王富堂
冊亨縣水務(wù)局 貴州冊亨 552200
同混凝土重力壩相比,混凝土面板堆石壩對大壩壩基地質(zhì)條件要求相對較低,適應(yīng)變性能力較強,運用范圍較廣等特點。同時混凝土面板堆石壩還具有取材便捷,施工操作簡單、施工機械化程度高、縮短工期和節(jié)省投資的優(yōu)勢,但壩體堆石料的碾壓填筑施工至關(guān)重要,是保證大壩施工質(zhì)量和實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)的關(guān)節(jié)環(huán)節(jié)[1]。
將堆石填筑材料顆粒緊密銜接和咬合產(chǎn)生骨架效應(yīng)就形成了堆石壩壩體,目的是為了提升大壩整體的穩(wěn)定性。在碾壓壩體填筑材料過程中,如果不密實,填筑體的變形模量會變小,嚴(yán)重影響壩體的整體壓縮效果,如果填筑壩體沉降壓縮變形較嚴(yán)重,阻礙和破壞面板和水結(jié)構(gòu)的功能發(fā)揮,大壩產(chǎn)生漏水的現(xiàn)象,對大壩運行產(chǎn)生不利影響。相比于普通的堆石壩壩體填筑施工技術(shù),穩(wěn)定性和安全運行性是混凝土面板堆石壩的主要特征,同時在設(shè)計時,還具有自由排水的功能,擁有此功能即使大壩壩體被破壞出現(xiàn)土壩和漿砌石重力壩、整體或?qū)娱g滑動、混凝土重力壩類的泥化管涌、剪切破壞等現(xiàn)象的幾率也很小,會出現(xiàn)一些較小的問題,例如面板混凝土發(fā)生開裂、接縫的局部有些張開、止水結(jié)構(gòu)功能失效,出現(xiàn)滲水等情況,進(jìn)行簡單的修復(fù)之后,大壩就可以正常運行工作。目前還沒有因為堆石壩整體失穩(wěn)造成潰壩或者水庫失事現(xiàn)象的發(fā)生,由此可見,堆石壩壩體填筑施工作業(yè)的質(zhì)量控制非常重要,所以說混凝土面板堆石壩壩體填筑施工的技術(shù)對于大壩工程非常重要。
上文提到了混凝土面板堆石壩壩體填筑施工技術(shù)的重要性,接下來就從以下幾點剖析一下技術(shù)要點,一是壩體填筑材料的質(zhì)量;二是上壩的交通道路運輸;三是壩體分區(qū)的碾壓密實。只有這三點確保合理安排,就能夠為壩體填筑工作的順利開展奠定基礎(chǔ)。
堆石填筑材料是壩體結(jié)構(gòu)的主要材料,此種材料是由松散的配石料組成的,不具備任何的粘結(jié)力,通過碾壓設(shè)備對壩體填筑材料進(jìn)行強力的碾壓,從而使填筑材的細(xì)微料顆粒緊密結(jié)合增強其密實度和變形模量,此項技術(shù)減低壓縮變形現(xiàn)象出現(xiàn)。要想降低堆石壩體出現(xiàn)變形現(xiàn)象以及支撐面板和壩體正常安全運行,就要使用良好的填筑材料,提供一個基礎(chǔ)性條件。在采購材料之前做好規(guī)劃和分析壩體的特點,將不同填筑材料和壩體進(jìn)行最優(yōu)爆破參數(shù)設(shè)計和試驗,取得最有效、最科學(xué)的數(shù)據(jù)之后再按照相關(guān)爆破開采規(guī)程、規(guī)范的作業(yè)來獲得合格的填筑料源。其次要根據(jù)料場儲量情況和施工總進(jìn)度計劃,保證開采的材料和填筑材料的需要相匹配[2]。
填筑材料開采完畢,在運往壩上之后,為了防止用了錯誤和混裝、錯裝的現(xiàn)象發(fā)生,根據(jù)材料的壩體功能和分區(qū)放置不同類型的醒目標(biāo)識,例如墊層區(qū)料、過渡區(qū)料、排水區(qū)料。
這幾種區(qū)料的效果不同,墊層區(qū)對于面板起到控制作用,防止出現(xiàn)滲透的現(xiàn)象,在整體中起著輔助基礎(chǔ)作用。由于墊層區(qū)比較平整和密實,所以將面板承受的水壓力均勻傳遞給主堆石體。過濾區(qū)主要起過濾的作用,為了滿足大壩的需求,在挑選墊層區(qū)料時要選擇最好的級配,最大粒徑控制在300mm之內(nèi)。排水區(qū)對于面板,直接影響著是否能夠安全運行,促使主堆石體及下游邊坡穩(wěn)定運行[3]。
確保填筑工程的順利進(jìn)行,料場與壩內(nèi)之間有良好的施工交通道路是一個良好的保障條件。根據(jù)填筑場內(nèi)的自然環(huán)境,以及壩體填筑的工期、填筑的工程量,所需材料的多少合理布置施工的道路交通,在施工過程中根據(jù)施工的強度和進(jìn)度需要,及時調(diào)整建設(shè)的總體布置施工道路,必要時,可以修建臨時的施工道路,便于材料運往壩上。雙車道環(huán)形線路以及單車道會車點被采用在大多數(shù)的大壩建設(shè)場內(nèi)運輸?shù)缆?,雙車道的寬度不能少于7米,單車道路面寬度不能少于4米,并且按照建設(shè)需求設(shè)置橫坡,確保路面平整以及通暢排水,泥結(jié)石或者混凝土路面被用作路面結(jié)構(gòu)。根據(jù)施工現(xiàn)場的地形以及分區(qū)的布置,將臨時上壩的交通道路成“之”字型布置在排水區(qū)壩體縱橫坡面上,縱坡控制在10%以內(nèi)。需要注意一點的是,由于填筑區(qū)較特殊,所以進(jìn)入的車不管是車身還是車輪都要保持干凈,以免把外面的泥土或者有機質(zhì)物帶入到壩體填筑區(qū)域[4]。
根據(jù)壩體部位選擇不同的填筑材料,因為受力工況不同,填筑材料的要求也不同,需要注意的是施工過程中對壩體的每個部位都要進(jìn)行分區(qū)碾壓填筑。在大壩壩體填筑施工的整個階段,壩體分區(qū)碾壓填筑施工對整個工程的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,是一道非常關(guān)鍵而且起著控制工程施工質(zhì)量命脈的工序。在填筑面劃線時嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙的測量放樣標(biāo)清分區(qū)界線,需要一些專業(yè)性較強、具有足夠的測量知識以及較強責(zé)任心的專業(yè)技術(shù)人員,提高測量的精準(zhǔn)度,減少誤差。
隨著人們的生活要求越來越高,各行各業(yè)發(fā)展越來越快,人們要求水利工程施工具有精準(zhǔn)化、科學(xué)化以及信息化,建筑工程高標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展是大勢所趨,其中技術(shù)和質(zhì)量是重中之重。相關(guān)人員應(yīng)制定合理的、科學(xué)的施工方案,采用混凝土面板堆石壩壩體填筑施工作業(yè),確保壩體填筑的材料質(zhì)量,合理布置上壩的交通道路運輸以及密室碾壓填筑料源,提高混凝土面板堆石壩的穩(wěn)定性、防滲性以及耐久性。