混凝土重力壩建設管理技術的探索與研究

嚴楚

摘要：重力壩因為其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，一直是我國水利水電工程中采用的主要壩型，在水壓力作用下它主要依靠壩體自重產(chǎn)生的抗滑力維持穩(wěn)定，筑壩材料為混凝土或漿砌石，隨著水利水電建設的蓬勃發(fā)展，近代大多數(shù)水利水電工程多采用砼重力壩，壩基穩(wěn)定是壩體安全最主要的保障。

關鍵詞：混凝土重力壩；施工技術；施工質(zhì)量

1 重力壩的優(yōu)勢

重力壩不僅在安全、耐久上有著出色的表現(xiàn)，在抵抗液體滲漏以及地震等自然地質(zhì)災害方面也表現(xiàn)出優(yōu)秀的抵抗能力。一般重力壩壩體有足夠的強度來抵抗外力荷載造成的扭曲和變形，即使長時間在荷載的作用下仍然具有很好的穩(wěn)定性。在長時間的地質(zhì)作用下，比如節(jié)理、裂縫、斷層等，重力壩在強度、穩(wěn)定性、防滲上都有出色的表現(xiàn)。在設計方面，重力壩的設計和施工技術都較為簡單，方便機械化的施工，可以適應絕大部分的復雜地質(zhì)條件。水利水電工程中，重力壩的壩體中間可以設置引水泄洪的孔洞，以滿足泄洪和水力發(fā)電的需求。

2 混凝土重力壩的主要施工技術

2.1 梯段爆破技術與預裂爆破技術

梯段爆破技術是以一定的梯段高度，利用柔性的墊層填充孔底，在梯孔之間微差爆破的技術。在孔底鋪設墊層主要為了避免藥物與炮孔底接觸，減少爆破點的沖擊作用能夠有效的對下伏巖體進行保護，消減爆破的能量。在壩基開挖過程中，邊坡的輪廓復雜，難以有效的掌握開挖的規(guī)格，可以采用預裂爆破技術對邊坡開挖。

2.2 混凝土碾壓技術

碾壓砼不是通過振搗而是通過振動碾碾壓壓實，因此，振動碾壓是保證碾壓砼施工質(zhì)量的關鍵工序。振動碾一方面利用自重壓實，另一方面借助振動作用克服砼骨料的摩擦力，使砂漿進入骨料中的空隙之間，從而對混凝土進行壓實。

碾壓層厚在碾壓設備能夠壓實的范圍內(nèi)，碾壓層厚可根據(jù)最大倉面面積與拌和能力決定。當碾壓層厚為30cm，用大碾碾壓時，若振動碾的行走速度在1.0～1.5km/h之間，可采用無振2遍→有振6～8遍→無振2遍的作業(yè)程序，對小碾來說，有振碾壓的遍數(shù)要達26～30遍。對連續(xù)上升的層面，一般可省去最后的無振2遍。混凝土的壓實與否，最終要由核子密度儀檢測確認。具體到不同的工程，由于混凝土的可碾性與VC值的不同，混凝土的碾壓多采用分條帶用“進退錯距法”進行，對鋪料平倉作業(yè)能力強的大倉面也可采用“平行錯距法”進行碾壓。碾壓砼從出機到碾壓完畢要在2h內(nèi)完成，“壓實度”達98%以上，且不允許入倉或平倉后的碾壓砼拌和物長時間暴露。

2.3 混凝土防滲墻的澆筑

1）導管設置

混凝土的澆筑導管采用的是泥漿下直升導管法，此工程采用的砼導管是直徑為250mm的無縫鋼管，具體長度因工程情況而定，以適應不同深度的槽孔。

2）澆筑施工技術

在澆筑的過程中導管的埋深不應小于1m，主要是防止混凝土中夾帶有泥皮。槽孔內(nèi)的混凝土面上升的速度也應有所控制，要求小于2m/h。每根導管灌注的混凝土應均勻分配。為了保證混凝土在孔槽中上升均勻穩(wěn)定，應當進行定期的測量。澆筑中應當按照實際施工的情況對混凝土進行取樣，對溫度、坍落度、擴散度等進行檢測，杜絕不合格的混凝土進入到施工中。澆筑施工一旦開始就應當保證其施工的連續(xù)性。混凝土完成澆筑時，混凝土頂面應高出設計高度0.5m，這是為了混凝土凝固后防滲墻頂面的高程有所保證。

2.4 混凝土重力壩的壩基灌漿技術

1）固結(jié)灌漿，進行固結(jié)灌漿首先要進行鉆孔，可以利用風鉆以及其他的形式，要按照設計、施工的要求控制孔的位置、方向以及深度。以環(huán)間加密與分序的原則進行固結(jié)灌漿。在基巖的段長不到6m長時，采用全孔的一次灌漿；當施工條件特殊時一般采用分段灌漿的方法。運用壓力水對固結(jié)灌漿的質(zhì)量進行檢驗，這要在灌漿完成一段時間以后進行。

2）帷幕灌漿，進行帷幕灌漿要嚴格按照設計、施工要求，利用鉆孔機進行鉆孔，在鉆孔的過程中如果遇到問題，例如塌孔等要進行灌漿處理以后再繼續(xù)鉆孔。鉆孔的過程要進行嚴格的監(jiān)控，保證鉆孔的深度、位置以及方向等符合要求。在進行灌漿之前還要對鉆孔進行相應的處理與試驗。灌漿的材料與方法要根據(jù)具體的施工要求進行合理的選擇，并且鉆孔的封口也要根據(jù)灌漿的方法進行，保證灌漿的質(zhì)量，維護壩基的穩(wěn)固。

2.5 壩基防滲和排水

1）巖基防滲設施

巖基防滲型式有水平和垂直兩種。水平防滲型式是在壩基上游一定范圍內(nèi)，用隔水材料筑成鋪蓋。垂直防滲型式有防滲帷幕和砼防滲墻等，防滲設施除在壩體擋水前沿全線布置外應根據(jù)壩址水文及工程地質(zhì)條件，向兩岸伸入一定的長度和足夠的深度，并與河床部位的防滲設施連成整體，以防止產(chǎn)生繞壩滲漏，不致影響兩岸岸坡的穩(wěn)定，兩岸防滲設施大都采用防滲灌漿帷幕，可在岸坡地表直接進行灌漿。

2）壩基排水

壩基處理中，普遍地在防滲帷幕下游設置進入基巖一定深度的排水孔，是降低壩基揚壓力的有效措施。如果壩基地質(zhì)條件十分良好，經(jīng)過充分論證，可以僅設置排水孔，而不設防滲帷幕。為了充分發(fā)揮排水的降壓作用，對于高壩，除在帷幕下游設置一道主排水孔外，還可設置一道輔助排水孔。中、低壩則可視情況設置，必要時還可沿橫向廊道或在寬縫空腔內(nèi)設置，在岸坡壩段，一般在壩體內(nèi)專門設置縱橫向排水廊道，并使?jié)B水盡量靠近低處壩基面排出壩體外，以降低岸坡部位的壩基滲透壓力，有利于壩體的側(cè)向穩(wěn)定。

2.6 混凝土澆灌過程壩體溫度的控制

為防止混凝土發(fā)生裂縫，需要按以下措施進行溫度控制：1、合理安排施工進度，盡可能利用溫度較底的晚間和清晨澆筑砼。2、制定澆筑方案時，砼分層厚度不宜超過3米，以利于散熱。3、優(yōu)化砼配合比，在滿足強度要求的前提下減少水泥用量并摻一定數(shù)量的合格的粉煤灰，來降低水化熱。4、通過對砂石骨料采取隔熱措施和加水攪拌降溫的方式，將砼澆筑時的溫度控制在規(guī)定范圍以內(nèi)。5、同時在氣溫驟降或寒潮沖擊下，致使砼表面溫度急劇下降時，對重要部位進行早期表面防護。6、在澆筑之后，做好砼的養(yǎng)護工作，充分發(fā)揮砼的徐變特性，減低溫度應力。

3 結(jié)語

近幾年來，我國混凝土重力壩施工技術得到了前所未有的發(fā)展，施工技術也取得了重大突破，同時在水利工程建設中，這種壩體結(jié)構(gòu)已成為整個工程施工的焦點，其施工工藝和方法都發(fā)生了重大變化。

參考文獻：

[1]付明.土石壩澆筑式瀝青混凝土防滲心墻施工新技術的應用[J].黑龍江水利科技，2013（6）：97-98.

[2]張勝.仙人山水電站漿砌石重力壩施工質(zhì)量控制[J].技術與市場，2014（12）：165-166.

（作者單位：蘭溪市水庫管理站）