4-456面板堆石坝施工 土石坝施工质量控制 土石坝冬季和雨季施工.ppt

4.4面板堆石坝施工,混凝土面板堆石坝是一种以堆石料、砂砾石料分层碾压填筑、以混凝土面板为上游防渗体的一种土石坝。截止2005年底，全国已建和在建的面板坝有近150座，其中百米以上的有37座，超过150m的有14座，有15座面板坝建在深厚覆盖层上。最高的是装机186万KW的水布垭大坝，最大坝高233米（2007年建成）,水布垭大坝世界最高面板堆石坝（233米）,云南柴石滩水库面板堆石坝(103m，2002年建成),4.4.1面板坝的坝体构造与坝体分区,1、坝体构造主要包括：趾板、面板、堆石坝体、防浪墙通俗地说，面板坝的构造就是坝体分层填筑土石，上游挡水面浇筑混凝土面板，下游坝面堆石。面板坝因对地形、地质条件和环境条件的适应性好；填筑料可就地取材，各类岩石开挖料可分区使用；施工机械化程度高，施工干扰少，施工方便快速；运行安全，容易维修，因此已经成为世界公认的一种经济适用的坝型而在国内外得到迅速发展。,2、坝体分区用堆石料填筑的坝体可按图4-23分区，从上游向下游依次分为垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区。周边缝下部应设特殊垫层区。100m以上的坝，其面板下部设铺盖区及压重区。坝体上游部分的堆石体要求：压缩性要低，防止沉陷危及防渗面板；防渗性高，防止渗流过大。各区坝料的透水性应按水力过渡要求，从上游向下游逐渐增加（下游堆石区在下游水位以上的坝料不受此限制）。,堆石材料的质量要求：,根据施工组织设计，查明各料场的储量和质量，如果利用施工中挖方石料时，要按料场要求增做试验。包括：坝料颗粒级配、相对密度、抗剪强度、压缩模量，垫层料、软岩料的渗透变形试验。,垫层料：谢拉德建议的垫层料级配曲线有良好的级配，最大粒径75mm，4.75mm细料含量3555%，0.075mm细粒含量不超过12%，这是一种在渗流作用下85%细料不流失的自滤性垫层料。中低坝可适当降低要求。用天然砂砾料作垫层料时，要求级配连续、内部结构稳定、压实后渗透系数为10-310-4cm/s。,过渡料：要求级配连续、最大粒径不宜超过300。可用人工细石料、经筛分加工的天然砂砾料等，压实后的过渡料要压缩性小、抗剪强度高、排水性好。主堆石料：可用坝基开挖料或料场开采料，要求级配良好，最大粒径不应超过压实层厚度，小于5mm的含量不宜超过20%，小于0.075的颗粒含量不宜超过5%。在开采前应作专门的爆破试验。,下游堆石料：要求采用较大的石料填筑，允许有少量分散的风化岩。由于该区的沉陷变形对面板已影响甚微，故对石质及密度要求有所放宽。下游坝坡面用干砌石护面。例43，P142,4.4.2垫层料施工,施工工艺：垫层分层填筑坡面修整斜坡碾压垫层坡面防护坡面修整在填筑垫层时，其水平宽度应向外超填 15 30cm ，斜坡长度达10 15m时修整压实一次，修整方法：,乐山沙湾电站左岸面板坝施工：人工修坡场景,斜坡碾压施工一般利用大吊（或门式绞车）牵引振动碾上下往返进行（上振下不振）。斜坡碾压的遍数可以通过现场试验或工程类比法选择。宜先静压24遍，再振压68遍。,斜坡碾压施工,垫层坡面防护垫层坡面防护的作用：防止雨水冲刷垫层坡面施工过程中保持垫层的平整和密实临时挡水或过水时，垫层护面可起临时防渗和保护作用垫层坡面防护的方法：主要有喷洒乳化沥青、喷射混凝土、摊铺和碾压水泥沙浆防护等,4.4.3趾板施工,施工程序：岸坡趾板可在截流前自上而下分段施工，尽快完成；河床段趾板在大坝填筑之前浇筑完毕。如工期和工序不受约束，也可在趾板基岩全部开挖完成以后，再进行趾板施工。施工工艺：清理工作面测量与放线锚杆施工立模安止水片架设钢筋预埋件埋设冲洗仓面开仓检查浇筑混凝土养护。混凝土浇筑可采用滑模或常规模板进行。,4.4.4钢筋混凝土面板施工,在趾板施工完毕，堆石坝体填筑完成或达某一高度后，即可进行面板浇筑。面板设垂直伸缩缝，周边伸缩缝等永久缝和临时水平施工缝（高坝设水平永久缝）。垂直伸缩缝从底到顶布置，中部受压区分缝间距一般为1218米，两端受拉区按69米布置。受拉区设两道止水，受压区在底侧设一道止水。水平施工缝不设止水，但竖向钢筋必须相连。,槽渔滩水库：面板垂直伸缩缝止水,沙湾电站砼面板所用的铜片止水,橡胶止水带,坝高小于70米时，面板可在堆石体填筑全部结束后施工防堆石体沉降对面板产生不利影响。坝高大于70米时，考虑需拦洪度汛，提前蓄水，面板宜分二期或三期浇筑，分期接缝应按施工缝处理。面板混凝土浇筑宜采用无轨滑模，起始三角块宜与主面板块一定浇筑。面板混凝土宜采用跳仓浇筑。面板钢筋采用现场绑扎或焊接，也可用预制网片。,面板跳仓浇筑,砼面板中的双向钢筋,混凝土浇筑时，铺料要均匀，每层铺料2530厘米。止水片周围需人工布料，防止分离。振捣混凝土时，要垂直插入下层混凝土内5厘米。振捣过程中，要防止振捣器触及滑模、钢筋和止水片。脱模后的混凝土要及时修整和压面。滑模滑升时，要保持两侧同步，每次滑升距离不大于30厘米，滑升间隔时间不应超过30分钟。面板浇筑的平均速度为1.52.5m/h。,混凝土出模后人工抹面处理，并及时用塑料薄膜或草袋覆盖，以防雨淋或日晒，坝顶用花管长流水养护至蓄水前。混凝土场内外运输，可采用砼搅拌运输车、自卸汽车等。入仓方式主要有溜槽、混凝土泵，较底部位也可用反铲入仓。,溜槽入仓,滑模,人工抹面,振捣作业,反铲入仓,4.4.5沥青混凝土面板施工,沥青混凝土的优良特性：抗渗与抗变形能力强施工过程中温度控制十分严格，图425在日平均气温高于5和日降雨量小于5mm时方可施工，否则应进行技术论证。,图425沥青砼施工过程温度控制范围,施工特点：铺填及压实层薄，均在坡面上进行,施工方法：采用流水作业，坝面准备拌制运输沥青砼辅料车铺料斜坡碾压实,沥青砼面板有复式断面和简式断面两种，见图427和428。防渗要求较高的工程宜采用复式断面。,复式断面各层的作用和要求如下：封闭层是封闭沥青砼防渗层表面缺陷，提高面板的防渗性，延缓沥青砼老化等。使用的材料为沥青胶或橡胶沥青胶等。防渗面层是面板的主防渗层。厚度812，分两层或三层铺压。分层铺压时层间要喷涂乳化沥青或稀释沥青结合层以提高防渗面层的整体性。喷涂量一般为1/ 。排水层是汇集防渗面层的渗水，将其引入廊道或排水管沟排出填筑体外。其厚度812。,防渗底层是隔断面层的渗水由排水层引走，并将面板后渗水隔断。其厚度510，分一层或两层铺压。整平胶结层是使面板与垫层结合良好，并为铺筑防渗层创造良好条件。其厚度510，分一层或两层铺压。简式断面的分层除无排水层和防渗底层外，其余与复式断面相同，土石坝工程中多采用简式断面,4.5土石坝施工质量控制,施工质量检查与控制是土石坝安全的重要保证4.5.1料场的质量检查和控制 土料场：检查土质、土块大小、杂质含量、含水量等，其中含水量的检查和控制尤为重要。含水量的检测：有“手检”法，烘干法，微波含水量测定仪，核子水分密度仪等,核子水分密度仪，可测土的湿密度、干密度、水分、湿压实率、干压实率、水分率及空隙率等,含水量偏高、偏低或不均匀的处理方法偏高：改善料场的排水条件和采取防雨措施、翻晒、轮换掌子面采料、机械烘干偏低：粘土一般在料场加水，加水量为,含水量不均匀：可堆筑“土牛”，使含水量均匀后再外运。石料场：检查石质、风化程度、块料级配、大小、形状等是否满足上坝要求。如发现不合要求，应查明原因，及时处理。,4.5.2坝面的质量检查和控制,在坝面作业中，应对铺土厚度，填土块度，含水量大小，压实后的干表观密度等进行检查，并提出质量控制措施。,坝体检查项目见下表：,第14.1.5条：施工过程中，出现的质量问题、处理结果和在现场做出的决定，必须由主管技术负责人签署，作为施工质量控制的原始记录。当发生质量事故时，施工单位应立即向监理工程师提出书面报告，及时研究处理措施。第14.1.6条：黏性土现场密度检测，宜采用环刀法、表面型核子水分密度计法。环刀容积不小于500cm3，环刀直径不小于100mm, 高度不小于64mm。砾质土现场密度检测，宜采用挖坑灌砂(灌水)法。,碾压式土石坝施工技术规范DL/T5129-2001,对以下规范内容展开学习和讨论：,第14.4.5条：防渗体填筑时，经取样检查压实合格后，方可继续铺土填筑，否则应进行补压。补压无效时，应分析原因，进行处理。第14.4.11条：对防渗土料，干密度或压实度的合格率不小于90%，不合格干密度或压实度不得低于设计干密度或压实度的98%。小结(略）,4.6土石坝的冬季和雨季施工,土石坝冬季和雨季施工，对沙砾料影响较小，但是对粘性土料影响很大，因此，应采取必要的针对措施4.6.1土石坝的冬季施工冬季施工的中心环节是土料的防冻。围绕冬季作业，可以采取三个方面的措施，即“防冻、保温、加热”。三者各有特点，相互依存。1.料场防冻措施（1）选好专用料区1）对沙砾料：,应选在粗粒含量较多，容易压实的料区，入冬之前备料，作好防水排水，使沙砾料的含水量降到最低限度。2)对粘性土料：选择运距小、含水量略低于塑限的土，向阳背风，地势较高的料场。（2）翻松耙平料场表土在冻结前将表层土翻松3040厘米，可以防止冻结。（3）在地表覆盖材料利用树叶、秫秸、稻草等覆盖料场表面，可以防冻。（4）积雪冰层保温在料场表面覆盖自然或者人工铺雪、人造冰层，使土料不致冻结。,2.运料保温措施（1）加快运输从装土到卸土的全过程不超过冻结所需时间。（土料在0下5、10、20、30度时冻结所需时间分别为90、60、30、20分钟）（2）大容量运输有利于降低冻结率。（3）覆盖运输在土料运输过程中，土料上覆盖保温物，可以防冻。3.土料加热措施在温度过低时，为保证施工最低温度要求，可以采用加热,和保温相结合的暖棚作业，在棚内用火炉或者蒸汽升温，蒸汽通过暖气管或者暖气包放热。此法费用较高，因此只适用在冬季较长、工期特紧、质量要求很高、工作范围不很大，便于搭建暖棚的关键部位（如截水槽的回填）。我国大伙房水库曾采用该法，室外40，暖棚内照常施工。4.负温下土料填筑要求（1）控制含水量：粘性土不大于塑限的90%，沙砾料小于4%。（2）识现场温度施工：压实时需在1以上，当日最低气温在10以下，应停止施工。（3）避免冻土块集中：冬季施工允许土料中有少量冻土块，冻土块粘性土小于5厘米，沙砾料小于10厘米，但不能出现铺填集中现象。,（4）加大压实功能：采用重型碾压机械。（5）土料中严禁夹带冰雪：冬季施工，各种土料不得加水，因下雪停工的，复工前，应将积雪清理干净，检查合格后，才能施工。4.6.2土石坝的雨季施工雨季施工主要是防止粘性土