黃祖同 黃武敏

(中國水利水電第十六工程局有限公司海外事業(yè)部，福建福州 350003)

1 工程概況

某大型擋水發(fā)電大壩是一座碾壓混凝土重力壩，壩體最高為111 m，壩頂總長300 m，最大壩底寬度84．5 m，壩頂寬7 m，共分為7個施工壩段，計劃澆筑約60萬m3混凝土，澆筑工期為29個月?；炷了竭\輸采用20 t，8 t自卸汽車，碾壓混凝土垂直運輸主要使用200 m3/h負壓溜槽，常態(tài)混凝土垂直運輸以10 t/30 t高架門機吊運為主，基礎(chǔ)找平層等局部常態(tài)混凝土垂直運輸利用負壓溜槽?？梢?，本壩體工程為大體積混凝土結(jié)構(gòu)工程，施工過程的溫度控制和成型結(jié)構(gòu)物的裂縫控制直接關(guān)系到工程施工的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)物的安全。為此，本課題組對壩體的施工安全進行了重點監(jiān)測和控制，監(jiān)測的主要內(nèi)容是混凝土澆筑過程中的溫度控制和成型結(jié)構(gòu)物的裂縫值。

2 壩體溫度控制

2．1 壩體溫度監(jiān)測方案

對于本RCC高壩，選擇3個以上的監(jiān)測縱斷面，包括平行于壩軸線、壩頂及基礎(chǔ)廊道的監(jiān)測縱斷面;選擇3個以上的監(jiān)測橫斷面，布置在最大壩高壩段或地質(zhì)和結(jié)構(gòu)復雜壩段，其中以選擇河床最深處的橫剖面為壩內(nèi)變形的主要監(jiān)測斷面。在監(jiān)測斷面上，監(jiān)測項目的選擇針對工程安全的制約因素和工程設(shè)計要求，恰當?shù)卮_定監(jiān)測項目及其測點數(shù)量，儀器布設(shè)齊全，以保證有效的工程性態(tài)監(jiān)測。

2．2 溫度計埋設(shè)方案

溫度測點布置應根據(jù)碾壓混凝土結(jié)構(gòu)的特點和施工方法而定。一般在有代表性壩段的中心斷面上，按矩形網(wǎng)格布置溫度計，網(wǎng)格間距按10 m～20 m，上密下疏，并在壩體表面、間歇期層面、孔洞周圍和溫度變化劇烈部位的測點適當加密。由于碾壓混凝土壩是采用干硬性材料，大型機械連續(xù)薄層攤鋪，振動碾碾壓密實等與常態(tài)混凝土筑壩方法不同，因此，不能按傳統(tǒng)方法埋設(shè)儀器。先測量放樣，確定溫度計的埋設(shè)位置，采取挖坑或鉆孔回填法:即將倉面上的碾壓混凝土挖坑或鉆孔后，然后挖不同深度的3個坑，將溫度計垂直放入坑內(nèi)，高于所埋設(shè)的碾壓層面，進行儀器定位，然后用常態(tài)混凝土回填。人工采用小型振動碾按不同的碾壓遍數(shù)和碾壓方法搗實?；炷镣耆采w儀器后按設(shè)計要求觀測，按觀測規(guī)程記錄埋設(shè)過程的主要參數(shù)，并繪制埋設(shè)草圖。

3 壩體橫向裂縫監(jiān)測

3．1 測縫計

在每個階段面上每隔50 m各布設(shè)1只壩縫測縫計和1只表面橫縫測縫計，實測壩體結(jié)構(gòu)物的變形情況。

3．2 測縫計的埋設(shè)方案

埋設(shè)于混凝土壩橫縫上的測縫計在先澆塊上埋設(shè)附件。先澆塊立模后，在接縫一側(cè)的模板上放樣，確定測縫計的埋設(shè)點。將安裝蓋釘于埋設(shè)點模板上，同時將測縫計套筒及連接座旋上，螺紋上涂上黃油，套筒內(nèi)塞滿棉紗，并用油漆在埋設(shè)點做記號標識。為了保證附件安裝更為牢靠，可再用φ12的鋼筋將套筒點焊在模板上，以免混凝土澆搗及拆模過程中將其損壞。當接縫的另一側(cè)混凝土澆至高出儀器埋設(shè)位置20 cm時，挖去搗實的混凝土，打開套筒蓋，取出填塞物，旋上測縫計，用墊片和三腳架將測縫計預拉至設(shè)計(滿量程的1/4)量程，再用棉紗和膠布封住套筒和測縫計之間空隙后，回填混凝土。

4 施工期數(shù)據(jù)觀測方案

施工期監(jiān)測數(shù)據(jù)采集嚴格按照規(guī)范和技術(shù)要求執(zhí)行，并做到“四無”，即無缺測、無漏測、無不符合精度、無違時;“四及時”，即及時觀測、及時記錄、及時計算、及時校核;“四固定”，即人員固定、儀器固定、測次固定、時間固定。必要時，還應根據(jù)實際情況或監(jiān)理工程師的指示，適當調(diào)整觀測頻次，以保證監(jiān)測資料的準確和連續(xù)性。1)溫度計:在埋設(shè)初期，24 h以內(nèi)，每隔4 h測1次;之后每天觀測2次，直至混凝土達到最高水化熱溫升為止;以后按照技術(shù)要求觀測頻次執(zhí)行，或根據(jù)工程需要確定。2)壩縫測縫計:埋設(shè)初期，24 h以內(nèi)，每隔4 h測1次，直至混凝土達到最高水化熱溫升為止;以后每天觀測1次，持續(xù)一旬;以后每周觀測1次，持續(xù)2個月;再以后按DL/T 5178-2003混凝土壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范中規(guī)定的測次觀測，或根據(jù)現(xiàn)場情況確定。3)表面橫縫測縫計，大壩灌漿區(qū)接縫灌漿前2周，進行表面橫縫開合度的首次觀測，至灌漿前測次不少于7次;橫縫灌漿時，應進行實時的觀測直到灌漿結(jié)束。如多條橫縫同時灌漿，則應按上述方法，進行同步觀測。除進行灌漿的橫縫外，左右相鄰的橫縫也應進行灌漿前、后相應的開合度觀測。

5 監(jiān)測資料整理分析與信息反饋

5．1 觀測資料的整編分析

1)使用經(jīng)監(jiān)理批準的格式將各項儀器的有關(guān)參數(shù)、埋設(shè)后的初始讀數(shù)和全部儀器設(shè)備的檔案卡等整編成冊。

2)在施工期及時整理分析全部觀測資料，繪制測值變化過程線，并按周、月向有關(guān)單位報送觀測報告。

5．2 監(jiān)測資料的分析方法

常見的監(jiān)測資料的分析方法有比較法、作圖法、特征值統(tǒng)計法及綜合分析法。

1)比較法。通過巡視檢查，比較各種異常現(xiàn)象的變化和發(fā)展趨勢;通過各觀測成果物理量數(shù)值的變化規(guī)律或發(fā)展趨勢的比較，預計建筑物安全狀況的變化;通過觀測成果與設(shè)計的或試驗的成果比較，看其規(guī)律是否具有一致性和合理性。2)作圖法。通過繪制觀測物理量的過程線圖、特征過程線圖、相關(guān)圖和分布圖等，直觀地了解觀測物理量的變化規(guī)律，判斷有無異常。3)特征值法。對各觀測物理量歷年的最大和最小、變差、周期、年平均值以及年變化率等進行統(tǒng)計分析，分析各物理量之間在數(shù)據(jù)變化方面是否具有一致性和合理性。4)綜合分析法。隨時補充或修整有關(guān)監(jiān)測設(shè)施的變動或檢驗、校測情況，以及各種考證表、圖等，確保資料的銜接和連續(xù)性。繪制監(jiān)測物理量過程線圖或監(jiān)測物理量與某些原因量的相關(guān)圖，檢查和判斷測值的變化趨勢。根據(jù)所繪制圖表和有關(guān)資料及時作出初步分析，分析各監(jiān)測物理量的變化規(guī)律和趨勢，判斷有無異常值。

5．3 監(jiān)測成果信息反饋

對監(jiān)測資料進行了整編和分析后，及時將資料成果反饋給業(yè)主、監(jiān)理和設(shè)計，所采取的反饋方式包括:監(jiān)測日報、監(jiān)測周報、監(jiān)測簡報(例會報告)、監(jiān)測月報、年度報告、專項報告和監(jiān)測成果綜合分析報告。

1)每日以電子版形式，將當天的監(jiān)測成果及施工情況及時報送業(yè)主和監(jiān)理單位，每周以周報形式報送，每月以月報形式，每年則以年報形式報送。月報和年報至少包含:相應安全監(jiān)測施工部位在當月或當年的土建工程施工情況(進度、形象、存在主要問題等);當月或當年已完成的儀器埋設(shè)情況(數(shù)量、種類、占合同數(shù)量的百分比、完好情況等);巡視檢查情況(反映現(xiàn)場施工環(huán)境的變化、儀器設(shè)備維護以及反映對實施安全監(jiān)測施工有干擾的情況等);觀測成果報表(將各類項目的檢測成果以綜合月報表和年報表的形式反映);各測點監(jiān)測物理量隨時間、空間變化的曲線圖和分布圖存在問題和建議。2)及時響應業(yè)主和監(jiān)理的指示和要求。根據(jù)業(yè)主的需要，隨時提供相應的數(shù)據(jù)和分析成果，以為業(yè)主和設(shè)計決策、指導土建單位施工服務(wù)。3)在遇到緊急情況下，可采取口頭、電話等手段及時通報。

6 結(jié)語

經(jīng)過29個月的監(jiān)測和控制，本水利工程壩體結(jié)構(gòu)物的混凝土質(zhì)量一次性全部達標。本文就超大型壩體工程在施工過程的溫度和裂縫控制進行了初步探討和實踐，以期為大家進行同類工程施工提供參考，更多好的監(jiān)測方法有待大家一起探討和實踐。

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