增设胶凝砂砾石结构层的150m~300m级高混凝土面板堆石坝的施工方法转让专利

申请号 : CN201610539635.8

文献号 : CN106192907B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 杨和明

申请人 : 中国水利水电第十一工程局有限公司

摘要 :

本发明属于水电水利工程水工建筑物技术领域,尤其涉及增设胶凝砂砾石结构层的150m~300m级高混凝土面板堆石坝的施工方法。本发明提出增设胶凝砂砾石结构层的150m~300m级高混凝土面板堆石坝的施工方法,包括所述混凝土面板和垫层区之间设置胶凝砂砾石结构层。本发明是在混凝土面板与垫层料之间增设胶凝砂砾石结构层,对大坝混凝土面板起到二次防渗和支撑的作用,提高了混凝土面板与胶凝砂砾石坝变形的协调性,以解决大坝因渗透变形导致混凝土面板坍塌破坏的技术难题。

权利要求 :

1.增设胶凝砂砾石结构层的150m 300m级高混凝土面板堆石坝的施工方法,所述方法~包括如下步骤:

步骤一 摊铺和碾压主堆石区的石料,碾压层厚80cm;

步骤二 施工过渡区、垫层区、混凝土挤压边墙和胶凝砂砾石结构层,其中,过渡区设置在主堆石料的外侧,垫层区设置在过渡区的外侧,胶凝砂砾石结构层设置在垫层区的外侧,具体包括:

2.1摊铺碾压过渡料、垫层料、混凝土挤压边墙施工和铺设碾压胶凝砂砾石料,形成下层过渡区、下层垫层区、下层混凝土挤压边墙和下层胶凝砂砾石结构层,厚度均为40cm;

2.1.1撒石灰线,以确定下层过渡区、下层垫层区、下层混凝土挤压边墙和下层胶凝砂砾石结构层的边界;

2.1.2 摊铺过渡料;

2.1.3 摊铺垫层料;

2.1.4 施工混凝土挤压边墙:

2.1.4.1平整胶凝砂砾石上游基面,在每层顶面上游侧宽度不小于1.2m范围内平整胶凝砂砾石料表面,去除起伏波浪形状面和散落的骨料,整平后进行测量放线,标示出挤压机的行走路线;

2.1.4.2 挤压机吊装就位,边墙挤压前,将挤压机吊装到施工起点,利用水准尺对挤压机身进行调节,使挤压机身处于水平状态,挤压机吊装就位时,将挤压机置于前进的直线方向,使外墙板与已成型边墙外坡面重合,挤压机吊装就位后,安放混凝土挤压边墙角形端头挡板并固定;

2.1.4.3 挤压成型混凝土挤压边墙,采用混凝土罐车砼运输到现场,采用后退法往挤压机进料口卸料,速凝剂由专设于挤压机的外加剂罐随挤压机边行走边向进料口添加;挤压时速度控制在50m/h左右;边墙挤压成型后,出现上下层接坡间明显错台或边墙坍塌的情况,采用同种砼进行修补处理;

2.1.5 填筑胶凝砂砾石料,在混凝土挤压边墙成型2 h后,进行胶凝砂砾石料的填筑碾压,靠近挤压边墙区域以及挤压边墙以外区域采用振动碾碾压;胶凝砂砾石料采用天然砂砾料或开挖石渣加工料,粒径>30cm,添加胶凝材料为水泥和粉煤灰、水、高效减水剂,胶凝砂砾石结构层的胶凝材料不低于70kg/m3,其中水泥用量≧50%,粉煤灰≦50%,天然砂砾料含砂率为25 35%或者开挖石渣加工料含砂率为25 40%,用液压反铲翻拌6 8遍,拌合均匀后~ ~ ~运输至上坝,摊铺、平整、碾压、养护;

2.2 施工上层过渡区、上层垫层区、上层混凝土挤压边墙和上层胶凝砂砾石结构层,施工步骤同2.1;

重复步骤一和步骤二的施工程序使大坝高度上升坝顶,即防浪墙底部高程;

步骤三 混凝土挤压边墙表面处理与喷涂乳化沥青:

3.1 对大坝上游混凝土挤压边墙表面高差进行测量;

3.2 对混凝土挤压边墙表面不平整的进行处理,表面高差控制在+5 -8cm,高出部分采~用风镐凿除,低洼处采用砂浆填补;

3.3 喷涂乳化沥青,混凝土挤压边墙坡面整修完毕后,沥青喷射机由上至下开始喷涂乳化沥青,首先在坡面上喷射一遍乳化沥青,待干后再喷射第二遍乳化沥青,抛洒砂子,然后喷射第三遍乳化沥青,在其面上再洒一层砂子,乳化沥青为沥青含量为60%的溶剂稀释乳液;

步骤四 施工混凝土面板:

4.1 凿断与处理混凝土挤压边墙,在沿混凝土面板垂直缝方向将混凝土挤压边墙凿断,凿断深度不小于30cm,缝底宽度不小于6cm,缝口宽度不小于10cm; 4.2 施工垂直缝砂浆垫层,在混凝土挤压边墙坡面上,确定混凝土面板垂直缝的位置及砂浆垫层的范围,用铁钎在所述范围内凿槽,铺设M20的砂浆垫层;4.3施工周边缝沥青砂浆块,拆除周边缝处趾板止水片的保护设施,露头拉筋用砂轮机磨平,用铁钎、铁撬凿槽,并修整成型,埋设沥青砂垫块,沥青砂垫块之间的缝隙用热沥青灌实;

4.4 打钢筋网架立筋,安装混凝土面板钢筋前,在混凝土挤压边墙表面间排距2.0~

2.5m钻铅锤孔插架立筋架设钢筋网;架立筋用Φ25mm螺纹钢,打入混凝土挤压边墙40cm,按总量的50%布置,其余用板凳筋作架立筋支撑钢筋,并在架立筋上标出钢筋绑扎的设计位置;将架立筋逐步割断;4.5制作与安装混凝土面板钢筋,现场加工每块混凝土面板钢筋,混凝土面板钢筋接头采用剥肋滚压直螺纹套筒连接;将混凝土面板钢筋两端头加工成螺纹型,并用硬质塑料套保护;将加工完成后的钢筋按编号顺序用钢筋台车水平运至临时堆存地点,16 25吨汽车吊将加工好的钢筋吊至运钢筋的坡面台车上,用5吨卷扬机牵引钢筋台~车将其运至安装工作面;4.6制作与安装铜止水片,采用四级铜止水片成型机在坝面施工平台现场压制成型,顺坡面下送至周边缝接头处,连续压制成形不大于140m,铜止水片连接采用双面搭接焊,搭接长度不少于20mm;4.7制作与安装侧模:4.7.1混凝土面板侧模为钢木组合结构,由18#轻型槽钢配木模板组成,轻型槽钢长为3m- 6m,底部渐变段为6cm厚木模板,每副混凝土面板模板长3m;

4.7.2 混凝土面板侧模安装在垂直缝底止水安装完成后进行,混凝土面板侧模安装自下往上,在仓面两侧布设坡面小车,用5吨卷扬机牵引运输侧模材料,混凝土面板侧模外侧采用三角支撑架固定,三角支撑架用Φ20mm长50cm钢钎固定于混凝土挤压边墙垫层护面上,内侧采用钢筋作支撑;4.7.3混凝土面板侧模初步安装完成后,用连接螺栓调整垂直度,混凝土面板侧模之间的接缝平整,无错台现象;4.8铺设溜槽,溜槽采用梯形形状,每节长

2.0米,端部设连接挂勾,滑模下滑时,在钢筋网上铺设并分段固定,溜槽上部采用柔性材料作盖板,底部铺设塑料布或绒毛毡,以与钢筋网隔开,溜槽内每隔20~30m设置塑料软挡板,面板分缝宽16m时对称布置二道溜槽,8m宽时中间布置一道溜槽;4.9浇筑混凝土,混凝土用自卸汽车运输至坝面后卸入受料斗内,由受料斗顺坡面溜槽输送入仓,仓内摆动溜槽,按30~50cm分层布料,仓面中部采用φ100mm的振捣器振捣,靠近侧模和止水片的部位,采用φ

70mm软轴振捣器振捣,振捣时振捣器沿滑模前铅锤方向向下,振捣间距不大于40cm,深度达到新浇混凝土层底部以下5cm;

4.10 养护混凝土,混凝土浇筑振捣抹面3 4遍压实初凝后,铺设一层塑料薄膜加岩棉~被保湿保温养护14天,之后改换敷设两层草袋,用铅丝绑扎,在主供水管路上安装支管接水平向花管喷淋养护。

2.按照权利要求1所述方法,其特征在于,步骤二所述胶凝砂砾石结构层的宽度为3~

5m。

3.按照权利要求1所述方法,其特征在于,步骤二所述胶凝砂砾石结构层的水胶比为

0.7 1.3。

~

4.按照权利要求1所述方法,其特征在于,步骤二所述胶凝砂砾石结构层的胶凝砂砾石碾压混凝土拌和物的基准设计工作度值为2s 12s。

~

5.按照权利要求1所述方法,其特征在于,步骤三所述乳化沥青的厚度1 2mm。

~

6.按照权利要求1所述方法,其特征在于,步骤四所述铺设M20的砂浆垫层的平整度在

2m长的范围内控制在5mm以内。

7.按照权利要求1所述方法,其特征在于,步骤四所述沥青砂垫块之间平整度控制在

10m内、起伏度不超过20mm。

8.按照权利要求1所述方法,其特征在于,步骤四所述沥青砂垫块中的沥青与砂重量比为1:10。

说明书 :

增设胶凝砂砾石结构层的150m~300m级高混凝土面板堆石坝

的施工方法

技术领域

[0001] 本发明属于水电水利工程水工建筑物技术领域,尤其涉及增设胶凝砂砾石结构层的150m~300m级高混凝土面板堆石坝的施工方法。

背景技术

[0002] 为了保护生态环境,减少一次能源对大气环境的污染,充分利用再生与清洁能源,大力发展水电产业,而水电大坝是必须修建的主要水工建筑物。而混凝土面板堆石坝是充分利用当地材料坝,既经济又快速,特别适合于偏远山区,尤其是中国的西部地区。
[0003] 中国自1985年开始用现代技术修建混凝土面板堆石坝建成以来,已经走过30年发展历程。在已建成高30m以上的220多座各类面板坝中,坝高100m级的有64座,坝高150m级15座,并陆续建成了天生桥一级,洪家渡、三板溪和水布垭等一批200m级高坝,积累了丰富的科研、设计、施工、运行管理及监测等现代技术经验。
[0004] 中国正在西部准备修建多个300m的高混凝土面板堆石坝,坝工界已展开修建300m级高混凝土面板堆石坝可行性的技术研究。对150m~300m级的高混凝土面板堆石坝而言,存在大坝沉降稳定期长,沉降量大,混凝土面板发生脱空或断板的风险大,对高土石坝大坝的稳定不利,抗地震风险影响因素多等特点。
[0005] 发明专利授权公告号CN101935995B公开了堆石混凝土和胶凝砂砾石(CSG),复合材料坝及其设计与施工方法。该复合材料坝坝体由堆石混凝土部分和胶凝砂砾石部分组成,复合材料坝上游侧坝体为所述堆石混凝土部分,下游侧坝体为所述胶凝砂砾石部分。堆石混凝土部分采用堆石混凝土(RFC)材料浇筑。胶凝砂砾石部分采用胶凝砂砾石材料浇筑。能同时发挥RFC和CSG两种材料的优点,由于坝体上游侧采用堆石混凝土浇筑,可省去上游面布置防渗面板的工序,简化施工,缩短工期,减少坝体工程量;河床砂砾石、开挖弃渣可用来制备RFC和CSG材料,因此更能充分利用开挖料,降低工程造价,大幅减小对环境的负面影响,具有良好的社会、经济和环境生态效益。但是该发明的缺点是大坝上游侧的堆石混凝土是用自密实砂浆灌注,不加振捣、单位水泥用量大、水灰比大且高坍落度、干缩性大易产生结构性裂缝,导致大坝漏水而大坝逐渐失去挡水功能。

发明内容

[0006] 针对现有技术不足,本发明提供增设胶凝砂砾石结构层的150m~300m级高混凝土面板堆石坝的施工方法,所述方法包括如下步骤:
[0007] 步骤一摊铺和碾压主堆石区的石料,碾压层厚80cm;
[0008] 步骤二施工过渡区、垫层区、混凝土挤压边墙和胶凝砂砾石结构层:
[0009] 2.1摊铺碾压过渡料、垫层料、混凝土挤压边墙施工和铺设碾压胶凝砂砾石料,形成下层过渡区、下层垫层区、下层混凝土挤压边墙和下层胶凝砂砾石结构层,厚度均为40cm;
[0010] 2.1.1撒石灰线,以确定下层过渡区、下层垫层区、下层混凝土挤压边墙和下层胶凝砂砾石结构层的边界;
[0011] 2.1.2摊铺过渡料;
[0012] 2.1.3摊铺垫层料;
[0013] 2.1.4施工混凝土挤压边墙:
[0014] 2.1.4.1平整胶凝砂砾石上游基面,为使混凝土挤压边墙的上游面平整,需在每层顶面上游侧宽度不小于1.2m范围内平整胶凝砂砾石料表面,去除起伏波浪形状面和散落的骨料,整平后进行测量放线,标示出挤压机的行走路线;
[0015] 2.1.4.2挤压机吊装就位,边墙挤压前,将挤压机吊装到施工起点,利用水准尺对挤压机身进行调节,使挤压机身处于水平状态,挤压机吊装就位时,将挤压机置于前进的直线方向,使外墙板与已成型边墙外坡面重合,挤压机吊装就位后,安放混凝土挤压边墙角形端头挡板并固定;
[0016] 2.1.4.3挤压成型混凝土挤压边墙,采用混凝土罐车砼运输到现场,采用后退法往挤压机进料口卸料,速凝剂由专设于挤压机的外加剂罐随挤压机边行走边向进料口添加;挤压时速度控制在50m/h左右;边墙挤压成型后,出现上下层接坡间明显错台或边墙坍塌的情况,采用同种砼进行修补处理;
[0017] 2.1.5填筑胶凝砂砾石料,在混凝土挤压边墙成型2h后,进行胶凝砂砾石料的填筑碾压,靠近挤压边墙区域以及挤压边墙以外区域采用振动碾碾压;胶凝砂砾石料采用天然砂砾料或开挖石渣加工料,粒径>30cm,添加胶凝材料水泥和粉煤灰、水、高效减水剂,用液压反铲翻拌6~8遍,拌合均匀后运输至上坝,摊铺、平整、碾压、养护;
[0018] 2.2施工上层过渡区、上层垫层区、上层混凝土挤压边墙和上层胶凝砂砾石结构层,施工步骤同2.1;
[0019] 重复步骤一和步骤二的施工程序使大坝高度上升坝顶,即防浪墙底部高程;
[0020] 步骤三混凝土挤压边墙表面处理与喷涂乳化沥青:
[0021] 3.1对大坝上游混凝土挤压边墙表面高差进行测量;
[0022] 3.2对混凝土挤压边墙表面不平整的进行处理,表面高差控制在+5~-8cm,高出部分采用风镐凿除法,低洼处采用砂浆填补,为面板提供一个平整的支承面;
[0023] 3.3喷涂乳化沥青,混凝土挤压边墙坡面整修完毕后,沥青喷射机由上至下开始喷涂乳化沥青,首先在坡面上喷射一遍乳化沥青,待干后再喷射第二遍乳化沥青,抛洒砂子,然后喷射第三遍乳化沥青,在其面上再洒一层砂子,乳化沥青为沥青含量为60%的溶剂稀释乳液;
[0024] 步骤四混凝土面板施工:
[0025] 4.1凿断与处理混凝土挤压边墙,在沿混凝土面板垂直缝方向将混凝土挤压边墙凿断,凿断深度不小于30cm,缝底宽度不小于6cm,缝口宽度不小于10cm;
[0026] 4.2施工垂直缝砂浆垫层,在混凝土挤压边墙坡面上,确定混凝土面板垂直缝的位置及砂浆垫层的范围,用铁钎在所述范围内凿槽,铺设M20的砂浆垫层,以利于安装止水铜片及侧模;
[0027] 4.3施工周边缝沥青砂浆块,拆除周边缝处趾板止水片的保护设施,露头拉筋用砂轮机磨平,用铁钎、铁撬凿槽,并修整成型,埋设沥青砂垫块,沥青砂垫块之间的缝隙用热沥青灌实;
[0028] 4.4打钢筋网架立筋,安装混凝土面板钢筋前,在混凝土挤压边墙表面间排距2.0~2.5m钻铅锤孔插架立筋架设钢筋网;架立筋用Φ25mm螺纹钢,打入混凝土挤压边墙40cm,按总量的50%布置,其余用板凳筋作架立筋支撑钢筋,并在架立筋上标出钢筋绑扎的设计位置;随着下一步混凝土浇筑要求将架立筋逐步割断,减少混凝土面板与混凝土挤压边墙的相互约束;
[0029] 4.5制作与安装混凝土面板钢筋,现场加工每块混凝土面板钢筋,接头采用剥肋滚压直螺纹套筒连接;将钢筋两端头加工成螺纹型,并用硬质塑料套保护,加工完成的钢筋按要求套丝检查、记录、编号挂牌堆存;
[0030] 将加工完成后的钢筋按编号顺序用钢筋台车水平运至临时堆存地点,16~25吨汽车吊将加工好的钢筋吊至运钢筋的坡面台车上,用5吨卷扬机牵引钢筋台车将其运至安装工作面,每次输送2~3吨钢筋;
[0031] 4.6制作与安装铜止水片,采用四级铜止水片成型机在坝面施工平台现场压制成型,顺坡面下送至周边缝接头处,长度依每块混凝土面板的情况确定,最长连续压制成形140m,铜止水片连接采用双面搭接焊,搭接长度不少于20mm;
[0032] 4.7制作与安装侧模:
[0033] 4.7.1侧模为钢木组合结构,主要由18#轻型槽钢配木模板组成,轻型槽钢长为3m-6m,底部渐变段为6cm厚木模板,每副模板长3m;
[0034] 4.7.2侧模安装在垂直缝底止水安装完成后进行,面板侧模安装自下往上,在仓面两侧布设坡面小车,用5吨卷扬机牵引运输侧模材料,侧模外侧采用三角支撑架固定,三角支撑架用Φ20mm长50cm钢钎固定于混凝土挤压边墙垫层护面上,内侧采用钢筋作支撑;
[0035] 4.7.3侧模初步安装完成后,用连接螺栓调整垂直度,侧模之间的接缝平整,无错台现象;
[0036] 4.8铺设溜槽,溜槽采用梯形形状,每节长2.0米,端部设连接挂勾,滑模下滑时,在钢筋网上铺设并分段固定,溜槽上部采用柔性材料作盖板,底部铺设塑料布或绒毛毡,以与钢筋网隔开,溜槽内每隔20~30m设置塑料软挡板,以防止骨料分离和缓冲混凝土下滑冲力,面板分缝宽16m时对称布置二道溜槽,8m宽时中间布置一道溜槽;
[0037] 4.9浇筑混凝土,混凝土用自卸汽车运输至坝面后卸入受料斗内,由受料斗顺坡面溜槽输送入仓,仓内摆动溜槽,按30~50cm分层布料,仓面中部采用 的振捣器振捣,靠近侧模和止水片的部位,采用 软轴振捣器振捣,振捣时振捣器沿滑模前铅锤方向向下,振捣间距不大于40cm,深度达到新浇混凝土层底部以下5cm;
[0038] 4.10养护混凝土,混凝土浇筑振捣抹面3~4遍压实初凝后,铺设一层塑料薄膜加岩棉被保湿保温养护14天,之后改换敷设两层草袋,用铅丝绑扎,在主供水管路上安装支管接水平向花管喷淋养护。
[0039] 进一步的,胶凝砂砾石结构层的宽度为3~5m。
[0040] 进一步的,胶凝砂砾石结构层的水胶比为0.7~1.3。
[0041] 进一步的,胶凝砂砾石结构层的胶凝材料不低于70kg/m3,其中水泥用量≧50%,粉煤灰≦50%,天然砂砾料含砂率为25~35%,或者开挖石渣加工料含砂率为25~40%。
[0042] 进一步的,胶凝砂砾石结构层的胶凝砂砾石碾压混凝土拌和物的基准设计工作度值为2s~12s。
[0043] 进一步的,步骤三中乳化沥青的厚度1~2mm。
[0044] 进一步的,步骤四中铺设M20的砂浆垫层的平整度在2m长的范围内控制在5mm以内。
[0045] 进一步的,步骤四中沥青砂垫块之间平整度控制在10m范围内,起伏度不超过20mm。
[0046] 进一步的,沥青砂垫块中的沥青与砂重量比为1:10。
[0047] 与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
[0048] 本发明所述方法是在混凝土面板与垫层料之间增设胶凝砂砾石结构层,对大坝混凝土面板起到二次防渗和支撑的作用,提高了混凝土面板与胶凝砂砾石坝变形的协调性,攻克了大坝因渗透变形导致混凝土面板坍塌破坏的长时期以来悬而未决的技术难题。

附图说明

[0049] 图1为本发明所述150m~300m级高混凝土面板堆石坝的结构示意图;
[0050] 图2为本发明所述150m~300m级高混凝土面板堆石坝的上游施工程序图。
[0051] 图中所示:1-混凝土面板,2-胶凝砂砾石结构层,21-下层胶凝砂砾石结构层,22-上层胶凝砂砾石结构层,3-垫层区,31-下层垫层区,32-上层垫层区,4-过渡区,41-下层过渡区,42-上层过渡区,5-主堆石区,6-次堆石区,7-混凝土挤压边墙,71-下层混凝土挤压边墙,72-上层混凝土挤压边墙。

具体实施方式

[0052] 现结合说明书附图,对本发明的具体实施方式进行详细说明。
[0053] 如图1和图2所示,本发明所述增设胶凝砂砾石结构层的150m~300m级高混凝土面板堆石坝的施工方法,包括混凝土面板1、胶凝砂砾石结构层2、垫层区3、过渡区4、主堆石区5和次堆石区6,所述方法包括如下步骤:
[0054] 步骤一摊铺和碾压主堆石区5的石料,碾压层厚80cm;
[0055] 步骤二施工过渡区、垫层区、混凝土挤压边墙和胶凝砂砾石结构层:
[0056] 2.1摊铺碾压过渡料、垫层料、混凝土挤压边墙施工和铺设碾压胶凝砂砾石料,以形成下层过渡区41、下层垫层区31、下层混凝土挤压边墙71和下层胶凝砂砾石结构层21,厚度均为40cm;
[0057] 2.1.1撒石灰线,以确定下层过渡区41、下层垫层区31、下层混凝土挤压边墙71和下层胶凝砂砾石结构层21的边界;
[0058] 2.1.2摊铺下层过渡料;
[0059] 2.1.3摊铺下层垫层料;
[0060] 2.1.4施工下层混凝土挤压边墙71;
[0061] 2.1.4.1平整胶凝砂砾石上游基面,为使混凝土挤压边墙7的上游面平整,需在每层顶面上游侧宽度不小于1.2m范围内平整胶凝砂砾石料表面,去除起伏波浪形状面和散落的骨料,整平后进行测量放线,标示出挤压机的行走路线;
[0062] 2.1.4.2挤压机吊装就位,混凝土挤压边墙7挤压前,将挤压机吊装到施工起点,利用水准尺对挤压机身进行调节,使挤压机身处于水平状态,挤压机吊装就位时,将挤压机置于前进的直线方向,使外墙板与已成型边墙外坡面重合,挤压机吊装就位后,安放混凝土挤压边墙7角形端头挡板并固定;
[0063] 2.1.4.3挤压成型混凝土挤压边墙7,采用混凝土罐车砼运输到现场,采用后退法往挤压机进料口卸料,速凝剂由专设于挤压机的外加剂罐随挤压机边行走边向进料口添加;挤压时速度控制在50m/h左右;边墙挤压成型后,出现上下层接坡间明显错台或边墙坍塌的情况,采用同种砼进行修补处理;
[0064] 2.1.5填筑胶凝砂砾石料,在混凝土挤压边墙7成型2h后,进行胶凝砂砾石料的填筑碾压,靠近混凝土挤压边墙7区域以及混凝土挤压边墙7以外区域采用振动碾碾压;胶凝砂砾石料采用天然砂砾料或开挖石渣加工料,粒径>30cm,添加胶凝材料水泥和粉煤灰、水、高效减水剂,用液压反铲翻拌6~8遍,拌合均匀后运输至上坝,摊铺、平整、碾压、养护;
[0065] 2.2施工上层过渡区42、上层垫层区32、上层混凝土挤压边墙72和上层胶凝砂砾石结构层,施工步骤同2.1;
[0066] 重复步骤一和步骤二的施工程序使大坝高度上升坝顶,即防浪墙底部高程;
[0067] 步骤三混凝土挤压边墙7表面处理与喷涂乳化沥青:
[0068] 3.1对大坝上游混凝土挤压边墙7表面高差进行测量;
[0069] 3.2对混凝土挤压边墙7表面不平整的进行处理,表面高差控制在+5~-8cm,高出部分采用风镐凿除,低洼处采用砂浆填补,为面板提供一个平整的支承面;
[0070] 3.3喷涂乳化沥青,乳化沥青的厚度1~2mm,混凝土挤压边墙7坡面整修完毕后,沥青喷射机由上至下开始喷涂乳化沥青,首先在坡面上喷射一遍乳化沥青,待干后再喷射第二遍乳化沥青,抛洒砂子,然后喷射第三遍乳化沥青,在其面上再洒一层砂子,乳化沥青为沥青含量为60%的溶剂稀释乳液;
[0071] 步骤四施工混凝土面板1:
[0072] 4.1凿断与处理混凝土挤压边墙7,在沿混凝土面板垂直缝方向将混凝土挤压边墙7凿断,凿断深度不小于30cm,缝底宽度不小于6cm,缝口宽度不小于10cm;
[0073] 4.2施工垂直缝砂浆垫层,在混凝土挤压边墙7坡面上,确定混凝土面板垂直缝的位置及砂浆垫层的范围,用铁钎在所述范围内凿槽,铺设M20的砂浆垫层,铺设M20的砂浆垫层的平整度要求在2m长的范围内控制在5mm以内,以利于安装止水铜片及侧模;
[0074] 4.3施工周边缝沥青砂浆块,拆除周边缝处趾板止水片的保护设施,露头拉筋用砂轮机磨平,用铁钎、铁撬凿槽,并修整成型,埋设沥青砂垫块,沥青砂垫块之间的缝隙用热沥青灌实,沥青砂垫块之间平整度控制在10m范围内、起伏度不超过20mm,沥青砂垫浆中的沥青与砂重量比为1:10;
[0075] 4.4打钢筋网架立筋,安装混凝土面板钢筋前,在混凝土挤压边墙7表面间排距2.0~2.5m钻铅锤孔插架立筋架设钢筋网;架立筋用Φ25mm螺纹钢,打入混凝土挤压边墙7内40cm,按总量的50%布置,其余用板凳筋作架立筋支撑钢筋,并在架立筋上标出钢筋绑扎的设计位置;随着下一步混凝土浇筑要求将架立筋逐步割断,减少混凝土面板1与混凝土挤压边墙7的相互约束;
[0076] 4.5制作与安装混凝土面板钢筋,分别制造每块混凝土面板钢筋,接头采用剥肋滚压直螺纹套筒连接,将钢筋两端头加工成螺纹型,并用硬质塑料套保护,加工完成的钢筋按要求套丝检查、记录、编号挂牌堆存;将加工完成后的钢筋按编号顺序用钢筋台车水平运至临时堆存地点,16~25吨汽车吊将加工好的钢筋吊至运钢筋的坡面台车上,用5吨卷扬机牵引钢筋台车将其运至安装工作面,每次输送2~3吨钢筋;
[0077] 4.6制作与安装铜止水片,采用四级铜止水片成型机在坝面施工平台现场压制成型,顺坡面下送至周边缝接头处,长度依每块混凝土面板的情况确定,最长连续压制成形140m,铜止水片连接采用双面搭接焊,搭接长度不少于20mm;
[0078] 4.7制作与安装侧模:
[0079] 4.7.1侧模为钢木组合结构,主要由18#轻型槽钢配木模板组成,轻型槽钢标准长6m,部分为3m,底部渐变段为6cm厚木模板,每副模板长3m;
[0080] 4.7.2侧模安装在垂直缝底止水安装完成后进行,面板侧模安装自下往上,在仓面两侧布设坡面小车,用5吨卷扬机牵引运输侧模材料,侧模外侧采用三角支撑架固定,三角支撑架用Φ20mm长50cm钢钎固定于混凝土挤压边墙7垫层护面上,内侧采用钢筋作支撑;
[0081] 4.7.3侧模初步安装完成后,用连接螺栓调整垂直度,侧模之间的接缝平整,无错台现象;
[0082] 4.8铺设溜槽,溜槽采用梯形形状,每节长2.0米,端部设连接挂勾,滑模下滑时,在钢筋网上铺设并分段固定,溜槽上部采用柔性材料作盖板,底部铺设塑料布或绒毛毡,以与钢筋网隔开,溜槽内每隔20~30m设置塑料软挡板,以防止骨料分离和缓冲混凝土下滑冲力,混凝土面板分缝宽16m时对称布置二道溜槽,8m宽时中间布置一道溜槽;
[0083] 4.9浇筑混凝土,混凝土用自卸汽车运输至坝面后卸入受料斗内,由受料斗顺坡面溜槽输送入仓,仓内摆动溜槽,按30~50cm分层布料,仓面中部采用 的振捣器振捣,靠近侧模和止水片的部位,采用 软轴振捣器振捣,振捣时振捣器沿滑模前铅锤方向向下,振捣间距不大于40cm,深度达到新浇混凝土层底部以下5cm;
[0084] 4.10养护混凝土,混凝土浇筑振捣抹面3~4遍压实初凝后,铺设一层塑料薄膜加岩棉被保湿保温养护14天,之后改换敷设两层草袋,用铅丝绑扎,在主供水管路上安装支管接水平向花管喷淋养护。
[0085] 进一步的,胶凝砂砾石结构层的宽度为3~5m。
[0086] 进一步的,胶凝砂砾石结构层的水胶比为0.7~1.3。
[0087] 进一步的,胶凝砂砾石结构层的胶凝材料不低于70kg/m3,其中水泥用量≧50%,粉煤灰≦50%,天然砂砾料含砂率为25~35%,或者开挖石渣加工料含砂率为25~40%。
[0088] 进一步的,胶凝砂砾石结构层的胶凝砂砾石碾压混凝土拌和物的基准设计工作度值为2s~12s。
[0089] 通过试验及工程实践检验,胶凝砂砾石碾压混凝土强度一般在C4~C10,劈裂强度在0.4MPa~1.2MPa,渗透系数﹤i×10-5cm/s,而原混凝土面板堆石坝的垫层料渗透系数设计为i×10-3cm/s~i×10-4cm/s,提高了10倍数量级。通过试验,渗透溶蚀近500天,最大CaO溶出率3.16%,随Ca2+溶出,强度下降显著,一般下降10%~25%,随着渗透溶蚀后期,溶出的Ca2+浓度极低,pH值10-11.5,属于低碱性,反映出Ca(OH)2已被极大消耗趋于稳定,对保持胶凝砂砾碾压石混凝土的强度及耐久性有利,说明胶凝砂砾石结构层对大坝防渗起到二次防渗与支撑作用是可靠的。
[0090] 胶凝砂砾石坝,中国成功应用于福建街口水电站的上游围堰、四川雅安飞仙关水电站的纵向围堰、云南澜沧江功果桥水电站上游围堰,最大坝高56m等多个水电站临时围堰工程,中国建设的山西省大同市阳高县守口堡水库大坝,最大坝高61.4m,土耳其已建107m胶凝砂砾石坝,正常发挥巨大效益。
[0091] 以下是申请人的胶凝砂砾石大坝的具体应用的几个施工实例:
[0092] (1)福建洪口上游围堰
[0093] 洪口水电站位于宁德洪口乡境内,拦河坝为碾压混凝土重力坝H=130m。为了降低投资、加快施工进度,且坝址区周围砂砾石料源丰富,上游围堰采用胶凝砂砾石坝。
[0094] 设计的围堰最大堰高35.5m,堰顶宽度4.5m,堰体上游面坡度1:0.3,下游面坡度为1:0.75。
[0095] 胶凝砂砾石筑坝材料胶凝材料总量70kg/m3-90kg/m3,水泥用量不低于35kg/m3。最小压实容重按2200kg/m3控制,28d抗压强度不小于4MPa。
[0096] 从2006年2月初开始施工,2006年3月底竣工投入使用,总共铺筑胶凝砂砾石31500m3。
[0097] (2)四川雅安飞仙关水电站一期纵向围堰
[0098] 四川雅安飞仙关水电站的一期纵向围堰,设计采用10年一遇枯水洪水1460m3/s,纵向围堰全长约369m,围堰顶高程从612.0m渐变至609.0m,堰底高程为600m,最大堰高12m,顶宽4m,两侧坡比1:0.6,28d龄期的强度等级大于C4。其中下游144.3m利用明渠开挖的岩梗作为下部围堰,上部采用碾压胶凝砂砾石围堰,剩余224.7m围堰基础为砂砾石基础,基础采用高压旋喷灌浆防渗,此段全部采用碾压胶凝砂砾石围堰,施工中最大粒径300mm,摊铺厚度600mm,胶凝砂砾石方量约23580m3。
[0099] (3)中国第一座永久胶凝砂砾石坝,即守口堡水库大坝
[0100] 坝体布置及断面设计:胶凝砂砾石坝按挡水坝段、溢流坝段、底孔坝段布置,最大坝高61.6m,坝顶宽6m,挡水坝段的上游与下游坝面坡比均为1:0.6,溢流坝段为开敞式溢流堰,设6孔溢流表孔,每孔净宽9.0m,下游采用挑流消能方式,底孔坝段孔口尺寸为4.0×4.8m,进口设事故检修门,出口设弧形工作门,下接挑流消能工。
[0101] 以上介绍的按照本发明所述方法施工的工程,迄今均取得了巨大的经济效益和社会效益。
[0102] 显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。