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中型水庫(kù)項(xiàng)目擠壓邊墻施工的技術(shù)應(yīng)用

2017-06-05 14:18季文榮陳良宏郭躍峰
水利建設(shè)與管理 2017年5期
關(guān)鍵詞:擠壓機(jī)邊墻墊層

季文榮 陳良宏 郭躍峰

(1.玉環(huán)漩門(mén)灣觀光農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司, 浙江 玉環(huán) 317600;2.浙江艮威水利建設(shè)有限公司, 浙江 寧波 315000;3.臨海市水利局, 浙江 臨海 317034)

中型水庫(kù)項(xiàng)目擠壓邊墻施工的技術(shù)應(yīng)用

季文榮1陳良宏2郭躍峰3

(1.玉環(huán)漩門(mén)灣觀光農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司, 浙江 玉環(huán) 317600;2.浙江艮威水利建設(shè)有限公司, 浙江 寧波 315000;3.臨海市水利局, 浙江 臨海 317034)

擠壓邊墻施工技術(shù)在中型水庫(kù)項(xiàng)目建設(shè)中的應(yīng)用,可以取代傳統(tǒng)工藝中的超填、碾壓、坡面防護(hù)等工序,縮短施工周期,提高施工質(zhì)量與進(jìn)度,實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。本文就對(duì)中型水庫(kù)項(xiàng)目擠壓邊墻施工的技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行深入分析和探討。

中型水庫(kù)項(xiàng)目; 擠壓邊墻; 施工技術(shù); 應(yīng)用

擠壓邊墻施工技術(shù)是一種高效的施工技術(shù),主要使用道沿機(jī),結(jié)合其擠壓?;O(shè)計(jì)原理進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展,以此形成面板壩墊層料坡面。該技術(shù)具有安全可靠、操作簡(jiǎn)單、強(qiáng)度均衡、分層施工等優(yōu)勢(shì),有利于提高項(xiàng)目施工的進(jìn)度與質(zhì)量。

1 擠壓邊墻施工技術(shù)原理

擠壓邊墻施工技術(shù),以道沿機(jī)擠壓滑模原理為依據(jù),通過(guò)機(jī)械的擠壓力來(lái)形成墻體,借助反作用力進(jìn)行行走,多用于混凝土面板壩墊層料坡面施工中[1]。相較于傳統(tǒng)的施工技術(shù)而言,擠壓邊墻施工技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì),可以取代傳統(tǒng)工藝中的坡面防護(hù)、墊層料的超填與碾壓修整等,加快施工進(jìn)度,簡(jiǎn)化施工工序,確保施工與生產(chǎn)的安全。通常在擠壓邊墻施工過(guò)程中,需要借助邊墻機(jī)來(lái)制作半透水性混凝土擋墻,然后按照設(shè)計(jì)要求鋪筑壩料與碾壓,合格后方可重復(fù)以上工序,圖1為擠壓邊墻施工的基本程序。

圖1 擠壓邊墻施工的基本程序

在中型水庫(kù)項(xiàng)目中應(yīng)用擠壓邊墻施工時(shí),其應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)如下:?提供可抵御沖刷的坡面,避免洪水沖刷墊層料,促進(jìn)度汛安全性的提高;?可以在上游壩面形成密實(shí)、平整和規(guī)則的坡面;?擠壓機(jī)和施工設(shè)備的操作更簡(jiǎn)單,施工更加便捷,有利于施工工序的簡(jiǎn)化;?擠壓邊墻在上游坡面中發(fā)揮著一定的限制作用,不需要超填墊層料,便于水平碾壓方式的運(yùn)用,促進(jìn)墊層料施工質(zhì)量與安全性的提高;?擠壓邊墻施工的速度可為140~80m/h,邊墻成型2~3h后可碾壓和鋪筑墊層料,確保兩者的緊密銜接,加快施工進(jìn)度。

2 擠壓混凝土邊墻施工技術(shù)的應(yīng)用

在中型水庫(kù)項(xiàng)目中應(yīng)用擠壓混凝土邊墻施工技術(shù)時(shí),可以從施工工序和施工方法兩個(gè)層面進(jìn)行分析。首先,施工工序?qū)用?。在水?kù)大壩上游施工中,可以利用擠壓機(jī)來(lái)進(jìn)行擠壓制作,使每一層墊料的擋墻高度與填筑厚度具有一致性;然后在1~4h之后從相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)出發(fā),將墊層料與過(guò)渡料等壩料鋪填在其內(nèi)側(cè),在此基礎(chǔ)上利用振動(dòng)碾來(lái)進(jìn)行碾壓密實(shí);最后若碾壓等相關(guān)工序與實(shí)際規(guī)定要求相符合,需要對(duì)上述施工程序進(jìn)行重復(fù)循環(huán)操作,從而使壩體不斷上升[2]。

平整作業(yè)面與測(cè)量防線。在項(xiàng)目施工之前應(yīng)該設(shè)計(jì)水平的平整作業(yè)面,以便擠壓機(jī)的順利施工;同時(shí)填筑操作相應(yīng)墊層料之后,需要采用人工平整或修補(bǔ)等方式,有效檢查墊層的平整度,將其平整度誤差控制在-0.2~0.2cm范圍內(nèi)。另外,完成墊層高程的復(fù)核工作后,需要進(jìn)行放線操作,對(duì)邊墻下邊線和擠壓機(jī)行走路徑進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)注,其中邊墻下邊線應(yīng)與設(shè)計(jì)坡面呈垂直狀態(tài),有效指導(dǎo)擠壓機(jī)的行走,確保成型擠壓墻的平直和位置的精確。

吊裝。為了保證擠壓機(jī)的就位,需要利用相關(guān)機(jī)械對(duì)其進(jìn)行吊裝和調(diào)整,如:通過(guò)水平尺和垂直刻度,使其機(jī)身在相應(yīng)垂直與平行方向上保持良好的水平狀態(tài)。然后利用起點(diǎn)就位操作和定向調(diào)整等手段,將相應(yīng)的端頭擋板安放在擠壓邊墻的起頭部位,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行固定操作。

混凝土運(yùn)輸與攪制。在攪制混凝土環(huán)節(jié),拌和站需要以施工配合比為基礎(chǔ)進(jìn)行作業(yè),采用強(qiáng)制式的拌和機(jī)來(lái)加以拌制,同時(shí)利用混凝土攪拌車(chē)運(yùn)送板料,使其能保質(zhì)到達(dá)施工場(chǎng)地?;炷翍?yīng)在擠壓機(jī)進(jìn)料口處進(jìn)行直接卸料,其中行走速度應(yīng)保持在30~80m/h范圍內(nèi),卸料速度應(yīng)相對(duì)平穩(wěn)與均勻,并在1h內(nèi)完成混凝土擠壓墻的強(qiáng)度,使其與墊層料碾壓填筑的要求相符。

邊墻擠壓成型與表面修補(bǔ)。結(jié)合擠壓機(jī)的行走和邊線的實(shí)際測(cè)量結(jié)果,安排專人來(lái)控制擠壓機(jī)的行走方向與行走速度;對(duì)于已成型的混凝土邊墻,可以利用加壓機(jī)來(lái)向前移動(dòng),使邊墻呈直線方向,達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。如果完成邊墻擠壓成型,但是出現(xiàn)層間起包與錯(cuò)階、局部坍塌、不平整度超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題,需要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行人工修補(bǔ)。值得注意的是,邊墻表面在出機(jī)后可能會(huì)發(fā)生缺陷,應(yīng)該在相應(yīng)的邊墻與層間臺(tái)口等位置用相同的材料進(jìn)行補(bǔ)填操作,如:利用長(zhǎng)度在30~50cm范圍內(nèi)的木抹子進(jìn)行修整、補(bǔ)平、拍平等處理。

攤鋪墊層料。對(duì)于已經(jīng)成型的擠壓邊墻而言,需要等待2~4h后進(jìn)行墊層料的攤鋪,其中墊層料的運(yùn)送可采用自卸汽車(chē),并且卸料方向應(yīng)與邊墻的軸線保持一致,有效控制卸料與邊墻之間的距離,使其保持在30cm范圍內(nèi)。然后利用推土機(jī)進(jìn)行墊層料的攤鋪,將攤鋪的厚度控制在45cm范圍內(nèi),且攤鋪厚度至少應(yīng)超過(guò)邊墻頂面5cm,通過(guò)人工輔助方式來(lái)進(jìn)行推平操作,對(duì)超徑塊石加以剔除。

碾壓墊層料。碾壓墊層料過(guò)程中,應(yīng)該在混凝土邊墻上設(shè)置觀測(cè)點(diǎn),以便測(cè)量擠壓墻側(cè)向;然后以壩軸線方向?yàn)榛A(chǔ),利用振動(dòng)碾進(jìn)行碾壓操作,使邊墻內(nèi)邊線與鋼輪的距離為10~21cm。同時(shí)利用夯實(shí)機(jī)來(lái)夯實(shí)填料,采用手扶振動(dòng)碾整平壓痕,避免擠壓時(shí)發(fā)生變形;完成碾壓之后,施工人員應(yīng)根據(jù)邊墻頂?shù)母叱踢M(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)料,將高差控制在-1.5~1.5cm范圍內(nèi)。如果墊層料的高差不滿足相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),需要重新補(bǔ)料碾壓,直到其符合標(biāo)準(zhǔn)方可停止。

大面找平。由于誤差的不斷累計(jì),擠壓墻通過(guò)一段時(shí)間的上升,其沿線的高程會(huì)發(fā)生較大變化,直接影響壩坡的碾壓質(zhì)量、外觀和平整度等,這就需要在上升一段時(shí)間后開(kāi)展找平工作。

3 中型水庫(kù)項(xiàng)目擠壓邊墻施工的技術(shù)應(yīng)用

3.1 工程實(shí)例

本文以浙江省臨海市方溪水庫(kù)為例,分析擠壓邊墻施工技術(shù)在中型水庫(kù)項(xiàng)目中的應(yīng)用。該水庫(kù)作為一項(xiàng)水利樞紐工程,屬于Ⅲ等中型水庫(kù),具備供水、灌溉、發(fā)電和防洪等功能。該水庫(kù)大壩主體為鋼筋混凝土面板堆石壩,總庫(kù)容為1364.85萬(wàn)m3,興利庫(kù)容1229.8萬(wàn)m3,水庫(kù)壩址位于臨海方溪村上游約500m;同時(shí)大壩上游的坡面面積為15460.01m2,坡度為1∶1.5,壩頂高程達(dá)1594.04m,最大壩高為81.88m,壩軸線長(zhǎng)達(dá)210.01m。在實(shí)際施工過(guò)程中,為了節(jié)約墊層料,適當(dāng)簡(jiǎn)化邊坡施工,有效運(yùn)用擠壓邊墻施工技術(shù),通過(guò)擠壓混凝土邊墻的施工方法來(lái)固定墊層料上游的邊坡,其中擠壓墻混凝土總量達(dá)到3653m3。另外,壩體上游分區(qū)按照從下游到上游的方法依次分為主堆石區(qū)、過(guò)渡區(qū)、周邊縫處特殊墊層區(qū)、墊層區(qū)、鋼筋混凝土面板。

3.2 工程應(yīng)用

a.確定斷面。對(duì)于梯形斷面邊墻而言,其在穩(wěn)定性方面的表現(xiàn)相對(duì)突出,在設(shè)計(jì)擠壓邊墻斷面過(guò)程中,需要設(shè)計(jì)為不對(duì)稱梯形。由于大壩斜面基本為上游迎水面,相較于迎水面坡比來(lái)說(shuō),壩體坡面的單層擠壓墻外側(cè)坡比值為1∶1.48;而下游面的坡面較為垂直,實(shí)際坡比為7.6∶1,梯形斷面的高度達(dá)0.41m,頂寬與底寬分別是0.11m和0.76m,并且與墊層料填筑層的厚度具有一致性,詳見(jiàn)圖2。

圖2 擠壓邊墻斷面結(jié)構(gòu)示意圖

b.技術(shù)指標(biāo)與配合比。該水庫(kù)在實(shí)際設(shè)計(jì)中采用擠壓混凝土邊墻施工的方法,壩體填筑料選用砂石料;同時(shí)在配制混凝土的配合比時(shí),采用生產(chǎn)性試驗(yàn),按照低強(qiáng)度、易成型、低彈模、滲透性等原則進(jìn)行配制。表1和表2分別為擠壓邊墻混凝土設(shè)計(jì)的配合比和技術(shù)指標(biāo)[3]。

表1 擠壓邊墻混凝土設(shè)計(jì)配合比

表2 擠壓邊墻設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)

該項(xiàng)目中應(yīng)用擠壓邊墻施工技術(shù)時(shí),采用級(jí)配砂和石骨料,將其取代砂石料,并且采用的水泥可替換為R42.5普通水泥,在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)后,最終確定混凝土的配合比,以此滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求,促進(jìn)邊墻透水性能的提高。另外,在實(shí)際施工過(guò)程中,將一定量的速凝劑摻入其中,28d后可以觀察到相關(guān)指標(biāo)與設(shè)計(jì)要求相符:其中彈性模量和抗壓強(qiáng)度分別為4500MPa與4.61MPa,滲透系數(shù)可達(dá)0.0022cm/s,容量區(qū)間保持在2.11~2.31t/m3的范圍內(nèi)。

4 結(jié) 語(yǔ)

在中型水庫(kù)項(xiàng)目中有效應(yīng)用擠壓邊墻施工技術(shù),可以改進(jìn)傳統(tǒng)施工方法中的不足之處,增強(qiáng)墊層料的壓實(shí)質(zhì)量,確保面板堆石壩的填筑進(jìn)度及施工的安全性,提高大壩坡面的防護(hù)能力。目前擠壓邊墻施工技術(shù)越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外業(yè)界的關(guān)注,成為水庫(kù)大壩施工中的重要技術(shù),具有較高的應(yīng)用價(jià)值。本文以方溪水庫(kù)為例,對(duì)擠壓邊墻施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析,在填筑料和面板之間通過(guò)該技術(shù)的運(yùn)用,在很大程度上簡(jiǎn)化了施工工序,降低了施工成本,有利于施工質(zhì)量和施工進(jìn)度的提高,實(shí)現(xiàn)了最大化效益,推動(dòng)了水利工程的可持續(xù)發(fā)展。

[1] 石成名.擠壓邊墻施工技術(shù)在梨園面板堆石壩中的應(yīng)用[J].水力發(fā)電,2015(5).

[2] 陳志勇,蘇禮臣.面板堆石壩擠壓邊墻施工技術(shù)[J].水利建設(shè)與管理,2010(6).

[3] 買(mǎi)買(mǎi)托合托.水庫(kù)面板堆石壩擠壓邊墻的施工技術(shù)[J].珠江水運(yùn),2015(11).

Technology application of extrusion side wall construction in medium-sized reservoir project

JI Wenrong1, CHEN Lianghong2, GUO Yuefeng3

(1.YuhuanXuanmenBaySightseeingAgricultureDevelopmentCo.,Ltd.,Yuhuan317600,China; 2.ZhejiangGenweiWaterConservancyConstructionCo.,Ltd.,Ningbo315000,China; 3.LinhaiWaterConservancyBureau,Linhai317034,China)

Extrusion side wall construction technology is applied in construction of medium-sized reservoir projects, which can replace ultra-filling, rolling, slope protection and other procedures in traditional process, shorten the construction period, improve the construction quality and progress, and achieve good social benefits and economic benefits.In the paper, the technology application of extrusion side wall construction in medium-sized reservoir projects is analyzed and discussed.

medium-sized reservoir project; extrusion side wall; construction technology; application

10.16616/j.cnki.11-4446/TV.2017.05.002

TV52

B

1005-4774(2017)05-0004-04

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