高混凝土面板堆石坝施工关键技术
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1.3 技术难点和施工技术发展需求

在高面板堆石坝技术发展的过程中,料源规划开采、坝体变形控制、坝体防渗控制等方面一直是技术上的核心难点。解决这些技术难点,就是施工技术发展的必然需求,是促进面板堆石坝筑坝技术发展的必经之路。研究新的材料、新的工艺、新的方法,将拓宽解决面板坝施工技术问题的思路。

1.3.1 料源规划及开采技术的发展需要

料源规划及开采技术发展的需要主要体现在以下几方面:

(1)坝体填料与开挖料的不同物理性质的不均衡时空分布规律,导致了施工进程的供需矛盾,产生了不必要的弃料,过多地占用堆料场、弃渣场地,并产生过多二次倒运费用。如何将初期开挖的新鲜程度较低的开挖料适时地用于坝体填筑;提升坝体填料规划与开采技术的应用水平是解决以上问题的途径,是土石方挖填施工技术发展的需要。

(2)面板堆石坝的填筑施工与建筑结构物的基础开挖施工之间,由于受到各种因素的制约,施工进程受到干扰。往往致使从结构物的基础开挖出的有用料不能直接运至工作面进行填筑,产生二次倒运。如何将工程结构物的开挖料尽可能地直接运至大坝填筑,以减少料场的开挖量,使二次倒运量最小,节约成本。而解决好工序间的时间进程,是能否优质快速经济施工的关键。

(3)施工道路的布置是面板堆石坝施工中的一个关键性的步骤,由于受到客观环境的影响,布置施工道路具有诸如:地形影响、料源位置影响、坝体动态形象面貌影响、趾板建筑物影响等影响因素,如何克服这一系列影响因素而使施工道路通畅是整个面板堆石坝施工的关键点。

1.3.2 高坝变形控制施工技术的发展需要

高坝变形控制和施工技术的发展需要主要体现在以下几方面:

(1)进一步地认识200m堆石坝体的实际变形规律,将有助于此类坝型设计施工的技术发展。

(2)坝体填筑的分序加载问题是涉及坝体变形、施工资源的均衡、施工工期之间较为复杂的矛盾,解决好这一矛盾对实现面板堆石坝优质、快速、经济施工,极具其重要性。

(3)坝体沉降的均匀性是体现堆石坝质量的关键,沉降控制,特别是深覆盖层基础的处理等系列问题,是面板堆石坝的一项关键技术。研究恰当的施工手段、施工次序,可实现改善坝体不合理的沉降方式。

(4)坝体填筑压实技术是保证坝体质量的关键。在负温条件下,如何进行坝体的填筑施工。冲碾技术的方法和工艺在面板堆石坝的压实施工中是何效果,能否将冲碾技术用于面板堆石坝的压实施工中,以提高施工效率。都具有其研究价值。

(5)当地材料坝的最大特点就是要充分利用坝址区的各类岩土,包括各种开挖料的利用来降低工程造价,加快施工进度。因此对当地材料的研究利用是今后面板坝技术进一步发展的一个方向,小粒径石料是特指一种岩石比较坚硬、开挖后最大粒径一般小于100mm,含有少量100~200mm粒径,没有大于200~600mm粒径的石料,这种石料单体抗压强度大但级配不能满足设计规范对主堆石体的级配要求。探索小粒径石料来填筑堆石坝体的施工技术、质量检测手段,对拓宽坝体对填筑料的适应性具有深远的意义。

1.3.3 高坝防渗施工技术的发展需要

高坝防渗施工技术的发展需要主要体现在以下几方面:

(1)渗漏控制是反映面板堆石坝质量的关键,控制坝体渗漏的途径为:一方面可通过坝体压实过程的控制,避免或减少坝体的不均匀变形来控制混凝土面板开裂;另一方面则可通过面板、趾板混凝土材料的改善,减少混凝土裂缝的产生。研究这方面问题对坝体渗漏控制具有重要意义。

(2)混凝土面板施工中,面板施工工艺是决定面板施工质量的关键,研究适宜于混凝土面板施工特点的施工工艺具有意义。

(3)止水施工的工艺质量控制是减少坝体渗漏的关键,探索相应的施工工艺程序是高坝防渗的关键。

(4)在深覆盖层基础面上建造的面板堆石坝,其防渗墙的施工质量直接影响坝体的渗漏。探索相应的施工工艺程序是高坝防渗的关键。

1.3.4 特殊施工工艺的发展需要

特殊施工工艺的发展需要主要体现在以下几方面:

(1)传统上的坝体填筑存在坝面削坡的问题,研究坝面施工中的固坡技术,可缩短工期、节约坝体垫层料用量,是面板堆石坝施工技术发展需要。

(2)面板堆石坝的施工进程往往受到趾板、防浪墙等混凝土结构施工速度的制约。通过研究和应用加快防浪墙等混凝土结构施工速度的设施和手段,对提高面板堆石坝的施工速度,具有其意义。

(3)面板堆石坝坝身溢洪道技术质量要求高、风险大,结构复杂,施工难度大,需采用特殊的施工工艺。因此,面板堆石坝坝身溢洪道施工工艺技术进行系统的研究可填补此项施工技术的空白,使此类坝型的设计意图的实现成为可能。

(4)深覆盖层面板堆石坝的施工技术的关键是解决深覆盖层地基的处理问题。研究其适合的施工方法是此类坝型是保证大坝质量的关键。

(5)在坝体长度较大的大坝中,常规的监测手段,消耗人力、物力和财力。因此,如何解决该混凝土面板堆石坝的渗漏探测问题,准确地判断渗漏点(或者渗漏段),具有技术发展的需求。

(6)与面板堆石坝施工相应的导截流问题是与施工进度直接相关的,探索新的施工方法可推进大坝的施工进程。