水布垭面板堆石坝填筑施工技术
7 新技术应用
7.1 挤压边墙技术的应用及发展
水布垭面板堆石坝采用上游垫层料填筑与护坡施工同时进行施工的新方法,其内容是沿垫层料上游坡面预先制作一个干贫混凝土小墙,与垫层料压实层同厚,其后部回填垫层料。具有同层垫层料填筑与上游坡面防护施工一次性完成的特点,简化了上游坡面垫层料超填、坝坡整修、斜坡碾压、坡面保护等施工工序,加快了垫层料坡面保护施工进度,提高了坡面保护能力。
但从国内外工程实践中发现,采用该施工工艺后,面板直接浇筑在挤压边墙上,由于挤压边墙与混凝土之间的不均匀变形,面板易产生裂缝。为克服挤压边墙对面板的应力影响,消除或减少面板产生拉伸裂缝。在水布垭面板施工前,认真分析面板与挤压边墙的结构、运行工况,结合面板的变形规律,提出在挤压边墙上沿面板垂直缝缝凿断,以减少对面板的变形约束,消除或减少面板裂缝。
挤压边墙分缝施工技术,减少了墙体与面板之间的不均匀变形而引起了拉伸或弯曲产生的裂缝,是在高面板坝上挤压边墙技术发展的一次创新。
7.2 反渗水体系
在堆石坝施工期,为减少坝体渗水对工程施工的影响,建立了三级立体排水体系,完善施工期排水系统。
175.8~179.3m高程为第一级排水系统,在坝内根据渗水分布在基岩上设置截水墙和集水井,钢管穿趾板引排至坝外。确保基础回填干地施工条件。
179.3~195m高程为第二级排水系统,设置两个集水井,集水通过179.3m高程排水管穿过渡区、垫层区至坝外。
195m高程以上为第三级排水系统,渗水沿坝体渗流到下游,通过RCC围堰预留量水堰口排出。
通过实践,坝体渗水主要通过第一级排水系统排出。当坝体施工期排水增大时,部分水通过第二级193m高程排水管排出。待上游一期面板浇筑完成后,坝体渗水则通过下游量水堰通道排出。
7.3 GPS的应用
GPS实时监控系统利用全球卫星定位技术、无线数据通讯技术、计算机技术和数据处理与分析技术进行集成,结合水布垭大坝工程实际,实现对振动碾运行轨迹、速度和碾压遍数的实时、高精度、自动化监控。
监控系统通过安装在振动碾上的流动站系统作为移动监测点,进行GPS移动观测,其观测项目主要是机械的运行轨迹、运行速度和碾压遍数,并将有效的观测结果实时发送回中心控制室。同时,在振动碾操作室机箱中有工控机显示屏,通过图表方式实时地显示碾压机械的运行参数,指导操作人员作业。
配备专门的工作站,进行移动观测和现场质量监控。其主要观测项目是摊铺层碾压前后的堆石体厚度的变化,为控制摊铺层厚度、计算压实率提供数据,并将观测结果发送回中心控制室;同时根据系统监控数据,从质量管理角度指导现场施工。
8 结 语
水布垭面板坝以233m的坝高号称当今世界之最,在目前施工技术规范尚且之参照执行的高坝施工技术领域,以认真、严谨、科学的态度发展高坝施工技术,并推动了技术革新。
水布垭面板堆石坝填筑施工从2003年2月到2006年10月,除去度讯施工历时38个月,填筑总量约为1564万m3,最高月强度75.11万m3,平均月强度41.2万m3,实现了2007年工程按期蓄水和首台机组发电的目标,在工程质量上得到国家质量检查总站巡视专家组的好评,100%的合格率和89.07%的优良率为大坝的顺利完建创造了好的基础条件,在开创高坝施工技术的同时,努力营造一个精品的水布垭工程,留下一个水利工程建造者的丰碑。
(本组文章图、表略,详情请见cmtm杂志2008年第12期)