与填筑、基础处理、砌石砌筑施工、混凝土浇筑施工等环节的施工技术进行了分析。
【关键词】溢洪道;施工技术
溢洪道是保证水库安全,用来泄放超过库容能力洪水的关键水工建筑物。混凝土坝的溢洪道常与坝体结合在一起,但土石坝因为不允许洪水漫坝,所以通常在坝体以外的岸边或垭口修建溢洪道。溢洪道施工可能涉及施工导流与排水、测量放样、土石方开挖与填筑、基础处理、混凝土浇筑、砌石砌筑、闸门金属结构与机电设备安装等工程,环节多,周期长,对施工技术要求高,因此本文对溢洪道施工技术进行了分析。
1、土石方开挖与填筑
1.1 土石方开挖
开挖前对场地进行清理,例如砍伐树木、清除树根等。修筑临时道路时最好结合永久道路进行修筑,以减少后续工程量。施工测量,并做好场地排水工作。土方开挖主要采用挖掘机,边角部位由人工辅助开挖,弃料由自卸汽车运至弃料场。石方开挖多采用爆破法,其工序包括钻孔、装药、封堵、引爆、爆后检查与拒爆处理等。爆破分浅孔爆破和深孔爆破,一般情况下多采用浅孔爆破。处理永久边坡及需要对爆破面进行较精确控制时,可采用预裂爆破法。石渣由铲车配合挖掘机装车,再由自卸汽车运至弃料场。
1.2 土石方填筑
围堰、堵坝、溢洪道、临时道路都涉及土石方填筑。填料尽量采用挖方料,但是也要满足填筑密实性要求,例如表层清基土一般不满足要求。填筑前要做好测量放样、基础清理、开挖截水沟、碾压试验等工作。通过碾压试验可确定土方和石渣的填筑标准及施工机械配置。土方填筑常采用挖掘机和自卸汽车运土,推土机平整,羊角碾或振动碾压实,通过人工或蛙式打夯机处理边角部位。石渣填筑设备与土方填筑差不多,但压实设备采用振动碾,辅以人工处理边角部位。
2、基础处理
2.1 基础处理方法的选择
基岩处于严重风化或破碎状态时,最好清除至新鲜基岩;若风化层较厚,可考虑灌浆处理,以减小基岩渗透性。灌浆常采用帷幕灌浆和固结灌浆,下面以帷幕灌浆为例说明。
2.2 帷幕灌浆施工
施工前先进行灌浆试验,以确定灌浆参数。施工程序主要包括钻孔、冲洗、简易压水试验、灌浆、封孔等。钻孔可采用地质回转钻机,根据岩石硬度可选择硬质合金钻头或金刚石钻头。钻孔之后,要对钻孔和岩石裂隙进行冲洗,以便将岩屑、泥砂带出孔外。压水试验压力为灌浆压力的70%~80%甚至100%,简易压水试验可采用单点法。灌浆可采用纯压式或循环式,一般多采用循环式,并根据岩石透水性强弱,采用分级升压灌浆或一次升压灌浆。浆液浓度一般由稀到稠,即稀浆开路,稠浆结束。封孔可采用机械压浆法。
3、砌石砌筑施工
3.1 施工方法、材料与运输方式选择
砌石分干砌石和浆砌石,溢洪道挡土墙和翼墙一般采用浆砌石,堵坝主要采用干砌石。材料可从石方挖方弃料中选择新鲜块石,不足部分外购。石块规格以单块宽面20~35cm以上为宜,重量30kg/块以上,较小块石可用于塞缝,但用量不应超过1/10。块石水平运输可采用自卸汽车,垂直运输采用机械结合人工方式。下面以浆砌石施工为例。
3.2 浆砌石施工
一般采用铺浆砌筑法,砌筑砂浆强度为M7.5。施工前,块石应洒水润湿,但表面不得残留积水。砌筑顺序是先“角石”,再“面石”,后“腹石”。“角石”是给墙体定位的石块,所以应选择方正的石块,必要时可通过修凿方法使石块满足要求。砌了“角石”,就以其为基准挂线砌“面石”。应选择外露面平整、厚度与“角石”一致的石块作“面石”,必要时也应修凿。“腹石”用于内部的石块,视其大小填充一层或多层,使其砌筑层高与“角石”和“面石”一致。不得采用外砌“面石”、中间填心的方法,必须分层砌筑。砂浆凝固前,刮去砌石缝内2cm左右的砂浆,并用水洗净砌石缝。等砌石粘结砂浆有一定强度后进行勾缝,勾缝砂浆强度为M10。完成砌筑后以草袋覆盖,并洒水养护10d后进行墙后回填。
4、混凝土浇筑施工
4.1 浇筑前的准备
浇筑前编制材料需求计划,例如编制水泥、粉煤灰、砂石骨料、外加剂、钢筋、模板、止水材料等包含名称、规格、型号、数量、质量标准的详细计划。材料进场前应检测,合格方可入场。施工前应再次检测,合格后才能使用。
4.2 混凝土拌合与运输
严格按照混凝土施工配合比进行配料和计量,并控制称量偏差。水泥和水的偏差应控制在±1%以内,砂石骨料偏差应控制在±2%以内。拌制过程中应抽查坍落度及拌和均匀性,并取样制作试块。运输过程中保持慢速搅拌状态,并控制温度和时间,如气温在20~30℃时运输时间应控制在30min以内。
4.3 混凝土浇筑
浇筑顺序一般从上游向下游推进,即按进水渠边墙、泄槽底板、溢流堰体、闸墩与交通桥的顺序。边墙采用跳仓法施工,采用汽车起重机吊罐入仓,并在仓面上挂设溜筒入仓。浇筑时分层浇筑,每层厚度控制在30~50cm。采用人工平仓方式,插入式振捣器振捣。机械振捣有困难时辅以人工插捣。振捣时应快插慢拔,以混凝土表面泛浆、不再冒泡、骨料显著沉落为宜,时间约20~30s。移动间距不应大于振捣器作用半径的1.5倍。振捣上一层时,应插入下一层混凝土5~10cm。为保证混凝土外观质量,可采用二次振捣法。底板混凝土入仓同样采用上述方法,并分层浇筑。浇筑完底板,可浇筑闸墩。闸墩混凝土入仓也采用吊罐方式,控制分层厚度不超过50cm,混凝土面上升速度应不超过0.5m/2h。交通桥面混凝土在闸墩浇筑之后进行,采用一次浇筑,插入式振捣器振捣,面层采用附着式振捣器(平板振捣器)振捣。混凝土浇筑完成12h以内,覆盖并洒水养护14d以上。
5、结语
溢洪道用来泄放超库容洪水,在水库安全中的地位和作用是不言而喻的。施工质量与施工技术存在密切关系,为了保障溢洪道施工质量必须重视技术的合理利用。本文对溢洪道施工中影响质量较大的技术内容进行了阐述,希望能为相关人员提供参考和借鉴。
参考文献:
[1] 杨胜平. 道沟屯水库溢洪道施工要点分析[J]. 黑龙江水利科技,2014,42(7):273-274.
[2] 王存寿. 观上水库新建溢洪道施工技术[J]. 山西水利科技,2013(4):19-20.