淺談新疆某水庫面板高壩施工技術(shù)要求

【摘要】文章介紹工程概況，詳細(xì)介紹新疆某水庫80m級面板壩面板分縫處砂漿條帶制作和上游坡面乳化瀝青隔離層施工等相關(guān)技術(shù)要求。文章介紹新疆地區(qū)高壩面板的相關(guān)技術(shù)，為在建或擬建面板壩工程提供可靠參考。文章中部分內(nèi)容尚未列入有關(guān)規(guī)范，來自于在建工程中摸索的實驗結(jié)論或施工經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】面板壩；砂漿條帶；乳化瀝青隔離層

1、新疆某水庫工程設(shè)計概況

1.1 工程概況

新疆某水庫總庫容為3000×104m3，水庫工程等別為Ⅲ等，本工程壩高超過70m，大壩建筑物為2級，其余永久性主要建筑物級別為3級，永久性次要建筑物級別為4級。洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)1000年一遇。

1.2 大壩工程設(shè)計

壩頂全長250m，壩頂寬8.0m，最大壩高為79m，上游壩坡為1：1.6，下游壩坡為1：1.4，防浪墻頂高出壩頂1.0m，防浪墻的結(jié)構(gòu)形式為“L”型，高3.2m，厚0.3m，采用C25F200鋼筋混凝土現(xiàn)澆。壩頂路面為15cm厚的現(xiàn)澆砼板路面，路面自上游向下游傾斜，坡度2%。上游壩坡設(shè)置砼面板，面板厚度根據(jù)不同位置所承受的水壓力不同采用40～60cm，面板上游邊坡1：1.6，下游邊坡1：1.595，面板施工前現(xiàn)在擠壓邊墻坡面上噴灑乳化瀝青隔離層，工藝為“兩油兩砂”。

2、砂漿條帶制作技術(shù)要求

砂漿條帶是保證面板底止水質(zhì)量和控制面板體型的關(guān)鍵，條帶劃分同面板混凝土澆筑條帶。條帶寬度為50cm，厚度5cm，按照分塊線澆筑砂漿條帶，條帶坡面線符合設(shè)計要求，并鋪好PVC膠片。周邊縫施工前挖除趾板上下的石渣，修整趾板周邊縫的銅片，澆灌水泥砂漿并塞入PVC膠片。

3、上游坡面乳化瀝青隔離層施工技術(shù)要求

面板是面板壩的主要防滲結(jié)構(gòu)，其防裂及限裂措施是面板壩設(shè)計的重要內(nèi)容之一。在水壓、自重、溫變、地震等荷載作用下，由散粒體構(gòu)筑的壩體與倚靠在其上的相對剛性的砼面板對荷載響應(yīng)會不一致，兩者間會發(fā)生層間脫空分離變形，此時，如果面板與作為面板基座的邊墻兩者間粘結(jié)緊密，層間摩阻約束大，面板就不能自由應(yīng)變，將導(dǎo)致面板應(yīng)力狀態(tài)惡化，引發(fā)裂縫。因此，壩工界的專家、學(xué)者在總結(jié)面板堆石壩建設(shè)的經(jīng)驗和教訓(xùn)后，一致認(rèn)為，在兩者間設(shè)置隔離層使兩者受力明確，各自自由應(yīng)變、減少和降低堆石體對面板的約束作用，是面板壩有效的防裂技術(shù)措施之一。面板壩設(shè)計規(guī)范也基于同樣理念，要求在兩者間設(shè)置隔離層，但沒有明確隔離層的具體做法和技術(shù)要求。本次設(shè)計主要依據(jù)，國內(nèi)尤其是新疆范圍內(nèi)，已建的面板壩工程的乳化瀝青隔離層施工經(jīng)驗和工程實踐。提出本工程的施工技術(shù)要求，本工程施工工藝采用“兩油兩砂”，成型厚度3mm。施工分條帶進(jìn)行，每一條帶施工結(jié)束后，再進(jìn)行下一條帶施工，條帶劃分同面板混凝土澆筑條帶。

3.1 工作面準(zhǔn)備

（1）將擠壓邊墻上游坡面進(jìn)行處理，不允許出現(xiàn)表面孔洞、錯臺、掉角等結(jié)構(gòu)性缺陷，整平處理后的坡面應(yīng)與設(shè)計坡面一致，虧盈坡要修整，坡面線符合設(shè)計要求。處理完成后將上游坡面清掃一遍，要求無浮渣和掉塊、缺角，表面無缺陷性孔洞。

（2）將壩（坡）頂面整平壓實，拆除壩坡頂緣欄桿、管線等障礙，使施工車輛可沿壩軸線方向行走，便于噴涂連續(xù)施工。

（3）輸送乳化瀝青的管道順坡布置安裝，頂端固定，通過沿壩軸線方向拖拽管道，可實現(xiàn)工作面的轉(zhuǎn)換。

（4）撒砂機采用汽車吊吊裝放置在壩坡上，利用安裝在汽車吊上的卷揚機牽引可上下移動工作；汽車吊須加配重以抗側(cè)翻。

（5）將砂分堆在壩頂上，或?qū)⑸把b盛在運砂車上，用汽車吊吊裝運至撒砂機上。

3.2 乳化瀝青施工

（1）噴瀝青：采用專用瀝青車自帶的瀝青泵，噴灑改性乳化瀝青用量每遍不少于1.5㎏/㎡，噴灑均勻。

（2）撒砂：撒布砂料采用砂礫石料場篩分得到的水工混凝土用粗砂，粒徑0.5～3mm，其余技術(shù)指標(biāo)符合水工混凝土用砂要求。砂料施工采用機械撒布并碾壓，要求撒布覆蓋均勻，在設(shè)備撒布不能覆蓋的局部區(qū)域，可用人工補撒。

（3）碾壓：砂料撒布后，將砂料與未固化的乳化瀝青碾壓緊密，將整個工作面都無縫碾壓一遍。

3.3 砂料技術(shù)性能指標(biāo)

所用砂料取自混凝土用粗砂，不符合要求需經(jīng)篩分獲得。

根據(jù)工程氣溫、隔離層成型后長時間暴露及經(jīng)歷凍融循環(huán)等特殊情況，參照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004），結(jié)合國內(nèi)其他工程經(jīng)驗，采用改性乳化瀝青。

3.4 質(zhì)量控制

由于在面板壩上游坡面噴涂乳化瀝青屬新技術(shù)新工藝、沒有行業(yè)規(guī)范可循，根據(jù)工程的實際情況，在現(xiàn)有施工條件下，特提出如下質(zhì)量控制措施。

（1）第一遍瀝青噴涂前，一定將坡面清掃干凈，修整平整，盈虧符合設(shè)計要求：表面不能有浮渣，基面堅實，以利于瀝青與坡面和砂料的粘結(jié)。

（2）乳化瀝青以臨界流淌控制噴涂量，噴灑改性乳化瀝青用量每遍不少于1.5㎏/㎡。

（3）砂料撒布要求均勻覆蓋瀝青表面，在坡面上兩次撒布砂料用量均不少于0.003 m3/m2；經(jīng)“兩油兩砂”工藝施工后形成的乳化瀝青膠砂混合料隔離層平均厚度達(dá)到3mm左右。

（4）乳化瀝青完全破乳前，應(yīng)完成撒砂，在乳化瀝青徹底固化前完成碾壓。

（5）施工結(jié)束后，乳化瀝青隔離層應(yīng)具有良好溫度穩(wěn)定性，在高溫時不軟化，不流淌；低溫時不脆裂，不剝離。乳化瀝青隔離層應(yīng)與擠壓邊墻坡面結(jié)合良好，無鼓包、起皮、脫空等現(xiàn)象。如有，應(yīng)進(jìn)行局部修補處理。

參考文獻(xiàn)：

[1]《***水庫工程初步設(shè)計報告》（2012年9月版）；

[2]《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）；

[3]《混凝土面板堆石壩設(shè)計規(guī)范》（SL228-2013）；

[4]《混凝土面板堆石壩施工規(guī)范》（SL49-2015）；

作者簡介：郭堅強（1985年7月—），工程師，設(shè)計所副所長，從事于水利水電勘察規(guī)劃與設(shè)計工作。