浅谈水电站砌石双曲拱坝施工及质量控制

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈水电站砌石双曲拱坝施工及质 量控制 摘要：本文首先介绍了某水电站 的基本情况，对砌石坝施工质量通病分 析，详细分析坝体砌筑施工技术及质量 控制。 中国论文网 /2/view-12873408.htm 关键词：水电站；双曲拱坝；施 工技术；质量控制 Abstract: this paper introduces the basic situation of a hydropower station, the dam construction quality problems of build by laying bricks or stones analysis, a detailed analysis of the dam construction technique and quality control masonry. Keywords: hydropower station; -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 Hyperbolic arch dam; Construction technology; Quality control 中图分类号：O213.1 文献标识码： A 文章编号： 1 工程概况 本水电站是 1 座以发电为主,兼 有防洪、灌溉多种功能的水电站。枢纽 工程由砌石双曲拱坝、全长达 7979 m 的有压引水隧洞、厂区工程和送出工程 组成,电站设计装机容量 22500 kW,设 计年发电量 1 385 万 kW h,大坝按 30 年一遇洪水设计, 200 年一遇洪水校核, 水库总库容 690 万 m3,兴利库容 375 万 m3。 本水电站大坝为抛物线砌石双 曲拱坝,最大坝高 47.2 m,坝顶高程 245.2 m,坝顶弧长 182.2 m,坝顶厚度 2.5 m,坝底拱 冠厚度 10.267 m、拱座厚度 11.02 m。 坝顶有开敞式溢洪道,净宽 51 m,设 4 孔 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 布置在坝体中部,上部设交通桥,坝后设 护坦防冲。工程主要项目由坝基土石方 开挖、浆砌坝面预制块、C15 混凝土灌 砌块石坝体、基础灌浆等组成。 2 砌石坝施工质量通病分析 随着我国水利建设规模的不断 扩大,水利工程必然向着山区发展,在狭 窄的河谷采用当地材料的砌石坝也就会 得到发展。一般认为,砌石坝的施工质量 比较难以控制,究其主要原因是砌石坝多 为地方群众性工程,施工队伍专业性不强,人 员流动大,施工机械少,操作以人工为主; 再加上施工质量控制标准、施工定额管 理制度等存在的一些问题,造成某些地区 的工程质量参差不齐,渗水、漏水比较普 遍。砌石坝良好的工程质量是通过建立 质量中心责任制,再从原材料质量入手, 把好施工过程中的各个具体环节,把好每 道工序来加以实现的。就本工程坝体细 骨料混凝土砌块石而言,一般情况下,坝 体的渗水大多发生在施工缝的接触层面 上;因此,杜绝不合格块石料和混凝土拌 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 和物上坝,抓好层面处理、抓好砌筑密实 度,是实现合格产品的关键。 3 坝体砌筑施工 3.1 工程结构 坝体结构为非典型二次抛物线 型双曲拱坝,坝面采用 C20 混凝土预制 块,坝身填腹采用二级配 C15 混凝土灌 砌块石,坝基和拱座采用 C20 混凝土垫 层(厚 50cm),坝基处理采用固结灌浆、 帷幕灌浆及坝后排水孔。 3.2 块石、混凝土预制块、混凝 土拌和物上坝运输 1) 块石、混凝土预制块水平运输 块石料场选在左岸上游 250m 处,开 采平台高程约为 246 m。块石开采后装 矿车经轻轨道水平运输至左坝头上料平 台,再由起重缆机吊运至坝上仓面。混凝 土预制块场地布置在左坝头下游高程约 为 230m 处,运输方法同块石。 2) 块石、混凝土预制块垂直运输 根据工程地貌、跨高比,采用了 缆索起重机进行材料空间运输,起重运输 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 设 5 t 卷扬式起重机 1 台,上下游牵引各 设 1 台 3 t 卷扬机,左右平移各设 1 台 3 t 卷扬机,总共 5 台起重机在材料上坝运 输中同时作业。起重卷扬机设在左坝头, 跑车每分钟平移速度为 40 m,台机日运 输能力为 120 t (见图 1)。 图 1 简易缆机布置 3) 混凝土拌和物上坝运输 根据施工平面总布置,碎石破碎 设施布置在高程 246 m 左坝头距拱座下 游 30m 处,外购中砂运输至高程 246 m 左坝头道路,卸料至紧靠碎石料仓的中砂 储料仓。混凝土骨料储料仓高程均在 235 m。混凝土拌和系统布置在水泥库 下方 235m 高程紧靠骨料仓的台地,混凝 土拌和物上坝垂直运输分为两步实现:第 一步,高程 235m 以下坝体采用混凝土溜 管形式上坝。混凝土经拌和机出料,经双 较轮车水平短距运输,经溜管滑泄至左坝 头砌筑层面;再由双较轮车坝面水平运输,坝 面采用脚手架钢管和脚手片搭设运输便 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 道,由双胶轮车运至浇筑仓面。 由于混凝土溜管斜坡运输最大 高差达 36m 左右,为防止混凝土骨料离 析,保证混凝土质量的和易性,溜管运混 凝土设 3 级,每级均设溜管储料斗,分级 滑泄。斜坡段采用钢制分节挂钩式溜管, 单节溜管规格为 300280 mm,单节溜管 长度 1.0 m,由 5 mm 厚度的 A3 钢板卷 制而成,溜管固定在钢管斜架上。混凝土 储料斗为倒锥体,上口为 1.2 m1.2 m 方 形,高度为 1.2 m;下部渐变为圆形,设手 动开关门经 280 mm 圆管与溜管挂接。 第二步,高程 235 m 以上坝体采用缆机吊 运混凝土上坝。由缆机直接吊运至仓面 附近,再由人工平仓。 3.3 施工测量放样 拱坝平面控制在坝区附近已有 的等控制点的基础上,布设等测量基 站 d1、d2、d3、d4 于左右坝肩附近,测 量基站为 40 cm 见方、高约 1.3 m 的钢 筋混凝土墩形式,可直接在其上架设测量 仪器。d1、d2 基站控制右坝体放样任务, -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 d3、d4 基站控制左坝体放样任务。坝体 放样由 2 台 J2 经纬仪采用前方交会法, 坝体每升高 1.2 m 测量放样 1 次,放样点 距步长 2m,且还能提供给预制块砌筑工 垂直变坡数据。 3.4 坝面混凝土预制块砌筑 1) 一般要求 拱坝上下游坝面为浆砌 C20 混 凝土预制块,预制块规格为 300 mm300 mm600 mm 一丁一顺砌法,胶结材料为 M10 砌筑砂浆。预制块强度必须达到 70%以上方可搬运,并在坝外冲洗干净, 保持面干饱和方可上坝;砌筑砂浆应依据 试验室签发的配料单拌制,并应随拌随用。 上坝后的待用砂浆应放置在坝面可移动 的钢板上,防止析水而改变砂浆稠度。 2) 预制块砌筑要点 根据坝体分层上升的施工方法, 坝体预制块每次砌筑 4 块,高为 1.2m 左 右,预制块砌筑经养护达一定强度后即在 坝内进行 C15 混凝土灌砌块石填腹砌筑。 预制块砌筑采用座浆法,上下层应错缝搭 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 砌,错缝不得小于 10cm。预制块平缝为 12cm,竖缝为 4cm,竖缝砂浆应用插缝工 具仔细捣插密实。坝内冲洗排水缺口预 留在上游面,排水缺口高 30cm,宽 5cm,间 距约在 10m 左右,当层填腹石砌筑完毕 应及时堵塞并勾缝,不得遗漏。 3) 坝面勾缝 勾缝砂浆为 M15,稠度为 58cm, 勾缝砂浆应单独拌制,上游面勾缝略凸于 砌面并抹光,下游面勾缝应清缝成宽 3cm 的凸缝,勾缝面应保持 21 d 湿润。 3.5 坝身 C15 混凝土灌砌块石砌 筑 1) 一般要求 认真检查仓面的冲毛、冲洗等 工作是否符合标准,对局部不符合冲毛标 准的坝面,应由人工铁钎补凿,并将坝面 冲洗干净,保持无积碴积水现象。块石由 缆机吊运上坝,并由人工从吊斗逐块抬下,严 禁直接倒卸块石而破坏下层砌体质量,严 禁风化石、水锈石等不合格块石上坝。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 上坝待砌块石应放置在离砌筑仓面 10m 以外,敲除软弱边角,并将块石表面的泥 垢、青苔、油渍等冲洗干净。 2) 砌筑方法 开始砌石之前,在基面上铺设 1 层 3cm 厚的 12 水泥砂浆,然后再铺 1 层 8 cm 厚的 C15 混凝土,并用振动器振 捣密实后再摆放底层块石。块石之间的 缝隙应为最大混凝土骨料粒径的 2 倍,且 呈三角洞,以利振捣密实,底层块石应尽 量用较大的块石(单块在 150200 kg 以 上)。混凝土振捣应遵循边振捣边埋入 片石的原则,以提高埋石率,不允许先放 片石后填混凝土的错误方法。 3) 平仓振捣 工艺流程:摆放底层块石竖缝 填混凝土、振捣密实并埋入片石摆放 中石(单块在 50 100 kg)竖缝填混凝土、振捣密 实并埋入片石摆放小块石(单块在 3050 kg)送混凝土平仓振捣。 每砌筑层 1.2 m 高,一般由上述 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 工序砌石完成,混凝土浇筑应连续进行, 下层混凝土初凝之前必须完成上层混凝 土振捣,否则应按施工缝处理,1.2 m 高砌 筑层仓面推进一般控制在 12 m2 左右; 另外,还要避免过大仓面造成层内冷缝。 仓内混凝土振捣方向应由凌空的一面向 里面振捣的原则,以避免水泥浆流失,混 凝土振捣遵循快插慢拔、混凝土表面不 冒气泡为适度。每砌筑层面平仓成稍倾 上游 23,以满足结构稳定要求和施工 缝冲毛处理。 4) 层面施工缝冲毛 混凝土层面施工缝冲毛是一项 关键性的工序,必须落实到专人操作,冲 毛用水采用高位水池蓄水,冲毛工具采用 胶管高压水枪。冲毛应在混凝土表面初 凝以后进行,时间根据季节气温不同,适 时及时进行,要求至混凝土表面无乳皮, 裸露出半粒混凝土粗骨料,并至冲毛回水 为清水止,一般情况下每一砌筑块的冲毛 需进行 3 次间歇冲毛才能达到要求。 5) 质量要点 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 坝体砌筑要求平整、竖砌、密 实、错缝。平整即同一砌筑面大致平整; 竖砌即单个块石均采取竖砌,要求最小的 面或点朝下,以利混凝土灌注和振捣密实,防 止块石底部形成空洞;密实即块石之间避 免直接靠在一起,砌缝应成三角洞形,平 缝铺料应均匀,防止缝间被大骨料架空, 竖缝应振捣密实,严禁漏振;错缝即左右、 上下相邻的层块