水电站大坝施工技术方案

我国河流分布广,常出现干旱和洪涝灾害,导致城市缺水及严重的水污染问题。另外,我国具有丰富的水资源和水力资源总量,在水库水淹没少的西部地区建设具有调节能力的水电站大坝,既使河流水能资源和水资源综合利用的实现更加合理,有大大减轻了下游地区干旱和洪涝灾害发生,不但为我国可持续发展的国民经济和社会提供可再生资源,还大大提高水电站的枯期出力及电能质量。

1 水电站大坝工程的特点

我国的水电站大坝工程,常见施工特点有:1)工程量较大,工期长,施工期常经过两个主汛期,必须严格做足安全度汛措施。2)遇上冬季要提前作好冬天施工的各项准备工作。3)施工过程中使用大量的细石混凝土砌石、大量防渗面板及溢流面混凝土以及大量砂、石料、水泥和钢筋等配料。4)坝体施工较高、面宽,放水塔也较高,施工中必须做好相关安全保证措施。

2 水电站大坝工程施工技术

2.1 导流施工方式

水电站大坝工程必须根据实际情况选择合理的导流方式,为主体工程提供良好的施工环境,这样才能顺利施工及安全度汛。合理的导流方式需适应下列条件:1)适应坝址区洪水、地形地质条件、主体工程设计方案、工期要求及围堰本身施工条件。2)适应大坝截流、拦洪、蓄水等不同阶段移民搬迁要求,料场复核与建筑材料准备情况,风、水、电、路、住房等施工临建完成情况。3)适应施工队伍进场、具备的施工机械、上料碾压试验、砂石料开采的级配试验、石料场开采方案。4)适应爆破试验等诸多外部条件。制定合理的导流方案必须经过周密比较和分析研究。

2.2 土石方开挖施工

2.2.1 开挖施工工艺

土石方开挖施工技术:通过自上而下逐级开挖等措施,对土石方开挖的总量和厚度加以控制,采用挖掘机、装载机等机械作业,确保开挖施工符合规范和要求范围。此外,还要严格控制土石方路堑的路床顶面标高,以符合设计标高的要求。土石方开挖的流程:1)施工前的准备测量放样。2)清表。3)土方开挖土、装土及自卸车运料。4)弃方处理。5)边坡修整。

2.2.2 开挖质量安全措施

1)建立完善的施工质量管理制度,以及健全的“横向到边、纵向到底、控制有效”的质量自检体系,严格执行自检、互检、交接检制度。2)严格遵循施工工艺规程,并严格执行施工技术规范、技术标准及相关操作规范。3)控制好土石方开挖施工路基顶面标高、边坡顺直度,保持路基顶面平整和标高准确,保证具有顺直、线形优美的路基边坡。

2.3 混凝土工程施工

2.3.1 模板安装

1)模板安装。安装模板需注意:①杆件是否平直、支撑是否牢固;②杆件刚度和强度、稳定性是否符合设计要求,是否变形走样。为了易于拆除模板,应在与混凝土接触的模板表面均匀涂刷脱模剂。进行模板拆除时,确保不损坏不承重模板及其表面棱角,而相对承重模板,则应在混凝土具有足够的强度来承受自重以及其他荷载时,才能进行拆除。模板拆除的顺序:先拆后支,后拆先支;先拆除非承重部分,后拆除承重部分。2)廊道顶拱钢模板。廊道顶拱钢模板的组成包括:钢结构拱架和可变弧钢面板,面板之间用“U”形卡连接,面板与拱架之间用专门加工制作的半圆形钩卡连接固定。廊道顶拱钢模板利用廊道侧墙上口拉条桩支撑固定,无需另设顶撑。廊道顶拱钢模板的技术要点:①模板钢拱架设计为半圆形直接利用廊道侧墙拉条桩支撑即可;②钢模板面板的弧度可调节,以适应不同断面廊道顶拱立模的需要;③施工时能在廊道内自由通行,木材用量少,方便施工。

2.3.2 钢筋连接技术

为了提高施工效率,施工中常采用钢筋机械连接技术,它主要体现在:1)挤压套筒接头。2)锥螺纹套筒接头。3)直螺纹套筒接头。4)熔融金属充填套筒接头。5)受压钢筋端平面接头等。此外,个别工程在施工时还使用了冷挤压、热镦粗、等强度滚轧直螺纹等机械连接技术,此技术的优势:大大提高了现场工作效率;降低了工人劳动强度;改善了劳动环境以及提高了钢筋连接质量。

2.3.3 混凝土浇筑施工技术

大坝工程进行混凝土搅拌时,常根据实际工程混凝土配合比单称料混合,并按照规定搅拌时间进行拌匀。混凝土水平运输方式常用汔车运输或垂直运输,通过适当长度的长臂勾机送入仓。浇筑时进行分块分层浇筑,并由低处往高处进行浇筑,利用插入式振捣器加以振捣;入仓内的混凝土应随浇随平仓并不得堆积,同时严禁在仓内浇水。

2.3.4 溢流面板混凝土施工

溢流坝面板混凝土表面,既要求高的平整度,也要求具有强抗冲磨性能。为了确保其施工质量,施工前往往要求对模板进行设计,编制详细的专项施工方案。槽钢两侧对应钢模板孔洞开好孔,边浇筑边安装模板,将模板孔与槽钢导轨的开孔对准后,用钩头螺杆加固,在混凝土初凝前拆除表面模板,用钢刀过光,以确保混凝土表面的平整度和光滑度。

2.4 坝体砌石施工

坝体砌筑常运用坐浆法进行砌筑,材料常用较大的方角石,先砌转角处再向中间砌筑。坝体砌筑要求:1)砌筑前要试摆石料,使其大小搭配,大面平放,外露面要平齐,斜口朝内,逐块坐浆卧砌,灰缝的浆要饱满填堵,大的石缝要先填砂浆后塞碎石嵌实,宽度控制约2 cm~3 cm。2)砌筑时石块上下片错缝,内外交错搭接,防止出现重缝、干缝及空缝。3)每层中间隔约1 m应砌拉结石,上下层间的拉结石位置错开。4)砌筑施工时,还需设置伸缩缝和埋设排水管。5)砌筑完成后,用麻袋覆盖,并洒水养护,确保表面潮度。

2.5 缝面预防

大坝混凝土浇筑时,由于混凝土泌水较多,上涌的泌水和浮浆顺延着混凝土的斜面下流到坑底,然后到集水井,再经集水井内的潜水泵排出基坑外;当混凝土浇筑到标高时,因为大体积泵送混凝土,其表面水泥浆积聚较厚,此时施工方要用木蟹抹平水泥浆,防止表面出现微小裂缝;初凝前再用铁搓板压光,有效控制混凝土表面产生龟裂,并增强防水抗裂性能。

3 结束语

水电站大坝施工工程,需根据大坝的实际情况采取合理的导流方式,制定合理的施工技术措施等。只有完善各个环节的施工技术,才能更好地应用到大坝工程施工中去,才能有效确保大坝工程的施工质量及确保防治的有效性。

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