时间:2013-11-29 分类:建筑设计
摘要:混凝土挤压式边墙施工技术是相对于传统的水利施工技术,利用挤压式施工边墙进行隔断然后对垫层挤压振捣垫料的一种施工方式,在近些年来的水利工程中被广泛应用。本文以蒋家沟水利工程大坝的施工为例,阐述挤压式混凝土边墙施工新技术的设计与施工过程,并对其中的难点和重点问题进行了解决,为此类施工技术提供参考。
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一.前言
在水利工程施工中,以往大坝的施工都是土石夯筑或者混凝土浇筑形式,这些施工方式相对来说,由于要进行坡面的压实处理,施工操作麻烦,容易形成空腔,影响坝体的质量稳定性。而挤压式混凝土边墙施工新技术,借鉴了道路施工中路沿拉模施工技术,利用边墙施工技术辅助墙内铺填垫料,再进行振捣碾压,碾压达到要求后,再继续重复做小边墙进行铺料碾压。挤压式混凝土边墙相对于传统的施工模式来说,具有施工速度快,操作简单方便、施工安全性提高、施工效果美观、提高工程的安全性等优点,因此,适合于作为蓄水、电力的水库坝体的施工。
二.工程概述
本次施工的工程为蒋家沟水利工程,位于重庆丰都县境内,蒋家沟水库坝址座落于长江南岸一级支流玉溪河的上游蒋家沟。距离丰都县城58公里,距重庆市区228公里。蒋家沟水利工程的开发任务是以农业灌溉和城镇供水为主,兼有发电等综合利用效益,并为灌区内安置三峡水库移民提供有利条件。工程分蒋家沟枢纽主体工程、朱家沟借水工程及灌区工程三部分组成。
蒋家沟水库坝址以上集雨面积20.6km2,多年平均径流量1517万m3,水库正常蓄水位462.5m,死水位427.68m,总库容为1183万m3,调节库容950万m3。工程规模为中型水利工程。拦河大坝为混凝土面板堆石坝。最大坝高79.70m满足用水需求,从玉溪河右侧支流朱家沟借水,借水工程集雨面积16.1km2,多年平均径流量1185万m3,拦河大坝为混凝土拱双曲拱坝,最大坝高39m。
经过工程现场勘查后综合设计施工,认为挤压式混凝土边墙施工新技术适应于本次工程的大坝主体施工要求,并经过评估认为,该技术的应用能为本次施工提高施工进度、降低施工成本,具有一定的可行性。
三.工程设计与施工
1.施工设计
根据工程的实际情况,首先设计边墙高度和施工条件,根据坝高79.7m的高度分配每层小墙高度0.4m,坡度为外侧坡度比为1:1.4,内侧坡度比为8:1,顶宽为12cm,底宽为70cm,总计要200层小墙挤压施工。
根据施工需要,为了达到质量指标要求,边墙采用低强、低弹模的设计标号小于C5强度的混凝土,可以保持一定的渗透性,并便于施工,混凝土配合比为:水泥:砂:小石:中石:水:速凝剂的质量比为1:9.38:8.73:8.73:0.7:0.04
2.施工流程
1)平整场地
在施工前对大坝的底部要进行平整清理,以便于挤压机械施工作业,在其后的每层垫层施工后也要进行平整清理,作业面的平整度误差要控制在±2cm以内。
2)定位划线
根据设计施工路线和指标要求,首先根据挤压机的内侧放一根平行于大坝轴线的直线,作为大坝施工路线和边墙的成型参考路线,并便于挤压机行走作业。为了保证定位线的准确,最好是每隔5米用钢钉将定位线固定。
3)定位观测点的设定
定位观测点的作用就是为了防止在施工中大坝主体产生变形移位,能够及时指导施工验证和纠偏。埋设的监测仪器中变形观测点要置于不受施工影响的位置,然后参照在施工主体内的位移计进行对照位移变化,随时根据观测位移情况指导施工。
4)挤压机调试定向
其他准备工作完成后,挤压机进入施工现场,调整挤压机出料口的高度和利用水准仪调试水平位置与边墙外坡面平行。
5)混凝土搅拌准备
混凝土按照配比加入速凝剂进行混合搅拌,然后待用。
6)边墙成型与挤压处理
每一层的边墙按照底层定位线进行直线成型,做成一个尺寸为上顶宽12cm,下底宽70cm,前坡1:1.4,后坡8:1,高40cm梯形断面成型腔。然后用挤压机沿边墙进行挤压施工,挤压机施工时行走路线尽量控制水平方向,误差要在±20mm以内,挤压机混凝土料出口高度为40cm,行走速度在40-60m/h。
7)边墙两端与趾板的接口处理
在挤压机施工时,边墙两端与岸坡趾板的接口会出现一定的缝隙,可以进行人工将砼夯实连接。
8)垫层振捣碾压
边墙混凝土中由于添加了速凝剂,因此,边墙施工结束2-3小时就可以进行垫层振捣碾压施工,垫层振捣碾压时在中部为可用大型振捣碾压机,在边墙附近处用小型振捣碾压机振捣碾压,防止对边墙造成破坏,碾压次数为先静碾4遍再动碾8遍。
9)缺陷修正
对于施工中出现的操作误差造成的各种缺陷,要及时进行修补处理。如各层挤压边墙之间出现的错位、平整度差或者砼成型缺陷,做每一层边墙施工完毕都要及时进行测量放线,对缺陷处进行人工修补。
四.竣工验收与试验
1.原料使用指标,包括水泥要选用325级水泥,按照《普通硅酸盐水泥》标准每批进行抽检;速凝剂每批抽检一次;砂石料每200-300m3抽检1次;#p#分页标题#e#
2.配料比的检验按照要求配比,误差范围控制在水泥±1%、砂石骨料±2%、水、外加剂溶液±1%以内。
3.混凝土、土石方试验,包括混凝土的配比和成型试验、砂石的粗细料比例等进行检验。
4.边墙混凝土抗压强度与弹性模量,要求指标弹性模量3000~5000 mpa,每20层检测一次。抗压强度3~5 mpa,每五组测量一次。
5、混凝土干密度和渗透系数,要求指标干密度>2.15 g/m3,每10层检测一次。渗透系数10-3~10-4cm/s,每25层检测一次。
6.施工单元外观测量,表面外观采用2m直尺或者铝合金方管进行检查,平整度误差要控制在2cm以内。
7整体完工后要进行透水试验。
五.结语
挤压式边墙施工技术相比传统施工技术来说,有很多优点,在成本控制、施工安全和质量提高等方面都有所改进,整体施工效果较好。但是,由于应用时间短,还有很多地方需要完善和规范,尤其是材料的性能利用与受力分析方面,还有待于在进一步在施工过程总结经验,深入研究、探讨。需要我们水利工作者在这一领域不断地努力寻求科学发展的新思路,推动这项新技术的健康发展。
参考文献:
[1]党丽娟,徐春峰,浅谈堆石坝挤压式混凝土边墙施工新技术,山西建筑,2008,3,177-179
[2]赵忠宇,挤压式混凝土边墙施工新技术的应用,山西水利,2011,9