淺談水利工程土石壩施工及技術(shù)應(yīng)用
　　王順良
　　（貴州省水利機(jī)械化實(shí)業(yè)總公司）
　　摘要：隨著我國大規(guī)模的水利工程建設(shè)．水利工程施工的新技術(shù)、新工藝、新裝備廣泛應(yīng)用，取得了長足發(fā)展，堤防工程防滲技術(shù)、機(jī)械化施工新技術(shù)有突破性進(jìn)展：土工合成材料在水利工程中的推廣應(yīng)用提高了一個(gè)新的水平。
　　關(guān)鍵詞：水利工程；土石壩施工；土工合成材料；混凝土；
　　l土石壩施工
　　據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已建成和在建的土石壩，壩高大于lOOm的有31座�；炷�土面板堆石壩、土質(zhì)心墻堆石壩、瀝青混凝土防滲土石壩有的也已進(jìn)入了lOm的高壩行列。土工膜防滲的土石壩開始用于中低壩。高土石壩的建設(shè)規(guī)模和技術(shù)難度都取得了關(guān)鍵性進(jìn)展。
　　1.1防滲土料選取。
　　通過大量研究，劣質(zhì)土料也能用于工程，如紅粘土、濕陷性黃土，膨脹土，各種含礫土、粘質(zhì)的礫石土，風(fēng)化料，殘積、冰積、洪積的碎石土等。只要有正確的沒計(jì)，合適的機(jī)械施工設(shè)備�？茖W(xué)的壓實(shí)參數(shù)，這些劣質(zhì)土料均可以作為防滲土料。
　　1.2基礎(chǔ)的防滲技術(shù)。
　　在深厚砂礫石層的基礎(chǔ)筑壩，建造防滲墻技術(shù)非常重要。近幾年來，造墻技術(shù)采用沖擊及反循環(huán)鉆機(jī)鉆主孔、抓斗挖掘副孔成墻；200t液壓拔管機(jī)起拔接頭套管，用孔內(nèi)聚能爆破大孤石鉆進(jìn)等。這些完善的施工工藝，保證了成墻的施工質(zhì)量。小浪底的防滲墻的造墻深度達(dá)到81.9m。
　　1.3大型的施工設(shè)備。
　　近期我國建成的高土石壩，施工設(shè)備已達(dá)到很高水平。以20t自卸汽車為主，最高月強(qiáng)度22.33萬m3；以60t自卸汽車為主體，最高月強(qiáng)度l18萬m3，并使用碾重約16t的自行式振動(dòng)碾。這些標(biāo)志著我國土石施工設(shè)備達(dá)到世界級(jí)水平。
　　2混凝土面板堆石壩施工
　　全國已建和在建的混凝土面板堆石壩，壩高大于lOOm的有25座，面板堆石壩的主要技術(shù)敘述如下。
　　2.1利用堆石體臨時(shí)擋水或過水度汛，從而簡(jiǎn)化了導(dǎo)流和度汛設(shè)施。
　　2.2采用混凝土防滲墻處理砂礫石基礎(chǔ)，將混凝土面板的趾板與防滲墻連接，組成完整的防滲體系。
　　2.3對(duì)傳統(tǒng)的周邊縫三道止水作了改進(jìn)。底部銅止水片仍為基本的止水構(gòu)件，中間塑料止水帶閃承受的水壓力不能超過1OMPa，對(duì)高壩不適應(yīng)．傾向省去。表面止水研究了塑性填料，取得了良好效果。
　　2.4．面板模板改進(jìn)設(shè)計(jì)了一套重量輕、配套簡(jiǎn)單、效率高、澆筑靈活、轉(zhuǎn)移和操作方便的無軌滑模系統(tǒng)。它比有軌滑模效率提高3倍，已在國內(nèi)普遍推廣。
　　2.5施工期墊層上游坡面保護(hù)，采用噴混凝土或砂漿、乳化瀝青劑等措施，以低標(biāo)號(hào)碾壓漿技術(shù)使用較普遍。施工簡(jiǎn)單，不需專門設(shè)備，質(zhì)量穩(wěn)定，速度快，造價(jià)低。
　　2.6采用重型振動(dòng)碾薄層碾壓，可以達(dá)到高密實(shí)和較小變形的堆石體，現(xiàn)已選用20～25t的自行式或牽引式振動(dòng)碾的機(jī)械設(shè)備。
　　3混凝土壩施工
　　3.1混凝土筑壩技術(shù)，經(jīng)過工程實(shí)踐，在混凝土骨料、外加劑、施工機(jī)械配套設(shè)備等方面都有許多創(chuàng)新和發(fā)展。尤其是高拱壩，在體型、壩肩、壩基的穩(wěn)定溫度應(yīng)力，以及300m級(jí)拱壩抗震安全及泄洪消能等方面，都取得了突破性進(jìn)展。我國混凝土壩技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。至今混凝土壩完建和在建的超過lOOm壩高的有24座。
　　3.2為滿足大壩高強(qiáng)度澆筑混凝土的需要，在拌和、運(yùn)輸和倉面作業(yè)等方面，系統(tǒng)配置了大容量、高效率的機(jī)械裝備。拌和系統(tǒng)方面。使用了大型塔機(jī)、纜式起重機(jī)、胎帶機(jī)和塔帶機(jī)，代表了我國混凝土運(yùn)輸?shù)南冗M(jìn)水平。采用的MD2200T30塔機(jī)，工作幅度80m，提升高度86m，提升速度80m/min，起重量20t。實(shí)現(xiàn)了混凝土澆筑的高度機(jī)械化，保證了混凝土澆筑的質(zhì)量。
　　3.3大型工程混凝土溫度控制，主要采用風(fēng)冷骨料技術(shù)。三峽混凝土要求出機(jī)口溫度不大于7℃，為此，采用了骨料二次預(yù)冷技術(shù)。二灘工程采用噴淋冷水浸泡法預(yù)冷骨料，具有效率高、預(yù)冷相對(duì)簡(jiǎn)單、效果穩(wěn)定實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)。
　　3.4減少混凝土裂縫，廣泛采用補(bǔ)償收縮混凝土。應(yīng)用了低熱微膨脹水泥混凝土筑壩技術(shù)，在短時(shí)間內(nèi)就可以從基礎(chǔ)澆筑到了壩頂。節(jié)省了投資，簡(jiǎn)化了溫控，縮短了工期，獲得了經(jīng)濟(jì)效果。有一些高拱壩的壩體混凝土，采用了外摻氧化鎂進(jìn)行溫度變形補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)。如某地區(qū)成功地建成一座不設(shè)橫縫的整體式拱壩，運(yùn)行良好。模板費(fèi)用一般占混凝土總造價(jià)的15％～30％，且直接影響施工速度及混凝土表面質(zhì)量和美觀程度。中型工程廣泛采用組合鋼模板；大型工程普通采用大型鋼模板和懸臂鋼模板。模板尺寸有2m×3m、3m×2．5m、3m×3m多種規(guī)格�；瑒�(dòng)模板在大壩溢流面、隧洞、豎井、混凝土井簡(jiǎn)中廣泛采用。牽引方式有的為液壓千斤頂提升，有的為液壓提升平臺(tái)上升，有的有軌拉摸。有的已發(fā)展為無軌拉摸。
　　4碾壓混凝土壩施工
　　4.1近幾年，碾壓混凝土壩的施工技術(shù)有了很大的發(fā)展，建成和在建的共60座。其中，建成45座，在建15座：另有圍堰12座。目前碾壓混凝土高拱壩已占高壩總量的1/6壩高超過100m的重力壩的有江埡(130m)、百色(130m)和索風(fēng)營(120m)；拱壩有沙牌(129m)、石門子(109m)，藺河121(100m)等。
　　4.2目前建設(shè)的碾壓混凝土壩，采用高摻粉煤灰(6O％～65％)和低水泥用量(5O％～60kg/m3)的做法。由于水泥用量少，水化熱溫升減少，最大溫升12～16°C。某工程采用水泥用量40kg/m3，粉煤灰49kg/m3�；炷�土強(qiáng)度完全滿足設(shè)計(jì)R90l00的要求。
　　4.3采用低于5svc值混凝土。這有利于改善層面結(jié)合質(zhì)量且不影響混凝土強(qiáng)度，使碾壓混凝土的性能得到更好的發(fā)揮。
　　4.4變態(tài)混凝土為我國所獨(dú)創(chuàng)，其性態(tài)由硬性混凝土變成低坍落度(1～2cm)常態(tài)混凝土。通過摻入適量的水泥膠漿，經(jīng)強(qiáng)力插入式振搗器振搗密實(shí)而形成。其層面的結(jié)合質(zhì)量和常態(tài)混凝土沒有區(qū)別，所以在壩的上游面、孔洞結(jié)構(gòu)周邊、巖石邊坡接合等部位可以采用同一種混凝土。這就使施工作業(yè)十分方便，消除了兩種混凝土結(jié)合不好的現(xiàn)象。
　　4.5造縫技術(shù)。在某工程采用振動(dòng)式夯改裝手提式振動(dòng)刀板，將PVC編織布條帶壓到碾壓混凝土內(nèi)。在拱壩的誘導(dǎo)縫需進(jìn)行灌漿，某工程研制出一套可進(jìn)行重復(fù)灌漿的預(yù)制混凝土組合塊誘導(dǎo)縫造縫技術(shù)，并在拱壩中推廣使用。
　　4.6連續(xù)上升澆筑混凝土碾壓混凝土壩是施工的關(guān)鍵技術(shù)。普定工程中采用了翻轉(zhuǎn)模板，實(shí)行升程連續(xù)澆筑的方法，創(chuàng)造出連續(xù)40多天不間歇施工，一次上升15m的快速施工記錄。
　　5土石方明挖、高邊坡開挖
　　5.1在我國近期大型水利工程的建設(shè)中，土石方開挖量和開挖強(qiáng)度達(dá)到了世界級(jí)水平度。工程明挖的特點(diǎn)是工程量大，工期緊，開挖深度大，形成高陡邊坡，工程地質(zhì)條件復(fù)雜多變及與其他工序交叉作業(yè)，施工中需不斷調(diào)整工序。
　　5.2由于工程量巨大，施工強(qiáng)度高，必須選擇性能穩(wěn)定、質(zhì)量好的配套的先進(jìn)施工機(jī)械設(shè)備。選擇了挖掘機(jī)斗容8.0m377t的自卸載重汽車。
　　5.3某地區(qū)，形成開挖深度170m的高邊坡，總開挖量1891萬m3，邊坡輪廓線復(fù)雜。進(jìn)水口最大高邊坡120m，前緣寬度僅280m。由于巖體風(fēng)化、巖石破碎軟弱。給開挖邊坡穩(wěn)定帶來了很大困難。工程現(xiàn)已建成，開挖技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。
　　6大型地下工程及長隧洞開挖
　　6.1多年以來，我國地下工程建設(shè)有了非常迅速的進(jìn)展，一批特大的地下洞室工程相繼建成。以某工程為例。在左岸不足lkm2的范圍內(nèi)開鑿了108條縱橫交叉、上下幾層有各種用途的地下洞群。地下廠房開挖尺寸251.5m×26.2×57.94m(長×寬×高)。三條導(dǎo)流洞最大開挖洞徑19.8m，總長度3352m。此外，還有泄洪洞、發(fā)電洞、灌溉洞、排沙洞等。此外，地下廠房開挖尺分別是92m×31.2m×71.4m、388.5m×28.9m×72.7m(長×寬×高)，都取得了令人矚目的成就。
　

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