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面板堆石坝工程中挤压式边墙技术的应用

时间:2012-07-25 16:09 来源:www.lunwen163.com 作者:163论文网 点击:
摘要:挤压式边墙技术在面板堆石坝工程中替代传统工艺获得了较好的效果,其工艺简单、工期短,完全可以保证垫层的压实度。所以在实际的工程项目中得到了认可和利用。 关键词:面板堆石坝   挤压式边墙   施工参数 施工工艺

一、面板堆石坝中挤压式边墙技术概述
    1、技术应用
混凝土面板堆石坝的形式是我国水利电力工程中的一种主要形式。但是此种形式大坝的上游面施工所采用的传统方式存在一定的缺陷,在斜坡碾压时很难达到对垫层的压实,而且工序复杂多样,造成交叉作业的相互干扰,尤其是利用人工对削坡耗时费力,与大坝的整体浇注工序存在一定的矛盾,如果出来不当就会直接影响施工的质量和工程整体进度。为了克服弊端,挤压式边墙技术就进入了技术人员的视线,此种技术是借鉴园林施工中挤压滑模的原理形成的一种面板坝垫层料坡的施工技术。此种技术在施工实践证明可以有效保证垫层材料的压实质量,提高坡面防护性能,施工方法简单等优势,因此很快就成为了面板坝坝前护坡的主要技术措施。
2、技术原理
按照面板堆石坝的施工顺序:坝基开挖施工-趾板浇注施工-坝体堆石填筑施工-面板浇注施工-防渗处理。如果采用传统工艺进行面板堆石坝的施工,为了确保垫层材料的压实度和平整性,以及施工期间的稳定,坝体铺筑到一定高程就需要对坝前面坡进行整理,然后在进行斜坡碾压,完成后再浇注砂浆进行加固,此种情况下工序多而复杂,导致施工时间延长,如遇大量降雨则直接影响工程的施工质量。而采用的内挤压混凝土边墙技术采用的是相应的施工挤压设备,此种设备利用液压系统、拌合系统、振动系统、成型系统,将原料从入口输送进入搅拌仓,完成搅拌,然后成型,经过振动挤压形成工程所需要固定形状的边墙,设备施工时成水平移动,不断的将成型的边墙固定在坡面上,以此形成连续的边墙结构。混凝土边墙的密实度可以利用各种参数进行调整。
此种挤压式边墙技术的优势明显:1)工序较少,机械化作业速度快。边墙与坝体可以同步升高,坝体填筑可连续施工,大大的缩短了整个工程的施工时间;2)上游保护面与坝体可以同步完成,此时可以避免施工过程中降雨对垫层的负面影响,适应山区河流的水文特点;3)因为边墙的侧向限制作用,坝体边坡垫层的压实度就会大幅度提高。
二、挤压式边墙的基本技术指标分析
1、边墙的截面
挤压式边墙截面多为梯形,以铰接方式连接适应在垫层碾压式的变形,其底部往往没有空腔,以此有效避免空腔对面板的负面影响。墙体高度应与垫层料的敷设厚度为准,如:面板坝铺筑填充厚度为40cm,此时挤压式边墙的单层高度也应为40cm。边墙上游侧坡度与混凝土面板堆石坝的上游坝坡是一致的,其比例可以根据实际的情况进行设计。
2、挤压式边墙的配合比
在施工前应根据实际的坝体情况进行配合比的试验检测,最终设定其配合比例。如:某工程中经过现场生产性试验和复合验证,最终确定:水泥量为75kg/m3,用水量为90kg/m3,水灰比为1-1.3之间,并以速凝剂为外加剂。在实际的生产中则利用2B材料与P.O32.5级别的硅酸盐水泥、水、外加剂经过拌合而成。此种配比在施工中进行抽样检测得到结果为:混凝土养护28天后抗压强度为5MPa,渗透性则控制在了10-4cm/s~10-3cm/s之间。
三、挤压边墙的施工技术分析
挤压边墙在施工过程中因为施工条件差异其施工的措施也不尽相同,下面就以某面板坝工程为例进行简要的介绍:
1、工程概况
某水坝工程因为工期的限制,如果要在汛期到来前完成施工并保证质量利用传统的方式不能达到目标,因此综合各个方面的条件决定采用挤压式边墙的技术完成对保护破的施工。其设计要求边墙混凝土达到低强度、低弹模、半透水性能,因此采用的是干硬性的混凝土配合比例。参照同类工程的经验和实验室的验证最后确定了施工的混凝土配合比,以指导施工。
2、施工的工艺
挤压边墙的施工流程:场地平整清理-侧线放样-设备进场就为-边墙挤压-端头混凝土填筑-平整度控制-表面检查修复。施工中待边墙的混凝土构件达到一定强度后,进行下游垫层碎石的填筑,并碾压紧密。施工中垫层施工为分区施工。
侧线放样,此时要求放出挤压边墙的外边线、边墙挤压机的内边线、内侧轨道线。采用平头的铁钉作为打入垫层的标志点,沿着铁钉设线进行标记。
挤压边墙的表层质量控制,表层平整度主要受到挤压机械行走的轨迹影响,轨迹为直线则平整度高。因此,挤压设备依靠扶手板上的设定指针定位,行走时应保证标志线与定位线的一致性。成型后如果出现不平整则应立即进行人工修复。
挤压边墙与两岸岸趾板接头处的端头混凝土必须采用人工立模浇筑,混凝土采用强制搅拌机进行拌合,并利用运输设备运至现场,速凝剂则在拌合楼进行拌合是添加。
为了防止挤压边墙与混凝土面板因为宽度不一致而限制面板的伸缩,在浇注面板混凝土前应对面板出现伸缩缝的部位进行处理,将边墙凿开并进行回填。
3、施工中注意的问题
1)施工中垫层料填铺过程中,为了防止边墙混凝土侧、两岸坡位置、主堆交界位置出现粗集料集中的情况,对上诉部位应进行人工辅助细料铺填,并加强润湿;2)利用液体速凝剂掺量应进行仔细的计算,根据挤压机的速度,通过调整喷管阀门进行控制;3)推土机铺填、压实的过程中,应当对行走、转向位置等进行设置和规划,以便人、机械等相互配合,避免出现对成型边墙的损坏;4)两岸边角位置的碾压应利用装载机进行碾压,碾压死角应进行人工的振动夯实,并对其进行灌水取样测试;5)挤压边墙每上升3-4层,测量人员应对设计外边坡进行放样测量,做好边坡的控制;6)挤压机在施工的过程中出现停机时,应对挤压搅拌仓、成型仓中的混凝土进行清理,然后利用水进行冲洗。
四、结束语
    面板堆石坝是我国水利工程中的主要形式,在此类工程中对边坡的加固是重要的工艺措施,而传统的施工工艺对垫层的压实不能完全到达工程要求的标准,且施工的工艺复杂,耗时费力。而挤压式边墙技术就成为了替代传统工艺的技术措施,其连续成型、支护的工艺可以缩短施工时间并保证垫层的压实效果,在实践中取得了较好的效果。

 

参考文献:
[1]程嵩,张嘎,张建民. 面板堆石坝设置挤压墙以及面板与挤压墙间填料特性的影响分析[J]. 工程力学, 2009,(05) .
[2]吴晓铭.对面板坝挤压式边墙技术的探讨[J].湖北水力发电, 2005,(01) .
[3]喻华平.挤压式边墙技术在面板堆石坝工程中的应用[J].山西建筑,2007,(34) .
[4]马明,沈振中,吕生玺.九甸峡混凝土面板堆石坝挤压边墙施工有限元仿真分析[J].水利水电技术, 2008,(09) .
[5]唐英敏,张洪海. 挤压式边墙施工技术在泗南江面板坝中的应用[J]. 水利科技与经济, 2006,(10) .