CN114250746B - 一种碾压混凝土坝跨孔快速施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碾压混凝土坝跨孔快速施工方法，属于水利水电工程建设技术领域。该方法包括步骤一、提前制作预制混凝土板；步骤二、将坝体孔洞结构预留出来，坝体碾压混凝土继续整体上升，并安装铜止水；步骤三、先进行坝体孔洞结构以外的碾压混凝土施工，进行预制混凝土板和铜止水的安装，并在预制混凝土板安装过程中完成灌浆管组安装；步骤四、在坝体孔洞结构内完成支撑架安装工作；步骤五、在预制混凝土板上浇筑变态混凝土，再通仓浇筑坝体碾压混凝土；步骤六、拆除支撑架；步骤七、施工口字形常态混凝土结构；步骤八、利用灌浆管组对施工缝进行灌浆。可在坝体孔洞顶部混凝土浇筑不饱满的情况下，对孔洞顶部混凝土进行回填灌浆充实。

Description

一种碾压混凝土坝跨孔快速施工方法

技术领域

本发明涉及一种碾压混凝土坝跨孔快速施工方法，属于水利水电工程建设技术领域。

背景技术

碾压混凝土是一种干硬性贫水泥的混凝土，碾压混凝土坝既具有混凝土体积小、强度高、防渗性能好、坝身可溢流等特点，又具有土石坝施工程序简单、快速、经济、可使用大型通用机械的优点。

在碾压混凝土大坝中，为了放空、泄洪和生态流量等需要，一般在坝体设置底孔等，现有的坝体底孔混凝土一般采用现浇形式。现浇混凝土孔洞施工需要先进行底板混凝土施工，再搭设满堂脚手架进行边墙和顶板施工。该施工方法工序繁杂，施工人力和物力投入较大，且各个环节相互制约，使得坝体跨孔施工工期较长，大大影响大坝碾压混凝土的上升速度。实践证明，采用上述施工方法，单孔施工时间约为1.5个月，影响坝体整体上升速度，不能充分发挥碾压混凝土施工速度快的优点。

公开号为CN202945577U的中国专利文献，公开了一种作为跨临时孔洞混凝土浇筑模板的预制结构，包括在碾压混凝土或者常态混凝土坝体内设置的临时孔洞，其中，在临时孔洞的顶板位置设有混凝土预制梁，在所述预制梁上方设有碾压混凝土或常态混凝土浇筑而成的混凝土坝体。采用预制结构使预制梁结构简单、预制方便。预制梁尺寸及重量满足常规运输条件，吊装方便、快捷，制作与安装技术难度较小，安全风险小。预制梁满足临时孔洞顶部混凝土施工期承载能力要求，不需在临时孔洞顶板处增设受力钢筋。预制梁可代替混凝土施工模板，不需再采用满堂脚手架或钢梁作为模板支撑，简化跨临时孔洞施工工艺，加快了跨临时孔洞的施工工期，坝体可整体上升。

但是，该预制结构存在后期孔洞顶部混凝土浇筑不饱满出现渗漏，及预制梁和孔洞混凝土间施工缝面渗水等质量安全问题，可靠性不高。不能有效解决碾压混凝土坝跨孔快速施工的质量安全问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种碾压混凝土坝跨孔快速施工方法。

本发明通过以下技术方案得以实现：

一种碾压混凝土坝跨孔快速施工方法，包括以下主要步骤：

步骤一、根据坝体孔洞结构的宽度尺寸，提前制作预制混凝土板；

步骤二、在坝体碾压混凝土施工至坝体孔洞结构底板高程时，在坝体孔洞结构设计位置的左右侧用大模板支撑将坝体孔洞结构预留出来，坝体碾压混凝土继续整体上升，并同步安装铜止水；

步骤三、当坝体碾压混凝土施工至坝体孔洞结构顶板高程时，先进行坝体孔洞结构以外的碾压混凝土施工，同时拆除坝体孔洞结构左右侧的大模板，进行坝体孔洞结构顶部预制混凝土板和铜止水的安装，并在预制混凝土板安装过程中完成灌浆管组安装；

步骤四、在坝体孔洞结构内完成支撑架安装工作，支撑架用于支撑预制混凝土板；

步骤五、在预制混凝土板上浇筑变态混凝土，待变态混凝土满足承载要求后，通仓浇筑坝体碾压混凝土，使坝体整体继续上升；

步骤六、待坝体碾压混凝土达到设计强度后，拆除支撑架；

步骤七、立模板，在坝体孔洞结构的内侧施工口字形常态混凝土结构形成永久孔；

步骤八、待口字形常态混凝土结构达到一定设计强度后，拆除模板，并利用灌浆管组对预制混凝土板与口字形常态混凝土结构之间混凝土未能浇实留有的空隙，及预制混凝土板与预制混凝土板之间的施工缝进行灌浆。

所述预制混凝土板的混凝土标号为C40，预制混凝土板的下层受力钢筋不少于6根Φ25钢筋，上层受力钢筋不少于6根Φ16钢筋。

所述预制混凝土板内预埋有一排PVC回填灌浆管，PVC回填灌浆管之间的间距为1m，PVC回填灌浆管贯穿预制混凝土板，并与预制混凝土板的其中一个侧面相切，且该侧面与坝体孔洞结构的纵向垂直。

所述PVC回填灌浆管上设有若干灌浆孔与外界连通。

所述铜止水在坝体孔洞结构的横向上绕坝体孔洞结构一周，铜止水距大坝上游面1m，且从坝体孔洞结构上靠近大坝上游的一端开始计算，铜止水位于第一块预制混凝土板和第二块预制混凝土板之间。

所述第一块预制混凝土板和第二块预制混凝土板的顶部和底部均安装有膨胀止水条，步骤三中完成预制混凝土板安装工作后，安装膨胀止水条，步骤六中拆除支撑架后，对预制混凝土板底部的膨胀止水条进行修补。

所述步骤三中的灌浆管组包括回填灌浆排气管和回填灌浆进浆管，回填灌浆排气管位于预制混凝土板的上侧，其进气口伸入预制混凝土板内，且进气口与预制混凝土板之间设有填充物，回填灌浆进浆管位于预制混凝土板的下侧，其出浆口伸入预制混凝土板内。

所述回填灌浆排气管的进气口伸入PVC回填灌浆管内，回填灌浆进浆管的出浆口伸入PVC回填灌浆管内。

所述支撑架包括支撑网，支撑网的顶部设有纵向钢支撑，底部并排设有若干立柱，支撑网包括若干并排设置的支撑钢管，若干支撑钢管通过纵向连接钢管进行连接，支撑钢管沿坝体孔洞结构的横向布置，且支撑钢管的两端均伸入坝体孔洞结构两侧的坝体碾压混凝土内。

所述步骤五中变态混凝土的厚度不小于1m。

本发明的有益效果在于：

首先，在坝体碾压混凝土施工过程中，坝体整体上升不受坝体孔洞结构的施工影响，降低了施工工艺的复杂性，有助于缩短施工工期。采用预制混凝土板跨孔施工，预制混凝土板结构简单，预制和安装方便，既加快了跨孔施工的工期，保证碾压混凝土的快速上升，又较预制梁节约成本。

其次，设置支撑架支撑预制混凝土板的底部，确保了上部坝体碾压混凝土的快速安全施工。

再次，设置回填灌浆系统，可在坝体孔洞顶部混凝土浇筑不饱满的情况下，对孔洞顶部混凝土进行回填灌浆充实，保证孔洞混凝土的施工质量，防止渗漏。

最后，在预制混凝土板与孔洞混凝土施工缝面上游侧设置铜止水和膨胀止水条，可有效保证大坝碾压混凝土和孔洞常态混凝土施工缝面不发生渗水，确保大坝的施工质量和安全。

附图说明

图1是本发明碾压混凝土坝跨孔的平面布置图；

图2是本发明碾压混凝土坝跨孔施工的剖视图

图3是图2沿1-1的剖面图；

图4为图3完成口字形常态混凝土结构和回填灌浆施工后的结构示意图；

图5是本发明预制混凝土板回填灌浆系统立面布置图；

图6是本发明预制混凝土板回填灌浆孔平面布置图；

图7是图5沿2-2的剖面图。

图中：1-坝体碾压混凝土，2-铜止水，3-坝体孔洞结构，4-预制混凝土板，5-立柱，6-纵向钢支撑，7-纵向连接钢管，8-支撑钢管， 9-膨胀止水条，10-变态混凝土，11-回填灌浆排气管，12-PVC回填灌浆管，13-回填灌浆进浆管，14-填充物，15-口字形常态混凝土结构。

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。

如图1至图7所示，本发明所述的一种碾压混凝土坝跨孔快速施工方法，包括以下主要步骤：

步骤一、根据坝体孔洞结构3的宽度尺寸，提前制作预制混凝土板4；在使用时，坝体孔洞结构3的宽度为4.5m，预制混凝土板4的尺寸设计为7.5m×1m×0.5m(长×宽×高)。

步骤二、在坝体碾压混凝土1施工至坝体孔洞结构3底板高程时，在坝体孔洞结构3设计位置的左右侧用大模板支撑将坝体孔洞结构3 预留出来，坝体碾压混凝土1继续整体上升，并同步安装铜止水2；

步骤三、当坝体碾压混凝土1施工至坝体孔洞结构3顶板高程时，先进行坝体孔洞结构3以外的碾压混凝土施工，同时拆除坝体孔洞结构3左右侧的大模板，进行坝体孔洞结构3顶部预制混凝土板4和铜止水2的安装，并在预制混凝土板4安装过程中完成灌浆管组安装；在使用时，待坝体碾压混凝土1初凝后再拆除坝体孔洞结构3左右侧的大模板。

步骤四、在坝体孔洞结构3内完成支撑架安装工作，支撑架用于支撑预制混凝土板4；

步骤五、在预制混凝土板4上浇筑变态混凝土10，待变态混凝土 10满足承载要求后，通仓浇筑坝体碾压混凝土1，使坝体整体继续上升；

步骤六、待坝体碾压混凝土1达到设计强度后，拆除支撑架；

步骤七、立模板，在坝体孔洞结构3的内侧施工口字形常态混凝土结构15形成永久孔；

步骤八、待口字形常态混凝土结构15达到一定设计强度后，拆除模板，并利用灌浆管组对预制混凝土板4与口字形常态混凝土结构15 之间混凝土未能浇实留有的空隙，及预制混凝土板4与预制混凝土板4 之间的施工缝进行灌浆。

所述预制混凝土板4的混凝土标号为C40，预制混凝土板4的下层受力钢筋不少于6根Φ25钢筋，上层受力钢筋不少于6根Φ16钢筋。

所述预制混凝土板4内预埋有一排PVC回填灌浆管12，PVC回填灌浆管12之间的间距为1m，PVC回填灌浆管12贯穿预制混凝土板4，并与预制混凝土板4的其中一个侧面相切，且该侧面与坝体孔洞结构3 的纵向垂直。在使用时，PVC回填灌浆管12采用φ50mmPVC管。

所述PVC回填灌浆管12上设有若干灌浆孔与外界连通。通过灌浆孔提高PVC回填灌浆管12对预制混凝土板4与预制混凝土板4之间施工缝的灌浆效果。

所述铜止水2在坝体孔洞结构3的横向上绕坝体孔洞结构3一周，铜止水2距大坝上游面1m，且从坝体孔洞结构3上靠近大坝上游的一端开始计算，铜止水2位于第一块预制混凝土板4和第二块预制混凝土板4之间。设置铜止水2，避免口字形常态混凝土结构15与坝体孔洞结构3之间，及口字形常态混凝土结构15与预制混凝土板4之间的施工缝形成渗水通道。

所述第一块预制混凝土板4和第二块预制混凝土板4的顶部和底部均安装有膨胀止水条9，步骤三中完成预制混凝土板4安装工作后，安装膨胀止水条9，步骤六中拆除支撑架后，对预制混凝土板4底部的膨胀止水条9进行修补。在预制混凝土板4顶部布置膨胀止水条9，避免预制混凝土板4与变态混凝土10之间的施工缝形成渗水通道，在预制混凝土板4底部布置膨胀止水条9，避免口字形常态混凝土结构15 顶部与预制混凝土板4之间的施工缝形成渗水通道。

所述步骤三中的灌浆管组包括回填灌浆排气管11和回填灌浆进浆管13，回填灌浆排气管11位于预制混凝土板4的上侧，其进气口伸入预制混凝土板4内，且进气口与预制混凝土板4之间设有填充物14，回填灌浆进浆管13位于预制混凝土板4的下侧，其出浆口伸入预制混凝土板4内。在使用时，回填灌浆排气管11和回填灌浆进浆管13均采用Φ25.4mm的镀锌钢管，与各预制混凝土板4相对应的每排回填灌浆进浆管13均相互连通，每排回填灌浆排气管11也相互连通。同时，在 PVC回填灌浆管12顶部采用填充物14填塞，防止孔堵塞。防止变态混凝土10浇筑过程中，堵塞PVC回填灌浆管12。填充物14可采用中间带孔的圆形或锥形胶塞，胶塞中间的孔直径与回填灌浆排气管11相同，安装时将回填灌浆排气管11穿过胶塞中间的孔，伸入PVC回填灌浆管 12内。

所述回填灌浆排气管11的进气口伸入PVC回填灌浆管12内，回填灌浆进浆管13的出浆口伸入PVC回填灌浆管12内。

所述支撑架包括支撑网，支撑网的顶部设有纵向钢支撑6，底部并排设有若干立柱5，支撑网包括若干并排设置的支撑钢管8，若干支撑钢管8通过纵向连接钢管7进行连接，支撑钢管8沿坝体孔洞结构3 的横向布置，且支撑钢管8的两端均伸入坝体孔洞结构3两侧的坝体碾压混凝土1内。在使用时，立柱5采用Φ100mm的钢管，纵向钢支撑6 采用20b的工字钢，纵向连接钢管7和横向支撑钢管8采用Φ48mm的钢管，横向支撑钢管8伸入坝体碾压混凝土1内20cm。

所述步骤五中变态混凝土10的厚度不小于1m。变态混凝土10的厚度不小于1m，以进一步确保施工安全。

本发明提供的碾压混凝土坝跨孔快速施工方法，其有益效果如下：

首先，在坝体碾压混凝土1施工过程中，坝体整体上升不受坝体孔洞结构3的施工影响，降低了施工工艺的复杂性，有助于缩短施工工期。采用预制混凝土板4跨孔施工，预制混凝土板4结构简单，预制和安装方便，既加快了跨孔施工的工期，保证碾压混凝土的快速上升，又较预制梁节约成本。

其次，设置支撑架支撑预制混凝土板4的底部，确保了上部坝体碾压混凝土1的快速安全施工。

再次，设置回填灌浆系统，可在坝体孔洞顶部混凝土浇筑不饱满的情况下，对孔洞顶部混凝土进行回填灌浆充实，保证孔洞混凝土的施工质量，防止渗漏。

最后，在预制混凝土板4与孔洞混凝土施工缝面上游侧设置铜止水2和膨胀止水条9，可有效保证大坝碾压混凝土1和孔洞常态混凝土施工缝面不发生渗水，确保大坝的施工质量和安全。

Claims (10)

1.一种碾压混凝土坝跨孔快速施工方法，其特征在于：包括以下主要步骤：

步骤一、根据坝体孔洞结构(3)的宽度尺寸，提前制作预制混凝土板(4)；

步骤二、在坝体碾压混凝土(1)施工至坝体孔洞结构(3)底板高程时，在坝体孔洞结构(3)设计位置的左右侧用大模板支撑将坝体孔洞结构(3)预留出来，坝体碾压混凝土(1)继续整体上升，并同步安装铜止水(2)；

步骤三、当坝体碾压混凝土(1)施工至坝体孔洞结构(3)顶板高程时，先进行坝体孔洞结构(3)以外的碾压混凝土施工，同时拆除坝体孔洞结构(3)左右侧的大模板，进行坝体孔洞结构(3)顶部预制混凝土板(4)和铜止水(2)的安装，并在预制混凝土板(4)安装过程中完成灌浆管组安装；

步骤四、在坝体孔洞结构(3)内完成支撑架安装工作，支撑架用于支撑预制混凝土板(4)；

步骤五、在预制混凝土板(4)上浇筑变态混凝土(10)，待变态混凝土(10)满足承载要求后，通仓浇筑坝体碾压混凝土(1)，使坝体整体继续上升；

步骤六、待坝体碾压混凝土(1)达到设计强度后，拆除支撑架；

步骤七、立模板，在坝体孔洞结构(3)的内侧施工口字形常态混凝土结构(15)形成永久孔；

步骤八、待口字形常态混凝土结构(15)达到一定设计强度后，拆除模板，并利用灌浆管组对预制混凝土板(4)与口字形常态混凝土结构(15)之间混凝土未能浇实留有的空隙，及

预制混凝土板(4)与预制混凝土板(4)之间的施工缝进行灌浆。

2.如权利要求1所述的碾压混凝土坝跨孔快速施工方法，其特征在于：所述预制混凝土板(4)的混凝土标号为C40，预制混凝土板(4)的下层受力钢筋不少于6根Φ25钢筋，上层受力钢筋不少于6根Φ16钢筋。

3.如权利要求1所述的碾压混凝土坝跨孔快速施工方法，其特征在于：所述预制混凝土板(4)内预埋有一排PVC回填灌浆管(12)，PVC回填灌浆管(12)之间的间距为1m，PVC回填灌浆管(12)贯穿预制混凝土板(4)，并与预制混凝土板(4)的其中一个侧面相切，且该侧面与坝体孔洞结构(3)的纵向垂直。

4.如权利要求3所述的碾压混凝土坝跨孔快速施工方法，其特征在于：所述PVC回填灌浆管(12)上设有若干灌浆孔与外界连通。

5.如权利要求1所述的碾压混凝土坝跨孔快速施工方法，其特征在于：所述铜止水(2)在坝体孔洞结构(3)的横向上绕坝体孔洞结构(3)一周，铜止水(2)距大坝上游面1m，且从坝体孔洞结构(3)上靠近大坝上游的一端开始计算，铜止水(2)位于第一块预制混凝土板(4)和第二块预制混凝土板(4)之间。

6.如权利要求5所述的碾压混凝土坝跨孔快速施工方法，其特征在于：所述第一块预制混凝土板(4)和第二块预制混凝土板(4)的顶部和底部均安装有膨胀止水条(9)；步骤三中完成预制混凝土板(4)安装工作后，安装膨胀止水条(9)；步骤六中拆除支撑架后，对预制混凝土板(4)底部的膨胀止水条(9)进行修补。

7.如权利要求1所述的碾压混凝土坝跨孔快速施工方法，其特征在于：所述步骤三中的灌浆管组包括回填灌浆排气管(11)和回填灌浆进浆管(13)，回填灌浆排气管(11)位于预制混凝土板(4)的上侧，其进气口伸入预制混凝土板(4)内，且进气口与预制混凝土板(4)之间设有填充物(14)，回填灌浆进浆管(13)位于预制混凝土板(4)的下侧，其出浆口伸入预制混凝土板(4)内。

8.如权利要求7所述的碾压混凝土坝跨孔快速施工方法，其特征在于：所述回填灌浆排气管(11)的进气口伸入PVC回填灌浆管(12)内，回填灌浆进浆管(13)的出浆口伸入PVC回填灌浆管(12)内。

9.如权利要求1所述的碾压混凝土坝跨孔快速施工方法，其特征在于：所述支撑架包括支撑网，支撑网的顶部设有纵向钢支撑(6)，底部并排设有若干立柱(5)，支撑网包括若干并排设置的支撑钢管(8)，若干支撑钢管(8)通过纵向连接钢管(7)进行连接，支撑钢管(8)沿坝体孔洞结构(3)的横向布置，且支撑钢管(8)的两端均伸入坝体孔洞结构(3)两侧的坝体碾压混凝土(1)内。

10.如权利要求1所述的碾压混凝土坝跨孔快速施工方法，其特征在于：所述步骤五中变态混凝土(10)的厚度不小于1m。