中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司443000
摘要:碾压式混凝土坝施工技术具有施工速度快、经济效益高等优势,目前已经得到广泛应用。本文将以向家坝水电站工程为例,探讨水电站碾压式混凝土坝施工工艺的主要内容及其质量控制措施,以期为相关工程建设活动提供参考。
关键词:向家坝水电站;碾压式混凝土坝;施工工艺;质量控制
前言:根据国家水利厅发布的统计数据,2017年全国落实水利投资7176亿元,重大水利工程计划完成率达到95.2%,新开工重大水利工程16项,水利工程建设继续稳步推进。在水利水电建设项目中,水电站坝体施工是一个重点环节,通过采用碾压式混凝土坝施工技术,并做好工艺质量控制,可以满足国家水利工程建设要求,确保施工质量,为实现其功能用途打下良好基础。
一、向家坝水电站概况
向家坝水电站位于溪洛渡水电站下游,距离溪洛渡水电站157公里,属于整个金沙江水电基地的末级电站。加上溪洛渡水电站的1386万千瓦发电量,其总发电量已经超过三峡水电站,且单机水轮发电机组发电量为80万千瓦,为世界最高水平。向家坝水电站的枢纽工程为混凝土重力坝、岸址厂房、通航建筑物等。其中,坝顶高程为384m,程度为909.26m,设计单向年过坝货运量为254万吨。其正常蓄水位为380m,出电量为200.9万千瓦,年平均发电量为307.47亿千万时。水电站水库为河道型水库,总面积95.6平方公里,总库容51.63亿立方米。在混凝土坝施工过程中,需要综合考虑坝体建筑的发电效益、防洪效益、灌溉效益和环境效益等[1]。
二、碾压式混凝土坝施工工艺与质量控制措施
(一)碾压式混凝土坝施工工艺
碾压式混凝土坝施工工艺的主要流程包括仓位准备、骨料筛分、配料、混凝土拌和、混凝土运输、入仓、卸料、混凝土摊铺、碾压等。完成碾压施工后,还要对其进行检测、分缝切缝,并及时进行养护。其中,施工技术要点包括:
(1)模板施工,水电站坝体的上游面采取铅直设计方式,适合采用大型模板作业中的可调式悬臂模板施工技术。模板面板由型钢模板组成,在施工过程中交替提升。大坝坡面和底部的基础面采用小模板拼接而成,在施工过程中,由于悬臂模板未进行拉筋,要避免对混凝土施工使用的机械设备运行造成干扰。需要将振动碾行驶到距离模板1m处,从而加快混凝土碾压施工;
(2)碾压混凝土拌和施工,使用的混凝土原材料包括水泥、骨料、活性掺合料、外加剂、水等。混凝土单位渗水量和水泥的用量较低,粉煤灰含量相对较高,无流动性。其中水泥、水、粉煤、砂、骨料的配合比为70:80:90:636:1636,外加剂含量为0.25%。在混凝土拌合过程中,由于水电站施工面较为狭窄,采取拌合站统一拌和的方式,拌和站距离施工现场较近,集中布置混凝土生产设施。为保证碾压混凝土施工高峰期的供给能力,共设置两套混凝土拌和设备[2];
(3)碾压会凝土施工,根据水电站重力坝地形条件,采用自卸汽车进行混凝土运输和入仓。为避免在入仓时混凝土受到污染,需要经常对汽车车轮和场地进行清洗。将清洗池设置在距离仓面50m位置处,汽车在仓内行驶还要避免急刹车、无规则调头等现象。完成混凝土入仓后,按照现场的施工设计要求,做好垂直和水平方向的控制,做到均匀卸料,避免出现骨料分离情况。当卸料堆位于边线与模板之间时,应确保其与模板保持足够的距离,防止对模板造成阻碍。卸料后立即平常,确保施工的连续性,将平仓速度控制在允许范围内,并采用人工配合平仓方法。工程普铺料实验碾压厚度30cm,实际铺料厚度应控制在33~34cm之间,升层高度为1.8m。
(二)碾压式混凝土坝施工质量控制措施
在碾压式混凝土坝施工过程中,应做好以下几方面技术质量控制措施:
(1)原材料质量控制,混凝土拌和使用的原材料应保证每项性质均符合设计要求,严格按照设计配合比进行拌和施工,通过对原材料质量进行严格把关,及时剔除不符合要求的原材料。可以采取现场抽检方法,按照规定频率和时段进行抽检,实时掌握原材料质量变化情况;
(2)混凝土碾压施工控制,为达到碾压密实度要求,应通过现场实验,确定碾压方式和碾压遍数。在碾压过程中,做到条带清晰,确保调点宽度与碾轮宽度相等。碾压条带重叠部分的宽度应为15~20cm,分段碾压施工时,衔接处的重叠宽度应为2~3m,并采用水质与水流方向的施工顺序。大型振动碾压应与小型振动碾压技术结合使用,做好拐角部分的压实处理。碾压完成后要进行压实容重测量,确保其在98.5%以上,否则要进行不碾。
(3)分缝控制,碾压混凝土坝要求不设置纵缝,并根据地形条件、温度应力和设计方案合理设计横缝或诱导缝,缝间距离应控制在20~30cm。在切缝时应严格按照设计的位置和间距做好施工技术控制,确保成缝面积均匀。使用切缝机时,填缝材料应随刀片嵌入缝中,与压实面距离保持在1~2cm之间,完成切缝后,碾压1~2遍,确保施工质量。
结束语:综上所述,在水电站碾压式混凝土坝施工过程中,通过对施工工艺流程进行合理设计,控制好每个环节的施工质量,可以最大化的保证坝体施工质量。分析和总结向家坝水电站碾压式混凝土坝施工经验,可以掌握碾压式混凝土坝的施工该技术要点,以及有效的施工质量控制措施,从而为其他水电工程提供参考,充分发挥碾压式混凝土坝施工技术的优势。
参考文献:
[1]向家坝水电站混凝土重力坝施工方案比选[J].人民长江,2011,42(16):25-28.
[2]欧阳和平.关门岩水电站碾压式混凝土坝施工工艺及质量控制[D].湖南农业大学,2011.