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摘 要 我国安徽省潜山县雷公井水电站位于长江流域皖河水系皖水中上游潜山县龙潭乡境内,坝址以上流域面积382km2,总库容1 593万m3,总装机容量2×7 500kW,设计年发电量3 841万kW·h,工程总投资9 103万元,电站具有发电、防洪、灌溉、养殖、旅游等综合效益。电站于1998年4月破土动工建设,于2001年6月竣工投产并网发电。
关键词 砼浆砌石;双曲拱坝;施工方法;质量控制
中图分类号 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)05-0026-01
砼浆砌石坝施工中的诸多工序,主要还是依靠手工操作进行,因此,砼浆砌石坝质量控制,不仅是要有良好的施工方法,而且还要严格控制好砼浆砌石拱坝每道工序施工质量和砌筑石料与砼等材料的质量。
本文主要归纳总结了安徽省潜山县雷公井水电站拱坝各工序施工方法和质量控制要点。
1 工程概况
本水电站坝型为砼砌石抛物线双曲拱坝,设计坝高57m,设计坝顶中心线弧长201m,坝顶厚度3m,坝底拱冠厚度15.6m、坝底拱端厚度17.2m,溢洪堰顶净宽105m,坝体中部布设8孔,净宽80m,其溢流道两侧各布设1孔,净宽25m,上部设交通桥。大坝设有冲砂孔一个,3个倒垂孔。坝面采用花岗岩粗料石,坝身采用C15砼砌毛石,大坝基础垫层和拱端采用C15砼垫层(厚50cm),大坝与基础接触部位采用接触灌浆处理。为提高坝基岩体的完整性和强度采用固结灌浆方法处理坝基,坝基防渗采用帷幕灌浆,坝基排水采用下游坝脚设置排水孔。
2 拱坝施工方法
2.1 基础开挖方法
基础开挖一般分两期施工,第一期先开挖两岸基槽和河床基坑,第二期开挖坝基径向建基面。第一期两岸坝基槽和河床基坑的开挖是根据设计施工放样点的坐标位置进行实地测量放样,然后根据放样点自上而下逐层炸出两岸坝基槽,两岸基槽炸好后接着进行河床基坑的开挖。第二期坝基径向建基面的开挖是自下而上每5m~10m开挖一次,每次均以超前砌筑层5m~10m为原则。径向建基面开挖采用浅孔少药量爆破,以防振裂建基面。用手风钻造孔,孔径为Φ42mm,孔深控制在0.5m~1m内。建基面开挖允许误差为±0.5m,每层径向开炸后均进行校对,对欠挖大于0.5m的要求继续开挖,自至挖到误差不超过±0.5m止。
2.2 坝体砌筑施工方法
1)拱坝砌筑的放样是先对上、下游拱圈面石砌筑点的施工放样,然后再进行坝腹石的砌筑。施工放样方法:先在坝区左右两岸上、下游分别设置两层不同高程的测站,这些测站是用四等水准和四等三角测量测出各测站的高程和坐标。为了使砌筑的坝体体形与设计相吻合,将整个坝体的上、下游面按每米高度为层,每层中各点间距2.0m为一点。这些点通过两层左右测站得到控制,这样整个坝形由许多的1m×2m的单元组成坝面的控制网点。放样采用全站仪测量控制拱坝的体形。
2)面石砌筑要求:面石砌筑超前3层(即超前0.9m~1m高),待面石达到一定强度后(一般超前一天时间)才能进行坝腹石砌筑,这样对提高坝体的整体性和密实度都是有利。抛物线双拱坝结构复杂,砌筑施工难度大,在不同层高和水平方向的不同点位的坡度都是不同的。为使坝面的平顺度和砌筑质量,面石砌筑施工的具体要求。(1)面石规格为300mm×300mm×600mm,同层面石摆砌形式为三顺一丁,胶结材料为M15砌筑砂浆;(2)坝体每砌高1m对样一次,误差值超过±2cm以上的应返工调整;(3)同层面石因坡度变化引起的高差值超过±5cm的要求调整面石水平高度;(4)平、竖缝的水泥砂浆应灌饱满、密实,不允许存在通缝现象;(5)各面石必须错缝搭砌,错缝距离应大于10cm;(6)缝宽2.5cm~3.0cm、缝深6cm。(7)面石勾缝:面石采用深勾缝,对坝体防渗有利,上、下游坝面石每砌筑6层(约2m高)用150#水泥砂浆勾缝一次,用手提钻将面石砌缝清成6cm深的缝槽,并用竹刷清扫和用水冲洗干净,面石砌缝处理合格后,将水泥砂浆分两次填塞压紧,缝口要抹光。
3)坝腹石砌筑:(1)坝腹石砌筑前首先应做好坝体水平层面处理,层面处理工序非常重要,其利害关系往往容易被轻视。浮浆不清除砌底,泥石粉没有冲洗干净,层与层之间就结合不紧密,容易形成一条细小的水平渗流面。其处理措施主要是:用压力水冲毛和冲洗坝面的浮浆残碴积物,对局部不符合層面处理标准的层面采用人工钢钎凿毛、清扫、冲洗处理。块石采用缆索吊机吊运上坝,并由人工从吊蓝逐块抬下。块石质量要求无片状无风化无裂隙,重量不小于75kg,质地坚硬新鲜干净的石料。(2)砌筑方法:当水平层面和面石砌筑收合格后,开始坝腹石砌筑。首先是铺6cm厚的砼(二级配),铺砼的范围以超前1m为宜,然后是块石摆砌。块石采用竖砌,每层高度以80cm为宜,石块摆砌要最小的面或点朝下,避免面与面排列,石块之间要求留有三角洞,其洞空间约为10cm~15cm。摆砌振捣一般分两步进行,第一步用砼控制三角洞的1/3高度,大约25cm,使砼浆充满石块的底部缝隙,第二步砼振捣应遵循边振捣边填塞片石和快插慢拔的原则,砼振捣以砼不再有显著的沉落、不冒气泡、开始泛浆为准。
4)坝体施工横缝的处理:坝体施工横缝衔接须错开2m或砌成凹凸接合面,此施工缝采用钢钎凿毛处理,可防止施工缝渗漏。为提高坝体的防渗性,在拱坝上游的坝面石与坝腹石之间预留宽0.5m采用砼回填。
5)拱端坝体与坝端基础处理:在壩端先预留宽度0.5m,待坝腹石砌筑完二层后再回填下层坝体与坝端砼,回填拱端砼的时间以选择气温较低的晚上22到第二天的6点时段为宜。
6)拱坝开裂措施:为防止拱坝开裂应在靠近拱端1/3处设置左右部位设置预留宽缝,宽缝预留1m宽,距上游面石0.3m在预留宽缝的两侧应设置止水铜片进行止水防渗,待坝体砌筑完毕3个月后进行封拱回填混凝土,每次回填砼高度为9m,逐层回填到坝顶即可。
3 拱坝施工质量控制要点
施工质量控制要点主要包括有坝基开挖要预留保护层,面石砌筑错缝搭砌和采用深勾缝,坝腹石砌筑要最小的面或点朝下,避免面与面排列,石块之间要求留有三角洞,砼振捣边振捣边填塞片石和快插慢拔,层面处理要砌底干净、坝体施工横缝衔接须错开2m或砌成凹凸接合面,拱端坝体与坝端基础预回填砼应选择气温较低的夜间封拱施工,防止拱坝开裂采用预留宽缝待坝体砌筑完毕3个月后逐层回填到坝顶,块石质量要求无片状无风化无裂隙。
4 结论
本拱坝工程施工中通过良好的施工方法和各施工工序质量的严格控制以及砼与面石、块石、片石等材料质量的严格把关,潜山县雷公井水电站砼砌石抛物线双曲拱坝从2001年6月开始蓄水运行至今无明显渗水,质量满足设计要求,电站效益良好。
参考文献
[1]水利电力部水利水电建设总局.砌石坝施工[M].北京:水利电力出版社,1983.
关键词 砼浆砌石;双曲拱坝;施工方法;质量控制
中图分类号 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)05-0026-01
砼浆砌石坝施工中的诸多工序,主要还是依靠手工操作进行,因此,砼浆砌石坝质量控制,不仅是要有良好的施工方法,而且还要严格控制好砼浆砌石拱坝每道工序施工质量和砌筑石料与砼等材料的质量。
本文主要归纳总结了安徽省潜山县雷公井水电站拱坝各工序施工方法和质量控制要点。
1 工程概况
本水电站坝型为砼砌石抛物线双曲拱坝,设计坝高57m,设计坝顶中心线弧长201m,坝顶厚度3m,坝底拱冠厚度15.6m、坝底拱端厚度17.2m,溢洪堰顶净宽105m,坝体中部布设8孔,净宽80m,其溢流道两侧各布设1孔,净宽25m,上部设交通桥。大坝设有冲砂孔一个,3个倒垂孔。坝面采用花岗岩粗料石,坝身采用C15砼砌毛石,大坝基础垫层和拱端采用C15砼垫层(厚50cm),大坝与基础接触部位采用接触灌浆处理。为提高坝基岩体的完整性和强度采用固结灌浆方法处理坝基,坝基防渗采用帷幕灌浆,坝基排水采用下游坝脚设置排水孔。
2 拱坝施工方法
2.1 基础开挖方法
基础开挖一般分两期施工,第一期先开挖两岸基槽和河床基坑,第二期开挖坝基径向建基面。第一期两岸坝基槽和河床基坑的开挖是根据设计施工放样点的坐标位置进行实地测量放样,然后根据放样点自上而下逐层炸出两岸坝基槽,两岸基槽炸好后接着进行河床基坑的开挖。第二期坝基径向建基面的开挖是自下而上每5m~10m开挖一次,每次均以超前砌筑层5m~10m为原则。径向建基面开挖采用浅孔少药量爆破,以防振裂建基面。用手风钻造孔,孔径为Φ42mm,孔深控制在0.5m~1m内。建基面开挖允许误差为±0.5m,每层径向开炸后均进行校对,对欠挖大于0.5m的要求继续开挖,自至挖到误差不超过±0.5m止。
2.2 坝体砌筑施工方法
1)拱坝砌筑的放样是先对上、下游拱圈面石砌筑点的施工放样,然后再进行坝腹石的砌筑。施工放样方法:先在坝区左右两岸上、下游分别设置两层不同高程的测站,这些测站是用四等水准和四等三角测量测出各测站的高程和坐标。为了使砌筑的坝体体形与设计相吻合,将整个坝体的上、下游面按每米高度为层,每层中各点间距2.0m为一点。这些点通过两层左右测站得到控制,这样整个坝形由许多的1m×2m的单元组成坝面的控制网点。放样采用全站仪测量控制拱坝的体形。
2)面石砌筑要求:面石砌筑超前3层(即超前0.9m~1m高),待面石达到一定强度后(一般超前一天时间)才能进行坝腹石砌筑,这样对提高坝体的整体性和密实度都是有利。抛物线双拱坝结构复杂,砌筑施工难度大,在不同层高和水平方向的不同点位的坡度都是不同的。为使坝面的平顺度和砌筑质量,面石砌筑施工的具体要求。(1)面石规格为300mm×300mm×600mm,同层面石摆砌形式为三顺一丁,胶结材料为M15砌筑砂浆;(2)坝体每砌高1m对样一次,误差值超过±2cm以上的应返工调整;(3)同层面石因坡度变化引起的高差值超过±5cm的要求调整面石水平高度;(4)平、竖缝的水泥砂浆应灌饱满、密实,不允许存在通缝现象;(5)各面石必须错缝搭砌,错缝距离应大于10cm;(6)缝宽2.5cm~3.0cm、缝深6cm。(7)面石勾缝:面石采用深勾缝,对坝体防渗有利,上、下游坝面石每砌筑6层(约2m高)用150#水泥砂浆勾缝一次,用手提钻将面石砌缝清成6cm深的缝槽,并用竹刷清扫和用水冲洗干净,面石砌缝处理合格后,将水泥砂浆分两次填塞压紧,缝口要抹光。
3)坝腹石砌筑:(1)坝腹石砌筑前首先应做好坝体水平层面处理,层面处理工序非常重要,其利害关系往往容易被轻视。浮浆不清除砌底,泥石粉没有冲洗干净,层与层之间就结合不紧密,容易形成一条细小的水平渗流面。其处理措施主要是:用压力水冲毛和冲洗坝面的浮浆残碴积物,对局部不符合層面处理标准的层面采用人工钢钎凿毛、清扫、冲洗处理。块石采用缆索吊机吊运上坝,并由人工从吊蓝逐块抬下。块石质量要求无片状无风化无裂隙,重量不小于75kg,质地坚硬新鲜干净的石料。(2)砌筑方法:当水平层面和面石砌筑收合格后,开始坝腹石砌筑。首先是铺6cm厚的砼(二级配),铺砼的范围以超前1m为宜,然后是块石摆砌。块石采用竖砌,每层高度以80cm为宜,石块摆砌要最小的面或点朝下,避免面与面排列,石块之间要求留有三角洞,其洞空间约为10cm~15cm。摆砌振捣一般分两步进行,第一步用砼控制三角洞的1/3高度,大约25cm,使砼浆充满石块的底部缝隙,第二步砼振捣应遵循边振捣边填塞片石和快插慢拔的原则,砼振捣以砼不再有显著的沉落、不冒气泡、开始泛浆为准。
4)坝体施工横缝的处理:坝体施工横缝衔接须错开2m或砌成凹凸接合面,此施工缝采用钢钎凿毛处理,可防止施工缝渗漏。为提高坝体的防渗性,在拱坝上游的坝面石与坝腹石之间预留宽0.5m采用砼回填。
5)拱端坝体与坝端基础处理:在壩端先预留宽度0.5m,待坝腹石砌筑完二层后再回填下层坝体与坝端砼,回填拱端砼的时间以选择气温较低的晚上22到第二天的6点时段为宜。
6)拱坝开裂措施:为防止拱坝开裂应在靠近拱端1/3处设置左右部位设置预留宽缝,宽缝预留1m宽,距上游面石0.3m在预留宽缝的两侧应设置止水铜片进行止水防渗,待坝体砌筑完毕3个月后进行封拱回填混凝土,每次回填砼高度为9m,逐层回填到坝顶即可。
3 拱坝施工质量控制要点
施工质量控制要点主要包括有坝基开挖要预留保护层,面石砌筑错缝搭砌和采用深勾缝,坝腹石砌筑要最小的面或点朝下,避免面与面排列,石块之间要求留有三角洞,砼振捣边振捣边填塞片石和快插慢拔,层面处理要砌底干净、坝体施工横缝衔接须错开2m或砌成凹凸接合面,拱端坝体与坝端基础预回填砼应选择气温较低的夜间封拱施工,防止拱坝开裂采用预留宽缝待坝体砌筑完毕3个月后逐层回填到坝顶,块石质量要求无片状无风化无裂隙。
4 结论
本拱坝工程施工中通过良好的施工方法和各施工工序质量的严格控制以及砼与面石、块石、片石等材料质量的严格把关,潜山县雷公井水电站砼砌石抛物线双曲拱坝从2001年6月开始蓄水运行至今无明显渗水,质量满足设计要求,电站效益良好。
参考文献
[1]水利电力部水利水电建设总局.砌石坝施工[M].北京:水利电力出版社,1983.