混凝土防洪壩施工技術(shù)探討

□王利軍（新疆沙灣縣金溝河流域管理處）

1.引言

防洪壩工程動輒關(guān)乎數(shù)萬人民的生命及數(shù)百億國家財(cái)產(chǎn)的安全，相關(guān)的建設(shè)工作一直是各地政府關(guān)注的頭等大事，施工質(zhì)量牽涉國計(jì)民生。由于受自然環(huán)境、溫度影響、資源和結(jié)構(gòu)形式等多種因素的影響，對于新疆近幾年高速增長的混凝土防洪壩項(xiàng)目中的各項(xiàng)技術(shù)難題，當(dāng)?shù)丶跋嚓P(guān)施工單位迫切需要解決。本文針對新疆沖乎爾、希尼爾及其他水電站等的防洪壩工程出現(xiàn)實(shí)際問題，分析混凝土防洪壩工程施工的重點(diǎn)難點(diǎn)，闡述一些施工縫等問題的解決方案。

2.混凝土防洪壩工程施工控制

新疆某防洪壩工程筑壩工程長600 余米，開挖砂礫石9000多立方米，回填砂礫石3300m3，使用水泥砂漿砌卵石5300 余立方米（水泥型號M7.5），瀝青木板伸縮縫30 多道共240 多米，C15 混凝土頂壓30 多米以及相關(guān)導(dǎo)流附屬施工工程。防洪壩施工工藝流程包括施工準(zhǔn)備、施工導(dǎo)流、防洪壩基槽開挖、壩體瀝青木板伸縮縫施工、施工勾縫、基槽回填和施工隊(duì)伍撤離等。正常情況下施工準(zhǔn)備工作2d 內(nèi)完成，挖掘機(jī)等資源租用2d 完成，該工程量較小，基槽開挖8d，壩體漿砌石施工用時30d，防洪壩迎水面勾縫用時3d，基槽回填7d 結(jié)束，最后撤離現(xiàn)場用時1d結(jié)束項(xiàng)目?？紤]新疆當(dāng)?shù)氐臍夂蚝?，合理選擇工程進(jìn)行日期，加上完善的管理機(jī)制，該項(xiàng)目圓滿完成。

防洪壩施工管理過程中的決策問題很難定量解決，必須以科學(xué)管理、控制論和運(yùn)籌學(xué)為基礎(chǔ)，通過仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助支持工程管理人員完成決策活動?；炷练篮閴问┕み^程中影響因素眾多，影響作用不確定另外施工過程中管理客觀需求，在具體項(xiàng)目中應(yīng)完善決策管理，針對防洪壩工程的特殊性，對決策支持系統(tǒng)中決策目標(biāo)、設(shè)計(jì)原則和功能要求進(jìn)行全面統(tǒng)籌。只有從源頭上把握才能保證工程項(xiàng)目的科學(xué)性和安全性，具體的施工組織細(xì)節(jié)措施需要更多的注意環(huán)節(jié)。

健全組織機(jī)構(gòu)，成立項(xiàng)目部，保證工程項(xiàng)目順利實(shí)施，一般由政府水利部門組織組建混凝土防洪壩施工工程項(xiàng)目部，設(shè)置項(xiàng)目部經(jīng)理、常務(wù)副經(jīng)理及下設(shè)工程部、財(cái)務(wù)部和工程部等部門技術(shù)負(fù)責(zé)人，加強(qiáng)施工項(xiàng)目組織領(lǐng)導(dǎo)。其次，在已有的施工條件下，優(yōu)化施工組織方案，采用平行作業(yè)施工，保證項(xiàng)目的施工進(jìn)度。例如防洪壩基槽的開挖和壩體漿砌石施工工序可以平行進(jìn)行，在基槽開挖第三天組織壩體漿砌石施工，這樣就有效的節(jié)約了工程時間，保證正常甚至提前完成施工任務(wù)。再次，堅(jiān)持優(yōu)質(zhì)精品工程要求，完善質(zhì)量監(jiān)督體系，嚴(yán)格控制工程質(zhì)量，一方面要求工程上崗人員具有豐富的施工經(jīng)驗(yàn)或者正規(guī)培訓(xùn)，尤其是各項(xiàng)目部負(fù)責(zé)人，必須有良好的工程素養(yǎng)，另一方面要求工程使用原材料正規(guī)符合國家相應(yīng)規(guī)范規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，確保材料質(zhì)量，還有半成品材料嚴(yán)格檢驗(yàn)，砌筑砂漿塌落度等參數(shù)測試必須滿足要求。防洪壩尺寸要求同樣嚴(yán)格，平面上直線段每20m 需設(shè)測試點(diǎn)1 個，曲線段10m 便需設(shè)置1 個點(diǎn)測試，高程上利用水準(zhǔn)儀精確基礎(chǔ)挖填深度，不斷用尺測量，在安設(shè)防洪壩伸縮縫支架時需借助擺錘調(diào)整，確保水平。最后工程定額管理必須嚴(yán)格，建立健全資金管理體系，通過合理的工程分包等方法在保證設(shè)計(jì)和工程質(zhì)量的前提下節(jié)約項(xiàng)目成本。

3.防洪壩混凝土施工

3.1 開挖、回填

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，測量好高程,按防洪壩設(shè)計(jì)開挖尺寸定好兩側(cè)開挖邊線進(jìn)行開挖。防洪壩開挖前,先分清防洪壩開挖和利用方開挖。防洪壩開挖采用PC300 挖掘機(jī)挖甩、102kW 推土機(jī)推至渠堤外20m。對于利用方開挖采用挖掘機(jī)直接挖甩至防洪壩待填處。防洪壩回填分利用方回填和外借方回填?；靥钋跋冗M(jìn)行平衡計(jì)算,確定利用方回填部分和外借方回填部分,然后進(jìn)行回填。利用方回填:將可利用的開挖，按設(shè)計(jì)鋪土厚度進(jìn)行鋪土碾壓,即PC300 挖掘機(jī)挖甩、102kW 推土機(jī)平整、13.5T 凸塊碾碾壓合格。外借方回填采用1.2m3挖掘機(jī)挖裝8-18t 自卸車運(yùn)至防洪壩作業(yè)面上，102kW 推土機(jī)平整、13.5T 凸塊碾碾壓密實(shí)。施工前應(yīng)選擇代表性砂石料進(jìn)行專門的壓實(shí)試驗(yàn)確定壓實(shí)方法和各種碾壓參數(shù)(包括機(jī)械種類型號、填土厚度、碾壓遍數(shù)、最優(yōu)含水量等)。

3.2 壩邊坡修整

壩邊坡分粗修和精修兩部分。粗修:PC300 挖掘機(jī)按設(shè)計(jì)尺寸并預(yù)留20～30cm 開挖。精修壩槽:該工序要組織有一定操作技術(shù)的人員承擔(dān),每10m 按樣板做好一個標(biāo)準(zhǔn)斷面,兩標(biāo)準(zhǔn)斷面拉緊線繩,將線繩沿標(biāo)準(zhǔn)斷面從上至下移動,邊移動邊削取余土,沿線檢查基面是否合符標(biāo)準(zhǔn),反復(fù)修整,直至完全符合要求。邊坡開挖過程中,要采用坡度尺掛線隨時檢查邊坡的開挖情況,要避免超挖或欠挖,采用人工刷坡清至壩基,最后和壩基的渣料一起拉運(yùn)出去。

3.3 碾壓施工

碾壓施工法是目前較為成熟的混凝土防洪壩施工工藝，層間間隔時間可控制在混凝土初凝時間內(nèi)來保證層間結(jié)合質(zhì)量，還可加快施工速度且提高施工效率，充分利用先進(jìn)碾壓混凝土施工技術(shù)工藝并且多采用新技術(shù)新工藝更能獲得優(yōu)質(zhì)工程。碾壓施工法利用高效的深槽皮帶機(jī)加負(fù)壓溜槽混凝土運(yùn)輸方法，一方面減少了項(xiàng)目投資，運(yùn)輸成本僅為12.4 元/m3，比傳統(tǒng)自卸汽車運(yùn)輸法20.6 元/m3 的消耗經(jīng)濟(jì)的多，另一方面較為快速安全，混凝土自拌和樓運(yùn)出到壩面僅需10min。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、安裝快、占地少，在全國很多防洪壩項(xiàng)目中應(yīng)用并展示著自己的優(yōu)點(diǎn)。

4.防洪壩常見施工難題

混凝土工程中常見的裂縫問題普遍存在且實(shí)際工程中難以解決，在防洪壩工程中裂縫是隱形的炸藥，千里之堤毀于蟻穴是對其風(fēng)險(xiǎn)的最好表達(dá)。新疆某防洪壩工程裂縫處理工程中積累的大量經(jīng)驗(yàn)，保證了大壩的質(zhì)量和工程安全。裂縫的出現(xiàn)一方面是基礎(chǔ)不均勻沉陷、施工縫處理不善或溫差過大造成，另一方面防洪壩工程的分層分塊施工工藝會產(chǎn)生一些水平施工縫，處理方法主要有人工鑿毛、風(fēng)砂槍、壓力沖毛和刷毛機(jī)等，根據(jù)具體情況具體選擇。高壓水沖毛是比較經(jīng)濟(jì)合理的方法，但要求較高，沖毛處理后列封面無乳皮且不得損傷內(nèi)部骨料，時間選擇非常重要，過早會破壞對混凝土表面造成擾動結(jié)構(gòu)造成混凝土浪費(fèi)，過遲會由于混凝土硬化加大工作難度而不易保證處理質(zhì)量。工程上很多難題都得到了技術(shù)人員的良好解決，縫面沖毛太早或太重造成大石外露部分過多的難題必須從沖毛時間的合理選擇來預(yù)防，已經(jīng)出現(xiàn)的可采用挖除過多骨料重新填充處理；沖毛不足導(dǎo)致局部出現(xiàn)灰漿和乳皮的問題可采用沖毛槍補(bǔ)沖方法去除灰漿；鋼筋和預(yù)埋件密集導(dǎo)致局部沖毛不足時可采用人工造毛縫面處理；專人負(fù)責(zé)混凝土收倉和養(yǎng)護(hù)加強(qiáng)工作，防止養(yǎng)護(hù)和保護(hù)不到位的裂縫出現(xiàn)，已經(jīng)出現(xiàn)問題的采取人工鑿槽處理。

該防洪壩項(xiàng)目采用了聚氨酯保溫防濕方式處理，有效防裂，工程平整度較好，色彩均勻。同傳統(tǒng)保溫方式比較而言，聚氨酯泡沫保溫保濕法由于其噴涂方式而施工速度很快；苯板材料同壩面粘結(jié)牢靠且強(qiáng)度滿足要求；省去了鋼模保護(hù)等工序，高壓操作更利于材料向混凝土表面的滲入，起到良好的防滲效果；由于材料的整體性，更好的保證了壩體不出現(xiàn)干縮裂縫，提高結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性。

5.大壩施工中塑性混凝土應(yīng)用

該大壩中塑性混凝土的實(shí)際應(yīng)用有效增強(qiáng)了壩基防滲性能，良好的塑性混凝土防滲墻配合比設(shè)計(jì)、施工組織配合加上施工質(zhì)量控制更能保證優(yōu)質(zhì)工程。塑性混凝土是指用膨潤土和黏土替代普通水泥混凝土中大部分水泥而生產(chǎn)出的柔性工程材料，具有更低的彈性模量、更大的極限應(yīng)變值和更好的抗?jié)B性能，同時節(jié)省水泥、施工方便、環(huán)保節(jié)能。塑性混凝土選材很重要，粗骨料宜選一級配骨料，采用中砂，好的原材料選擇以后良好的配合比才能保證混凝土塌落度，同時要縮減混凝土運(yùn)輸距離、減少混凝土離析。新材料的工程監(jiān)督檢測同樣重要，在引用先進(jìn)的材料和工藝發(fā)展防洪壩工程的同時，先進(jìn)的檢測儀器選用同樣應(yīng)得到重視。

6.結(jié)語

結(jié)合某防洪壩施工工程實(shí)例，闡述了該防洪壩所采取的施工技術(shù)，同時針對防洪壩目前的技術(shù)要去，提出可采取的工程技術(shù)，以及提出了其施工難題處理，為同類工程提供參考借鑒。

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