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混凝土面板堆石壩發(fā)展現(xiàn)狀綜述

2010-10-11 16:49  來源于網(wǎng)絡(luò)  【  【打印】【我要糾錯】

  混凝土面板堆石壩在19世紀(jì)80年代就出現(xiàn)了,由于當(dāng)時技術(shù)條件的限制,采用拋投法堆筑,垂直沉降和水平位移都很大,施工期和施工后沉降可達(dá)到壩高的7%左右。壩造高了,沉降量加大,混凝土面板開裂,導(dǎo)致大量滲水,因此當(dāng)時堆石壩最高造到100M。到四十年代,堆石壩基本停止發(fā)展,六十年代,由于大型振動壓路機(jī)的出現(xiàn),使堆石密度明顯提高,變形減小,滲水減少,施工季節(jié)不受限制,因而堆石壩再次得到發(fā)展,已成為經(jīng)濟(jì)合理、應(yīng)用廣泛、施工方便的一種新壩型。目前,由于施工工藝的進(jìn)步,使得混凝土面板堆石壩的設(shè)計(jì)高度提高到200M級。面板堆石壩的發(fā)展現(xiàn)狀可歸納為以下幾點(diǎn):

  1、填筑標(biāo)準(zhǔn)提高

  主次堆石區(qū)分線,加大主堆石區(qū)的比例(目前已達(dá)2/3);壩體填筑高深均衡,壩料均衡上升,盡量減少高差,有高差的部位采用緩坡連接;壓實(shí)質(zhì)量提高,由于沖擊壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用,使得壩料的孔隙率大大降低,而各區(qū)壓實(shí)的均勻性大大提高。

  2、軟巖筑壩的發(fā)展

  隨著壩高的增長,硬巖已不能滿足大壩填筑量的需要,通過摻用軟巖或者單獨(dú)采用軟巖,大大地?cái)U(kuò)大了料源范圍,增大了開采料的利用率。

  3、冬季填筑碾壓

  通過薄層填筑、禁止凍塊上壩、墊層料兼顧排水性和穩(wěn)定性等措施,冬季可以施工。

  4、面板防裂性能大大提高

  混凝土面板裂縫分為溫度裂縫和結(jié)構(gòu)裂縫兩種,過去對溫度裂縫研究較多,但結(jié)構(gòu)縫對壩體危害很大,目前還未得到解決。

  通過選擇配合比、外加劑、合適的施工期,及時養(yǎng)護(hù)等綜合措施,可減少面板溫度裂縫。目前在國內(nèi)常采用兩種高性能混凝土來減少面板的溫度裂縫:在洪家渡、浙江白溪電站采用聚丙烯纖維收縮補(bǔ)償混凝土,在珊溪采用BF-Ⅱ減水劑,都得到了很好的效果。

  面板結(jié)構(gòu)裂縫主要是由大壩變形過大、沉降不均勻等原因引起的,解決辦法只能通過提高大壩堆石干密度、把好填筑碾壓質(zhì)量關(guān)、預(yù)留足夠的沉降期等措施來控制。不能搞臨時斷面,壩料均衡上升,控制填筑層厚度,面板一次澆筑成型,盡量不分期。公伯峽電站采用全斷面均衡薄層上升填筑法,壩高已填筑80多米,但沉陷量只有40cm,也說明了這個問題。

  5、擠壓邊墻施工

  擠壓式混凝土邊墻施工技術(shù)是在巴西埃塔壩工程開創(chuàng)的混凝土面板壩上游坡面施工的新方法。這種技術(shù)因其能簡便及時地提供上游坡面的防護(hù),并可明顯提高墊層料的壓實(shí)質(zhì)量等特點(diǎn)而成為面板壩施工的一種新技術(shù)。目前國外已有十余座面板壩推廣應(yīng)用這一新技術(shù)。國內(nèi)以公伯峽面板堆石壩工程為對象開展了擠壓式邊墻的技術(shù)研究,并擬在龍首二級、芭蕉口、水布埡等電站應(yīng)用。我局中標(biāo)的馬來西亞巴貢和蘇丹麥洛維工程也準(zhǔn)備采用。

  邊墻施工法是在每填筑一層墊層料之前,用螺旋式邊墻擠壓機(jī)制作出一個近似于梯形的半透水混凝土小墻,然后在其內(nèi)側(cè)按設(shè)計(jì)鋪填壩料,用振動碾平面碾壓,合格后重復(fù)以上工作。

  5.1 擠壓機(jī)械

  邊墻擠壓機(jī)由陜工局集團(tuán)公司設(shè)計(jì)制造的,是借鑒公路工程道沿機(jī)的原理制作而成,它包含4個部分:動力系統(tǒng)(柴油發(fā)動機(jī)作為動力系統(tǒng)用擠壓方式驅(qū)動設(shè)備前行、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(擠壓機(jī)前進(jìn)過程中,控制行走方向)、混凝土擠壓倉(混凝土卸入料斗后,通過螺旋槳攪拌混凝土擠壓到模板倉內(nèi),通過安裝的機(jī)械振搗系統(tǒng)充分振搗,以確;炷恋拿軐(shí)性和澆筑質(zhì)量)、邊墻機(jī)模板(按照擠壓墻的設(shè)計(jì)尺寸制作的固定模板)。

  5.2 擠壓墻設(shè)計(jì)斷面

  邊墻截面基本為梯形,上下層連接可視為鉸接方式。這可使邊墻適應(yīng)墊層區(qū)的沉降變形,其下部不易形成空腔進(jìn)而對面板造成不利影響。上游坡面可根據(jù)壩坡坡比調(diào)整,由于過大的頂寬會降低邊墻適應(yīng)變形的能力,因此頂部寬度應(yīng)限制在12cm以內(nèi)。墻高采用40cm,與碾壓后的墊層料厚度一致,上游坡根據(jù)面板壩上游坡度確定,內(nèi)側(cè)坡比設(shè)計(jì)為8:1以便于墊層料碾壓,底部厚度大約為70cm,每延米方量為0.18m3。

  5.3 混凝土配合比

  邊墻混凝土性能應(yīng)具備低強(qiáng)度、低彈模、半透水的特點(diǎn),為了滿足與墊層料填筑同步上升的要求,混凝土又要具有較高的早期強(qiáng)度。由于擠壓機(jī)對混凝土配合比比較敏感,濕的混凝土行進(jìn)速度快,干的混凝土行進(jìn)速度慢,因此擠壓墻混凝土按一級配干硬性混凝土配合比設(shè)計(jì),坍落度為0,通常采用水泥用量70~85㎏/m3,用水量100kg/m3左右,水灰比1.31~1.45,速凝劑適量。28d混凝土抗壓強(qiáng)度大約5Mpa左右,混凝土滲透系數(shù)在10-2~10-3cm/s范圍內(nèi),要求低彈模。采用拌和樓拌制,混凝土罐車運(yùn)輸至澆筑現(xiàn)場。

延伸閱讀:混凝土 面板 建筑
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