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复合土工膜面板堆石坝设计【含cad图纸 文档】

发布时间:2024-03-26 6:44:32

  1. 面板堆石坝混凝土面板无轨滑模施工技术?
  2. 混凝土面板堆石坝面板施工?

一、面板堆石坝混凝土面板无轨滑模施工技术?

寺坪水电站面板堆石坝坝高90.5m,是目前国内已建和在建的最高的砂砾石面板堆石坝。根据工期要求,面板施工直线工期仅两个半月时间,且全部在冬季施工,自然环境较差,受雨雪天气影响较大。在业主单位寺坪公司的支持下,经过清江施工局、中葛寺坪水电站监理部、长委寺坪水电站设代处等参建单位的精心研究和专家多次咨询的共同努力下,顺利完成了面板施工。其中,无轨滑模月均施工面积居于国内领先水平,为国内同类型高面板坝技术的成熟和发展提供了经验。

1 综合说明

寺坪水电站工程位于汉江中游右岸支流南河上段粉清河上,坝址在湖北省保康县寺坪镇肖家湾。工程以发电为主,兼有防洪、灌溉、水产养殖、库区航运等综合利用效益,总库容为2.69亿m3,电站装机60mw。

面板顶部高程317.2m,坡比1:1.6,最大高差88.2m,最大块斜长166.4m。面板顶部厚度30cm,底部最大厚度60cm。面板共36块,其中横0+084~横0+244为16m宽共10块,其余为8m宽共26块。面板总面积4.37万m2,混凝土18590m3(r28250#f100w10,二级配)。

2 施工难点

大坝顶部作业平台进行坝顶加宽处理后为9.2m,施工时设备间干扰较大。面板施工须在3月底全部完成,直线工期仅2个半月,且全部在冬季施工,受气候影响较大,技术难度高。混凝土浇筑月最大强度达8832.5m3,设备物资投入大,人员短期投入较大,工作面狭窄,协调难度大。施工中采用钢筋直螺纹套筒连接、无轨滑模、超长连续挤压成型止水片等较多的新技术,对现场施工管理、施工组织提出了严竣考验。

3 施工准备

3.1 滑模、侧模加工与制作 拉模采用无轨滑模,扣模采用组合钢模板。无轨滑模由底部钢面板、上部型钢桁架及抹面平台三部分组成。滑模前部设振捣平台,后部设二级抹面平台,顶部搭设雨阳棚。

侧模主要为[16槽钢配木模板组成,两侧扁铁加固,顶部角铁包边,侧模刚度满足无轨滑模直接在其顶部滑动时不受破坏。

3.2 卷扬机安装 拉模牵引采用2台10t地锚固定卷扬机,钢丝绳直径26mm,单股牵引,卷扬机与固定锚块间及地锚间的连接钢丝绳直径28mm,固定锚块用钢丝绳锚固在坝后地锚桩上。

4 施工方法

4.1 侧模安装 侧模外侧采用角钢与圆钢焊接成的三角支架支撑固定,内侧用短钢筋将侧模与结构钢筋网焊接固定,人工从下至上安装。侧模间接缝必须平整严密无错台。对侧模的加固支撑要加强检查与维护,防止模板变形或移位,混凝土浇筑过程中设置专人负责经常检查、调整模板的形状和位置。

侧模安装时,确保止水片安装牢固稳定,并注意保护已埋设的止水片。

4.2 滑模安装 滑模分段运输至坝顶施工平台整体拼装并经检查无误后,放下抹面平台尾部两侧支承滑轮,将滑模吊装到侧模上,由自身行走机构支撑后用手拉葫芦保险绳固定滑模,卷扬机牵引滑模系统,试滑二至三次。在确保牵引装置稳固可靠后,卸下手拉葫芦。混凝土浇筑前,将滑模滑移至浇筑条块底部。

4.3 混凝土浇筑与滑模滑升 混凝土浇筑时,操作人员站在滑模前沿的操作平台上进行。仓面中部采用φ70~100mm插入式振捣器充分振捣,靠近侧模和止水片部位采用φ30~50mm软管振捣器振捣。振捣插点应均匀,插点间距不大于40cm,深度达到新浇混凝土层底部以下5cm,以混凝土不再显著下沉、不出现气泡并开始泛浆为准。

滑模滑升时,两端提升应平衡、匀速、同步。每浇完一层混凝土滑升高度约25~30cm,滑升速度取决于脱模时混凝土坍落度、凝固状态和气温等因素,一般平均滑行速度为1~2m/h,最大不超过3m/h,拉升间隔时间一般为10~15分钟,最大不超过30分钟,具体参数由现场试验确定。

混凝土浇筑时,及时割断架立筋,以减少垫层区对面板的约束。从混凝土拌和站至坝面卸料入仓振捣完毕,最大时限不超过60分钟。

4.4 人工收面及表面处理 脱模后的混凝土,人工用木模和钢模及时进行第一次收面,面板平整度用2m靠尺检查应不大于5mm。用人工磨面法进行表面吸水处理,以提高混凝土表面强度。人工及时对混凝土表面进行第二次压面抹光,确保混凝土表面密实、平整,避免面板表面形成微通道或早期裂缝。

4.5 混凝土养护与防护 二次压面后的混凝土,及时喷表面养护剂进行养护,防止表面水分过快蒸发而产生干缩裂缝。在拉模后部拖挂长15m左右的比面板略宽的塑料布防晒棚,以保护二次收面后的混凝土,防止水分散失并保护已浇混凝土不被雨水冲刷和烈日曝晒。面板混凝土露出塑料布防晒棚后,及时用草包保温被贴于混凝土表面,持续喷水,达到保温润湿养护,养护时间直至水库蓄水。

下雨时应及时排除仓内积水。如在混凝土初凝时间内浇筑,应首先清除仓内被雨水冲刷的混凝土,并加铺同标号砂浆后继续浇筑,否则按施工缝处理。

降雨量较小时,根据实际情况确定是否继续施工,同时对骨料加强含水量测定,及时调整配合比中的加水量。

4.6 表面检查及裂缝处理 相邻块面板混凝土均达到设计龄期后,及时组织设计、业主、监理和施工四方,从下至上逐块进行表面裂缝和缺陷检查。若发现表面缺陷和裂缝,掌握其基本情况,分析总结产生机理,并严格按设计要求进行认真处理。 5 质量保证措施

混凝土面板防裂是确保水库正常蓄水、正常运行的先决条件。在施工过程中,必须严格控制好混凝土浇筑质量,采取切实有效的防护措施,避免面板产生裂缝。施工中将从提高混凝土自身抗裂能力和减少外界环境因素诱发两个方面防止面板产生裂缝。

5.1 提高混凝土抗裂能力 ①保证原材料质量。②优化混凝土配合比设计。③确保混凝土浇筑质量。

5.2 选择有利浇筑时间;

5.3 降低周围环境对面板混凝土约束应力 ①随着滑模的上升,在确保钢筋网面不变形的前提下,逐次将位于滑模前的架立钢筋割断,消除嵌固阻力。②挤压边墙表面均匀喷洒乳化沥青,减少面板底面摩擦力。③后浇块施工前将先浇块缝面整理平顺,并涂刷沥青乳液,减少周边约束力。④采用两套无轨滑模,有效缩短不同块浇筑间隔时间。

5.4 消除滑模对混凝土的机械损伤;

5.5 加强现场施工组织管理;

5.6 加强面板保湿、保温、防风措施。

6 进度保证措施

根据工程实际情况,面板浇筑实际工期仅为2个半月,为保证工程质量和工期要求,采取以下进度保证措施。

6.1 加强施工期骨料备存工作;

6.2 加强设备及人员投入,增加一套侧模周转,采用两套滑模和三套侧模连续浇筑施工;

6.3 新增天然骨料配合比试验,确保人工骨料供应不足时,面板施工继续进行;

6.4 面板施工前业主组织建设四方进行工程技术交底和施工方案讨论会,施工期间抽调有经验的技术骨干和熟练技术工人进行指导和实际操作,同时召开两次面板施工技术专题会,对面板施工中出现的经验和问题进行总结和改进。

7 结语

寺坪电站面板堆石坝原施工安排为2004年11月截流,2005年1至7月大坝填筑,2005年11月面板混凝土浇筑。但由于2005年6月开始,工区遭受特大洪水袭击达三个月,大坝回填2005年11月20日才全线达到设计高程。按照预沉期要求,面板将在2006年2月份施工,而按设计要求导流洞封堵必须在5月底结束。后经过专家会议讨论,确定面板浇筑前大坝预沉期2个月的可行性。但留给面板施工的直线工期仍仅2个半月时间,且全部在冬季施工,雨雪天气影响较大。

在面板混凝土浇筑施工过程中采用钢筋直螺纹套筒连接、无轨轻型滑模连续浇筑、仓面布置活动溜槽、铜止水连续成型等新技术,经过充分的方案论证和合理组织,在参建四方的通力合作下,确保了施工进度和质量,最大日浇筑完成量370m3,最大月浇筑完成量8832.5m3,月最大完成浇筑面积22078m2,居于国内领先水平,为大坝当年下闸蓄水和发电奠定了坚实的基础,也为国内同类型高面板坝技术的成熟和发展提供了经验。

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二、混凝土面板堆石坝面板施工?

混凝土面板堆石坝面板施工是非常重要的,施工的每个细节都关系工程效率以及质量,每个环节的处理都非常关键。中达咨询就混凝土面板堆石坝面板施工和大家说明一下。

1工程概况

清江水布垭混凝土面板堆石坝位于湖北省巴东县水布垭境内,上距恩施市117km,下距隔河岩水利枢纽92km.坝顶高程405.0m,最大坝高233m,大坝上游坝坡1:1.4,下游平均坝坡1:1.4.混凝土面板总面积13.84万㎡,总方量8.14万m3。面板共有55条块,分16m和8m宽两种,最大坡长392.16m。面板厚度从上至下逐渐变厚,顶厚30cm,底部最大厚度110cm。面板分三期浇筑,一期浇筑高程为177.0m至278.0m。一期面板面积为3.15万㎡,混凝土方量为2.8万m3,钢筋制安2870吨,共有19块,其中16m宽18块,8m宽1块,单块最长173.77m。面板总体平面布置见下图1。

(图见附件)

2施工平面布置

一期混凝土面板是在坝体填筑到高程288m后开始施工,其施工平台布置在288m高程,平台宽40m,长300m。

2.1施工道路

混凝土的水平运输主要利用左岸7#公路及7#公路下段从拌和系统运至坝前高程288m平台,同时在高程288m平台上布置12m宽的交通通道以满足混凝土卸料、钢筋台车运输、吊装滑模、卷扬机就位及坝面现场铜止水加工等需要。

为了解决面板坡面上下交通需要,分别在横0+164、0+244、0+292m桩号处各设置一套钢楼梯,总长度为492m。

2.2施工用水

沿坝前辅设一趟Φ100mm的供水管与左岸趾板主供水管相连,每隔16m设三通和闸阀,以满足面板施工用水和养护用水。

2.3施工用电

在高程288m平台左侧岸坡附近布置一台500kva变压器,沿坝前铺设一趟3×105型电缆,每50m设一空气开关,以满足钢筋和模板加工、止水铜片压制、卷扬机运行、混凝土浇筑及现场照明等施工用电。变压器周围用安全围栏进行防护。

2.4综合加工厂

综合加工厂宽25m,沿坝轴线200m布置,用于钢筋和现场临时模板的加工和堆放。分为原材料堆放区、加工区和成品区。其转运以人工为主,机械为辅。

3砼的配合比设计

4施工机械

4.1拌和系统

以左岸大岩淌hzs90强制拌和机为主,三友坪3zj3-1.5自落式拌和楼为辅。拌和机进料为皮带机运输,生产能力75~135m3/h,自动监控。强制式拌和机净拌制时间不小于75s,自落式拌和机净拌制时间不小于是180s.聚丙烯腈纤维人工掺加。混凝土的运输距离为3~5km。

4.2混凝土运输机具

混凝土运输以8吨自卸汽车为主,6m3搅拌汽车为辅。从拌和楼经左岸上坝公路运至坝面各面板块受料斗再由溜槽入仓。新拌制混凝土从拌和楼运至仓面的时间约需5~10分钟。

4.3滑模机具

面板混凝土施工采用无轨滑模。滑模结构尺寸为17.66×1.5m,由底部钢面板(=8mm)、上部型钢桁架(25和i25)及抹面平台三部分组成,总重量6.74t,滑模前部设振捣平台,宽约1.0m;后部设二级抹面平台,细部结构见图1.由于面板设计宽度分别为16m和8m,因此将滑模设计成三节,其中5.0m长两节,7.66m长一节,现场用高强螺栓拼接。滑模用2台10吨的卷扬机牵引。

5面板混凝土施工工艺

5.1挤压边墙凿断处理

为了尽量减少混凝土挤压边墙对面板混凝土的约束,在沿面板垂直缝方向将挤压边墙凿断,其凿断深度不小于30cm,缝底宽度不小于6cm,缝口宽度不小于10cm,用Ⅱaa料填缝并人工分层锤实。

5.2垂直缝砂浆垫层施工

首先在混凝土挤压边墙坡面上将面板垂直缝的位置及砂浆垫层的范围准确放出,人工用铁钎在其范围内凿槽,凿槽深度满足砂浆垫层的厚度。然后人工铺设m20的砂浆垫层,其平整度要求在2m长的范围内控制在5mm以内,利于止水铜片及侧模的安设。

5.3周边缝沥青砂浆块施工

将周边缝处趾板止水片的保护设施拆除,露头拉筋用砂轮机磨平。人工用铁钎、铁撬按设计边线、深度和坡度凿槽,并修整成型;埋设沥青砂垫块,垫块之间的缝隙用热沥青灌实,其平整度控制在10m范围内起伏度不超过20mm.沥青砂浆块在综合加工厂预制,其配比为:沥青:砂为1:10(重量比),沥青针入度50~60.

5.4混凝土挤压边墙坡面整修

垂直缝砂浆垫层施工完毕后,以其为基准对混凝土挤压边墙面进行超欠整修处理,其偏差按+5cm~-8cm控制。以保证为面板提供一个平整的支承面。

5.5喷涂乳化沥青施工

挤压边墙坡面整修完毕并经监理工程师验收后,沥青喷射机由上至下开始喷涂乳化沥青。首先在坡面上喷射一遍乳化沥青,待干后再喷射第二遍乳化沥青,并用小车在其后人工抛洒砂子,随后用滚轮碾碾压一遍,然后喷射第三遍乳化沥青,在其面上再洒一层砂子,用滚轮碾再碾压一遍。乳化沥青为沥青含量约为60%的溶剂稀释乳液。

5.6钢筋制安

每块面板钢筋按设计图纸在现场分别加工。接头采用剥肋滚压直螺纹套筒连接。为保证钢筋接头满足规范要求,将钢筋两端头用专用车丝机加工成螺纹型,并用专用硬质塑料套保护。加工完成的钢筋按要求套丝检查、记录、编号挂牌堆存。

安装钢筋时首先在坡面布置架立筋,架立筋用Φ25mm螺纹钢,间排距2.2×2.4m,打入挤压边墙40cm,按总量的50%布置,其余用板凳筋作架立筋支撑钢筋。并在架立筋上标出钢筋绑扎的设计位置。然后将坝面上加工合格的钢筋按编号顺序用钢筋台车水平运至施工仓位,20t吊车将运至的钢筋吊于坡面施工台车上,用5t卷扬机牵引钢筋台车将其运至安装工作面,人工现场组装,每次输送2~3吨钢筋。

5.7止水制安

采用自制四级铜止水片成型机在坝面施工平台现场压制成型,顺坡面下送至周边缝接头处。长度依每块面板的情况确定,尽量减少接头,最长连续压制成形140m.垂直缝拐角处l型异型接头采用厂家定做,现场人工安装。铜止水连接采用双面搭接焊,搭接长度不少于20mm。

5.8侧模制作安装及就位

侧模为钢木组合结构,主要由18轻型槽钢配木模板组成。轻型槽钢标准长6m,部分为3m。底部渐变段为6cm厚木模板,每副模板长3m,细部结构见图3.周边缝模板现场整修加工。

侧模安装在垂直缝底止水安装完成后进行,面板侧模安装自下往上,在仓面两侧布设坡面小车,用5吨卷扬机牵引运输侧模材料。侧模外侧采用三角支撑架固定,三角支撑架用Φ20mm长50cm钢钎固定于挤压边墙垫层护面上。内侧采用钢筋作支撑。

当侧模初步安装完成后,用连接螺栓调整垂直度,以保证侧模之间的接缝平整严密,无错台现象。

5.9溜槽铺设

溜槽采用梯形,每节长2.0米,端部设连接挂勾。滑模下滑时,在钢筋网上铺设并分段固定。溜槽上部采用柔性材料作盖板,底部铺上塑料布或绒毛毡使其与钢筋网隔开,溜槽内每隔20~30m设置塑料软挡板,以防止骨料分离和缓冲混凝土下滑冲力。面板分缝宽16m时对称布置二道溜槽,8m宽时中间布置一道溜槽。

5.10混凝土浇筑

混凝土用自卸汽车运输至坝面后卸入受料斗内,由受料斗顺坡面溜槽输送入仓,仓内人工摆动溜槽,按30~50cm分层布料,仓面中部采用φ100mm的振捣器振捣,靠近侧模和止水片的部位,采用φ70mm软管振捣器振捣。振捣由专人负责。在振捣时振捣器沿滑模前铅锤方向向下,以防止模板上浮,并不得触及滑模、钢筋、止水片,振捣间距不大于40cm,深度达到新浇混凝土层底部以下5cm。脱模后人工进行两次收面。

为了保证混凝土的浇筑质量和施工速度,受料斗及溜槽在卸料前要用砂浆进行润滑,以保证混凝土输送的顺畅。仓面混凝土坍落度控制在3~5cm,出机口坍落度按浇筑部位的不同分别控制在5~7cm和7~10cm,初凝时间为10~12h之间。周边三角区采用扣模法施工。

5.11混凝土养护

混凝土出模经人工收面后,在混凝土表面覆盖粘有塑料膜的绒毛毡保温被,并用从坝面供水管引出的支管进行洒水养护,达到保温和保湿的效果。单块面板浇筑完毕后,在顶部布置一趟钻孔的花管进行不间断流水保湿养护。

5.12雨季施工措施

在遇大雨时立即停止浇筑,并将仓面遮盖好,同时做好仓面的排水工作。雨后及时排除仓内积水,若混凝土没有初凝可先对仓内混凝土加铺同标号砂浆振捣后继续浇筑,否则则按施工缝处理。

降雨量较小时,对运输混凝土的自卸汽车覆盖防雨雨布,对仓内两侧铜止水处用棉纱布进行拦堵流水,在水平方向将喷涂的乳化沥青凿断以利于流水渗入挤压边墙垫层内,在保证仓面混凝土在无冲刷的情况下继续浇筑混凝土。

6面板混凝土施工管理

6.1进度安排

一期混凝土面板采用2套滑模施工,浇筑时间安排在2005年1月6日至2005年3月27日,历时三个月,平均月浇筑强度9300m3,最大月浇筑强度13886m3。

施工准备从2004年10月中旬开始,主要进行施工场地的布置和坡面整修、预制沥青砂浆块、垂直缝垫层施工、周边缝铜止水修整等工作,于11月底结束。

钢筋绑扎在坡面乳化沥青喷涂完毕后进行,按仓位施工计划安排同时展开三个面施工作业,单个作业面每天绑扎钢筋至少18吨,以满足二套滑模同时浇筑。

面板混凝土采用滑模跳仓浇筑,滑升速度为1.0~1.8m/h,首先从l1块开始依次向两边跳仓浇筑,当Ⅰ序块浇筑10天后,再进行Ⅱ序块的浇筑。

为了加快施工进度,除合理安排施工程序和优化劳动力组合外,还采用经济手段对关健工期节点进行控制,为混凝土面板的按期完成提供了保障。

6.2质量管理

按照iso9002质量保证体系的标准,健立健全面板混凝土施工质量保证体系,严格执行“三检制”,对施工过程中的各个环节进行控制,做到上道工序未验收签证不允许进入下道工序施工。

(1)加强原材料的质量控制。对于用于面板上的原材料严格按设计要求的品种和型号进行选用,并经试验检验合格报监理工程师批准后使用。

(2)采用聚丙烯腈纤维混凝土。在满足设计要求各项技术指标的条件下,对水灰比和外加剂进一步优化。

(3)降低挤压边墙垫层对面板混凝土的约束。按规范要求对挤压边墙坡面进行整理,使坡面上无突变错台;在面板垂直缝处将挤压边墙垫层凿断;在挤压边墙坡面上喷涂3mm厚乳化沥青隔离层;将一部分架立筋改为板凳筋,并在混凝土浇筑过程中将插入垫层内的架立筋割除,以消除对面板混凝土的约束。

(4)加强对混凝土浇筑过程的质量控制。每块面板必须经监理工程师验收并签发开仓证后才能浇筑混凝土。在浇筑过程中对周边缝止水处混凝土采用人工铺料、φ70mm软管振捣器振捣,以保证止水处混凝土的密实;在滑模提升时,每次提升距离不得大于50cm;人工摆动溜槽布料距离滑模上口不得大于2.0m且每层布料厚度控制在30~50cm,并分层振捣密实;混凝土振捣由专人负责;在整个混凝土浇筑过程中有专职质检人员跟班进行质量监控。

(5)认真落实面板混凝土的保湿、保温措施。为了防止面板表面发生温度裂缝,除在滑模支架上挂一套活动暖棚,对刚出模的混凝土进行保温养护外,还选用表面贴有塑料膜的绒笔毡保温被在混凝土出暖棚前进行覆盖保温。保湿采取不间断喷水,在混凝土浇筑过程中用从坝顶供水管引下的支管进行保湿养护,后期用坝顶固定的花管滴渗保湿养护。保湿、保温工作定专人负责检查和维护。

6.3安全管理

(1)编制施工安全管理方案,对面板施工过程中的危险源进行辩识,并制定相应的防范措施。

(2)对参与面板施工的施工管理和操作人员有针对性进行安全培训。以提高其安全意识和安全防护能力。

(3)加强对现场的安全防护设施和起重机械的检查。如安全栏杆、安全绳、安全带、卷扬机、钢丝绳、地锚、滑模吊耳、卡环等,以保证其处于安全的工作状态。

(4)严格安全奖惩制度,杜绝习惯性违章的发生。

7结语

在水布垭面板堆石坝施工过程中,由于采取了上游混凝土挤压边墙技术,使坝体填筑速度得以加快,同时也使坡面的平整度得到较好控制。如何减少挤压边墙对面板混凝土的约束,这是建设各方十分关注的一个问题,对此在面板混凝土施工中进行了一些有益的探索,同时对长面板混凝土快速施工技术和施工管理也进行研究,取得了较好的效果,为二、三期面板混凝土的施工积累了经验,具有指导意义。

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