CN110396992B - 一种混凝土面板堆石坝面板防裂施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种混凝土面板堆石坝面板防裂施工工艺，包括以下步骤：首先，将松散集料所构成的坝体两侧的坡面进行修整，完成修整后，在坝体中部的平台上挖浇筑井，且浇筑井等间距排列，并在坝体的底部挖浇筑孔，浇筑孔与浇筑井的位置对应，并且浇筑井和浇筑孔相交于坝体内部的一点，坝体的顶面与浇筑井对应的位置安装有横置的承重架。本发明在坝体上浇筑支撑柱和拉杆，通过支撑柱、拉杆及承重架配合共同分担混凝土浇筑成型的面板，从而使得坡面不在起到对面板的主要支撑作用，因此即便坡面发生压缩沉降变形，也不会影响面板整体的受力不均，从而实现面板的防断裂。
Description
技术领域
本发明涉及一种混凝土面板堆石坝面板防裂施工工艺，属于混凝土面板堆石坝领域。
背景技术
混凝土面板堆石坝的面板的施工方法主要包括钢筋安装、模板安装、混凝土浇筑、拆模养护、周边缝和垂直缝止水施工，各个步骤在实际操作中都有不同的操作方法。
现代的面板施工多采用一次成型法，将混凝土面板一次浇筑成型形成坝面，但是这种浇筑方式的混凝土面板凝固过程中容易出现面板开裂的情况，这是由于坝体局部碾压不密实，坝体变性模量小，导致局部压缩变形量大，压缩沉降变形将会导致对应部位的钢筋结构以及模板无法支撑混凝土面板，进而导致面板开裂。
其次，由于坝体材料是由完全没有凝聚力的松散集料所构成，靠强力碾压提高坝体密实性和变形模量，无法实现坝面料粒均匀结合紧密，因此局部压缩沉降变形难以避免。
在现有技术中，如公开号为205917662的中国专利公开的一种防开裂混凝土面板堆石坝，该石坝通过在混凝土面板和主堆石之间设置乳化沥青层，通过减小主堆石和混凝土面板之间的约束，来避免混凝土面板受力不均导致的开裂，但是混凝土面板的重量依然由坡面承受，一旦坡面发生局部压缩沉降，混凝土面板依然会碎裂；又如公开号为101906768的中国专利公开的混凝土面板堆石坝的面板施工方法，该方法在施工之前，待坝体沉降3-6个月，使得沉降变形稳定，再进行面板混凝土的一次性施工，减少面板混凝土施工后各种坝料间的不均匀沉降，防止蓄水后混凝土面板发生结构性裂缝，这种施工方式也是难以预防面板断裂的，根本原因在于：坝体材料是由完全没有凝聚力的松散集料所构成，靠强力碾压提高坝体密实性和变形模量以及长时间自然沉降变形，均无法实现坝面料粒均匀结合紧密，因此局部压缩沉降变形难以避免，而局部的压缩沉降变形将会导致对应部位的钢筋结构以及模板无法支撑混凝土面板，进而导致面板开裂。
为此，我们提出了一种混凝土面板堆石坝面板防裂施工工艺来解决上述问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种混凝土面板堆石坝面板防裂施工工艺，该混凝土面板堆石坝面板防裂施工工艺解决了坝体局部压缩沉降，导致对应部位的钢筋结构以及模板无法支撑混凝土面板，进而致使面板开裂的问题。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种混凝土面板堆石坝面板防裂施工工艺，包括以下步骤：
①对松散集料所构成的坝体的两侧的坡面进行修整；
②在坝体的中部的平台内，开挖浇筑井，坝体的底部开挖浇筑孔，浇筑孔与浇筑井的位置相对应，以及，坝体的顶部与浇筑井对应的位置，横置有承重架；
③分别对浇筑井和浇筑孔进行混凝土浇筑，形成竖直向的支撑柱和水平向的拉杆，并在浇筑井的一端、浇筑孔的底部分别浇筑安装台；
④分别在坝体两侧的坡面设置模板，然后在模板内安放用于浇筑面板的钢筋架，且钢筋架为拱形；
⑤对模板进行混凝土浇筑，形成面板，完成面板的一次性成型施工；
其中，钢筋架为双层结构，位于钢筋架棱边处的钢架轧制成拱形，钢筋架的中部设有弯折部，弯折部放置于位于坝体中部的安装台上，钢筋架的两端均设有拐点，一端的拐点与位于坝体底面的拉杆的端部固定连接，另一端的拐点与位于坝体顶面的承重架的端部固定连接。
所述步骤②中，浇筑井有若干个，若干个浇筑井等间距排列；平台沿坝体的中心线，分别对称设置在坝体内；承重架通过混凝土固定在坝体的顶部。
所述步骤③中，浇筑孔与浇筑井位于坝体内的一端，相互贯通，并在贯通处的外表面浇筑有承重台，浇筑井位于坝体外的一端，设置有安装台，浇筑孔位于坝体外的一端，与面板连接。
所述承重台为锥形结构，且承重台的底部与坝体的底部相邻。
所述浇筑井和浇筑孔内均放置有钢筋笼，钢筋笼位于浇筑井和浇筑孔的中部，并用混凝土浇筑固定。
所述步骤⑤中，完成面板的施工后，对周边缝和垂直缝进行止水施工。
所述步骤①分为以下步骤：
(1.1)对坡面进行若干次碾压修整；
(1.2)在坡面上覆盖垫层；
(1.3)在垫层的表面覆盖浮化沥青层。
所述浇筑井和浇筑孔的直径与面板的重量成正比。
所述步骤④中，钢筋架铺设在浮化沥青层，与浮化沥青层接触的一层为拱形结构。
所述钢筋架的两层结构之间通过板凳筋进行固定，在钢筋架的拐点处和两端均扎有锁钩，锁钩分别与安装台、承重架的一端、拉杆的一端、支撑柱的一端卡接。
本发明的有益效果在于：
1、在坝体上浇筑支撑柱和拉杆，通过支撑柱、拉杆及承重架配合共同分担混凝土浇筑成型的面板，从而使得坡面不在起到对面板的主要支撑作用，因此即便坡面发生压缩沉降变形，也不会影响面板整体的受力不均，从而实现面板的防断裂；
2、由于面板在混凝土浇筑前，需要预先轧制安放钢筋架，为了能使钢筋架稳定放置在承重架的两端以及安装台上而不发生变形，将钢筋架靠近坡面的钢筋呈拱形轧制，从而降低自身重力带来的形变。
附图说明
图1是本发明坝体的横截面结构示意图；
图2是本发明支撑柱与钢筋架的连接结构示意图；
图3是推图1A处的局部放大图；
图中：1-坝体，2-平台，3-浇筑井，4-浇筑孔，5-承重架，6-钢筋笼，7-安装台，8-支撑柱，9-拉杆，10-面板，11-钢筋架，12-垫层，13-浮化沥青层，14-板凳筋，15-承重台。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
一种混凝土面板堆石坝面板防裂施工工艺，包括以下步骤：
①对松散集料所构成的坝体1的两侧的坡面进行修整；
②在坝体1的中部的平台2内，开挖浇筑井3，坝体1的底部开挖浇筑孔4，浇筑孔4与浇筑井3的位置相对应，以及，坝体1的顶部与浇筑井3对应的位置，横置有承重架5；
③分别对浇筑井3和浇筑孔4进行混凝土浇筑，形成竖直向的支撑柱8和水平向的拉杆9，并在浇筑井3的一端、浇筑孔4的底部分别浇筑安装台7；
④分别在坝体1两侧的坡面设置模板，然后在模板内安放用于浇筑面板10的钢筋架11，并且位于钢筋架11棱边处的钢架轧制成拱形，钢筋架11中部的弯折部放置于位于坝体1中部的安装台7上，位于钢筋架11底部的拐点与位于坝体1底面的拉杆9的端部固定连接，位于钢筋架11顶部的拐点与位于坝体1顶面的承重架5的端部固定连接；
⑤对模板进行混凝土浇筑，形成面板10，完成面板10的一次性成型施工。
所述步骤②中，浇筑井3有若干个，若干个浇筑井3等间距排列；平台2沿坝体1的中心线，分别对称设置在坝体1内；承重架5通过混凝土固定在坝体1的顶部。
所述步骤③中，浇筑孔4与浇筑井3位于坝体1内的一端，相互贯通，并在贯通处的外表面浇筑有承重台15，浇筑井3位于坝体1外的一端，设置有安装台7，浇筑孔4位于坝体1外的一端，与面板10连接。
所述承重台15为锥形结构，且承重台15的底部与坝体1的底部相邻。
所述浇筑井3和浇筑孔4内均放置有钢筋笼6，钢筋笼6位于浇筑井3和浇筑孔4的中部，并用混凝土浇筑固定。
所述步骤⑤中，完成面板10的施工后，对周边缝和垂直缝进行止水施工。
所述步骤①分为以下步骤：
(1.1)对坡面进行若干次碾压修整；
(1.2)在坡面上覆盖垫层12；
(1.3)在垫层12的表面覆盖浮化沥青层13。
所述浇筑井3和浇筑孔4的直径与面板10的重量成正比。
所述步骤④中，钢筋架11铺设在浮化沥青层13上，与浮化沥青层13接触的一层的钢筋架11为拱形结构。
所述钢筋架11的两层结构之间通过板凳筋14进行固定，在钢筋架11的拐点处和两端均扎有锁钩，锁钩分别与安装台7、承重架5的一端、拉杆9的一端、支撑柱8的一端卡接。
实施例
如上所述，本发明用于施工一种混凝土面板堆石坝面板，如图1～3所示，包括坝体1；所述坝体1的内部设有平台2，在平台2内开挖有浇筑井3；所述坝体1的两侧坡面上，由内至外依次铺设有垫层12、浮化沥青层13、面板10，在面板10内设置有用于浇筑面板10的钢筋架11，钢筋架11呈拱形设置；所述坝体1的底部开挖有浇筑孔4，浇筑孔4与浇筑井3的位置相对应；所述坝体1的顶部与浇筑井3对应的位置安装有承重架5；分别对浇筑井3和浇筑孔4进行混凝土浇筑，形成竖直向的支撑柱8和水平向的拉杆9。
所述浇筑井3的一端、浇筑孔4的底部分别浇筑有安装台7。
所述面板10内设置钢筋架11，钢筋架11上设有若干个拐点，若干个拐点分别与安装台7和支撑柱8连接。
所述钢筋架11的一端与承重架5的一端连接，钢筋架11的另一端与拉杆9的一端连接。
所述钢筋架11为双层结构，且与浮化沥青层13接触的一层为拱形结构。
所述钢筋架11的两层结构之间通过板凳筋14进行固定，在钢筋架11的拐点处和两端均扎有锁钩，锁钩分别与安装台7、承重架5、拉杆9、支撑柱8卡接。
具体的，钢筋架11为双层结构，位于钢筋架11棱边处的钢架轧制成拱形，钢筋架11的中部设有弯折部(拐点)，弯折部放置于位于坝体1中部的安装台7上，钢筋架11的两端均设有拐点，一端的拐点与位于坝体7底面的拉杆9的端部固定连接，另一端的拐点与位于坝体1顶面的承重架5的端部固定连接。
所述承重架5通过混凝土固定在坝体1的顶部；所述浇筑井3有若干个，若干个浇筑井3等间距排列；所述平台2沿坝体1的中心线，分别对称设置在坝体1内；所述浇筑井3和浇筑孔4的直径与面板10的重量成正比。
浇筑孔4与浇筑井3位于坝体1内的一端，相互贯通，并在贯通处的外表面浇筑有承重台15，浇筑井3位于坝体1外的一端，设置有安装台7，浇筑孔4位于坝体1外的一端，与面板10连接。
所述承重台15为锥形结构，且承重台15的底部与坝体1的底部相邻。
所述浇筑井3和浇筑孔4内均放置有钢筋笼6，钢筋笼6位于浇筑井3和浇筑孔4的中部，并用混凝土浇筑固定。
其防裂施工工艺，包括以下步骤：
S101、首先，将松散集料所构成的坝体1两侧的坡面进行修整，完成修整后，在坝体1中部的平台2上挖浇筑井3，且浇筑井3等间距排列，并在坝体1的底部挖浇筑孔4，浇筑孔4与浇筑井3的位置对应，并且浇筑井3和浇筑孔4相交于坝体1内部的一点，坝体1的顶面与浇筑井3对应的位置安装有横置的承重架5；
S102、其次，在浇筑井3和浇筑孔4的内部均放置钢筋笼6，并使其置于浇筑井3和浇筑孔4内部的中央位置，再进行混凝土浇筑，并在坝体1外侧对应浇筑井3和浇筑孔4的位置分别浇筑有安装台7，带混凝土凝固后形成竖向的支撑柱8和水平的拉杆9；
S103、然后，分别在两侧的坡面设置模板，然后在模板内安放用于浇筑面板10的钢筋架11，并且位于钢筋架11棱边处的钢架轧制成拱形，钢筋架11中部的弯折部(拐点)放置于位于坝体1中部的安装台7上，位于钢筋架11底部的拐点与位于坝体1底面的拉杆9的端部固定连接，位于钢筋架11顶部的拐点与位于坝体1顶面的承重架5的端部固定连接；
S104、最后，对模板进行混凝土浇筑，待混凝土完全凝固后拆下模板(钢筋架11与面板10整体成型)，即完成面板10的一次性成型施工。
具体的，坡面修整采用碾压设备完成，反复多次，完成修整后在坡面上覆盖垫层12，垫层12的表面再覆盖一层乳化沥青层13，乳化沥青层13起到柔性缓冲，垫层12的作用是将坡面修复平整，减少坡面的凹凸。
具体的，浇筑井3和浇筑孔4的直径与面板10的重量成正比，承重架5位于坝体1的顶面并通过混凝土浇固，保证浇筑成型的支撑柱8和拉杆9具有足够的强度能够稳定支撑起面板10，同时承重架5用混凝土浇固，保证承重架5在支撑过程中的稳定性。
具体的，钢筋架11均为双层结构，且靠近坝体1表面的钢筋架11为拱形结构，构成钢筋架11的上下两层钢筋之间通过板凳筋14固定，由于钢筋架11通过拐点与承重架5的两端、支撑柱8以及拉杆9端部的安装台7上固定，因此整个钢筋架11的受力点不在坡面上，即便坡面有压缩沉降变形，也不会影响面板10的受力。
具体的，浇筑井3和浇筑孔4相交于坝体1内部处浇筑有承重台15，承重台15为锥形结构，且较大端面的一端位于下方，承重台15受到支撑柱8和拉杆9自身的重力，同时通过支撑柱8和拉杆9支撑的面板10的重量也由承重台15承重，增大受力面积，避免下沉。
具体的，面板10施工完成后，再完成后续的周边缝和垂直缝止水施工，进行后续的施工，保证混凝土面板堆石坝面板的防裂施工。
具体的，钢筋架11的拐角处均扎有锁钩结构，通过锁钩结构与安装台7和承重架5的两端卡接，保证钢筋架11在安装过程中能够与承重架5的两端、支撑柱8以及拉杆9端部的安装台7快速固定，减少施工流程，缩短工期。
本发明的工作原理为：在坝体1整修过程中挖设浇筑井3和浇筑孔4，并在浇筑井3和浇筑孔4的内部放置钢筋笼6并浇筑混凝土，待冷却后形成支撑柱8和拉杆9，并在坝体1的顶面对应位置布置承重架5，并使用混凝土浇固，轧制好的钢筋架11上的拐点均固定在对应的安装台7和承重架5的两端，通过承重架5、支撑柱8和拉杆9来支撑浇筑成型的面板10，坡面不在起到面板10的主要支撑作用。综上所述，本发明在坝体上浇筑支撑柱和拉杆，通过支撑柱、拉杆及承重架配合共同分担混凝土浇筑成型的面板，从而使得坡面不在起到对面板的主要支撑作用，因此即便坡面发生压缩沉降变形，也不会影响面板整体的受力不均，从而实现面板的防断裂。
Claims (8)
1.一种混凝土面板堆石坝面板防裂施工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
①对松散集料所构成的坝体(1)的两侧的坡面进行修整；
②在坝体(1)的中部的平台(2)内，开挖浇筑井(3)，坝体(1)的底部开挖浇筑孔(4)，浇筑孔(4)与浇筑井(3)的位置相对应，以及，坝体(1)的顶部与浇筑井(3)对应的位置，横置有承重架(5)；
③分别对浇筑井(3)和浇筑孔(4)进行混凝土浇筑，形成竖直向的支撑柱(8)和水平向的拉杆(9)，并在浇筑井(3)的一端、浇筑孔(4)的底部分别浇筑安装台(7)；
④分别在坝体(1)两侧的坡面设置模板，然后在模板内安放用于浇筑面板(10)的钢筋架(11)；
⑤对模板进行混凝土浇筑，形成面板(10)，完成面板(10)的一次性成型施工；
所述步骤③中，浇筑孔(4)与浇筑井(3)位于坝体(1)内的一端，相互贯通，并在贯通处的外表面浇筑有承重台(15)，浇筑井(3)位于坝体(1)外的一端，设置有安装台(7)，浇筑孔(4)位于坝体(1)外的一端，与面板(10)连接；
所述步骤④中，钢筋架(11)铺设在浮化沥青层(13)上，且钢筋架(11)为双层结构，与浮化沥青层(13)接触的一层为拱形结构；其中，位于钢筋架(11)棱边处的钢架轧制成拱形，钢筋架(11)的中部设有弯折部，弯折部放置于位于坝体(1)中部的安装台(7)上，钢筋架(11)的两端均设有拐点，一端的拐点与位于坝体(1)底面的拉杆(9)的端部固定连接，另一端的拐点与位于坝体(1)顶面的承重架(5)的端部固定连接。
2.如权利要求1所述的混凝土面板堆石坝面板防裂施工工艺，其特征在于：所述步骤②中，浇筑井(3)有若干个，若干个浇筑井(3)等间距排列；平台(2)沿坝体(1)的中心线，分别对称设置在坝体(1)内；承重架(5)通过混凝土固定在坝体(1)的顶部。
3.如权利要求1所述的混凝土面板堆石坝面板防裂施工工艺，其特征在于：所述承重台(15)为锥形结构，且承重台(15)的底部与坝体(1)的底部相邻。
4.如权利要求1所述的混凝土面板堆石坝面板防裂施工工艺，其特征在于：所述浇筑井(3)和浇筑孔(4)内均放置有钢筋笼(6)，钢筋笼(6)位于浇筑井(3)和浇筑孔(4)的中部，并用混凝土浇筑固定。
5.如权利要求1所述的混凝土面板堆石坝面板防裂施工工艺，其特征在于：所述步骤⑤中，完成面板(10)的施工后，对周边缝和垂直缝进行止水施工。
6.如权利要求1所述的混凝土面板堆石坝面板防裂施工工艺，其特征在于：所述步骤①分为以下步骤：
(1.1)对坡面进行若干次碾压修整；
(1.2)在坡面上覆盖垫层(12)；
(1.3)在垫层(12)的表面覆盖浮化沥青层(13)。
7.如权利要求1所述的混凝土面板堆石坝面板防裂施工工艺，其特征在于：所述浇筑井(3)和浇筑孔(4)的直径与面板(10)的重量成正比。
8.如权利要求1所述的混凝土面板堆石坝面板防裂施工工艺，其特征在于：所述钢筋架(11)的两层结构之间通过板凳筋(14)进行固定，在钢筋架(11)的拐点处和两端均扎有锁钩，锁钩分别与安装台(7)、承重架(5)的一端、拉杆(9)的一端、支撑柱(8)的一端卡接。
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