混凝土砌石坝坝体施工质量检测研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：田芊芊（1989），女，河北保定人，2010 年毕业于河北大学，大专，助理工程师，从事的工作（研究）方向为水利工程试验室。-132-混凝土砌石坝坝体施工质量检测研究 田芊芊 河北广宸建筑工程检测有限公司，河北 保定 071051 摘要：摘要：混凝土砌石坝为常见挡水建筑物，是水利工程的重要组成部分，为提高水利工程施工质量，做好混凝土砌石坝坝体施工质量检测至关重要。本文将结合混凝土砌石坝作用，明确检测混凝土砌石坝坝体施工质量原则，以解决施工质量为目标，深入研究检测坝体施工质量的策略，充分发挥质量检测工作作用，希望能够为相关工作开展提供参考。关键词：关键词：混凝土；石坝坝体；质量检测 中图分类号：中图分类号：TV512 0 引言 可用于砌石坝施工的材料较多，建成砌石坝性能取决于施工材料，现代社会常用混凝土修建砌石坝，有助于降低施工难度，符合修筑砌石坝目标。相关人员要正确认知质量检测工作的重要性，结合混凝土砌石坝坝体施工目标，创新检测施工质量的方法，准确识别砌石坝坝体存在的质量问题，在交工前，采取措施解决问题。1 混凝土砌石坝坝体施工质量检测原则 1.1 科学性 混凝土砌石坝坝体施工质量检测中，检测人员应遵循科学性原则，制定质量检测方案，确保质量检测工作有序开展，发现坝体施工质量问题，分析存在质量问题的原因，协助施工人员解决质量问题，消除安全隐患。为保证施工质量检测结果真实准确，检测人员要深入施工现场，调查施工所在区域的环境条件，检查施工使用的设备，全程参与坝体施工，指导施工活动的开展，督促施工人员按照规范运用施工技术，降低施工中出现质量问题的可能性。1.2 公正性 施工质量检测既发现质量问题的过程，又是顺利解决质量问题的基础，因此在质量检测工作中，工作人员要坚持公正性原则，根据砌石坝施工目标，确定质量检测标准，并运用先进的检测技术完成检测工作，保证检测结果的准确性。依据混凝土砌石坝施工实际情况，判断是否需专业检测机构介入，施工质量要求较高的工程中，应让专业检测机构参与工作，指导质量检测工作的开展，以更为科学的方式完成检测工作，确保检测结果的准确性1。1.3 安全性 混凝土砌石坝坝体施工涉及多种设备的使用，设备的运行状态也会影响施工质量，提高施工质量检测难度，因此质量检测工作中也应贯彻安全性原则，以保证施工安全为目标，优化质量检测工作的开展方式，保护施工人员的人身安全。质量检测人员应参与材料与设备管理工作中，督促施工人员按照标准采购材料与设备，规范各机械设备的运用方式，关注机械设备的运行状态，及时发现存在异常的设备，并采取措施维修异常设备，避免故障设备被用于施工。2 混凝土砌石坝坝体施工质量检测策略 2.1 巡视检查 巡视检查是混凝土砌石坝坝体施工质量检测常用方法，可用于质量检测工作开展，以便检测人员快速获取检测结果，采用该方法检测施工质量时，应根据砌石坝坝体结构特征，确定需重点巡视的部分。通常情况下，质量检测人员应将坝顶、上下油坝、溢流面、廊道、集水井等位置作为巡视重点，并使用相应设备实现观测砌石坝坝体状态的目标，检测范围包括坝体裂缝、腐蚀、松软等病害，同时观测坝体是否存在裂缝，作为衡量坝体施工质量的标准。检测过程中发现坝体存在裂缝，应准确测量裂缝长度、宽度，确定裂缝的位置与走向，根据采集的裂缝信息，绘制能够展现裂缝实际情况的位置图与形状图，同时拍摄裂缝位置照片，针对坝体存在的重要裂缝，可设置标点观测中国科技期刊数据库 工业 A-133-裂缝，以采集更为丰富的裂缝信息。观测过程中发现坝体存在渗透问题，应确定渗水位置，观察渗水的颜色，判断渗水中是否存在石灰、黄锈，查明渗透路径，分析渗透原因与渗漏危害，以便相关人员制定解决渗漏问题的方案。如需测量渗透量，可使用脱脂棉或纱布，测量其干燥时的重量，明确测量渗透量的时间范围，将其固定在渗透位置，测量湿水后的重量，计算前后重量差值，得出坝体的渗水量，作为评判砌石坝坝体施工质量的参考资料2。2.2 引张线法 变形观测常用观测法，具有操作简单的优势，同时运用该检测法得出的检测结果准确性较高，当引张线布设位置为廊道时，该检测法的应用优势尤其明显，有效排除外界因素的干扰，帮助工作人员得出准确的质量检测结果。引张线法检测原理如图 1 所示，检测中需使用引张线观测设备，该设备由钢丝、端点装置、测点装置组成，组成该设备的钢丝直径以 0.8 至 1.2毫米为最佳，测线外部使用直径为10厘米的钢管保护，钢丝与保护管为非接触状态。安装夹线装置时，要线槽反向与钢丝相同，测线被拉紧后，钢丝与线槽底部之间距离为 2 毫米左右。装置中重锤的重量基于钢丝抗拉强度确定，控制其重量为抗拉强度的 1/3 至 1/2之间。使用装置前要向水箱内注水，使浮船位置升高，将钢丝托起至高于标尺 0.5 毫米的位置。确认端点与测点检测处于正常状态后，要观察钢丝的状态，待钢丝稳定 30 分钟后，读取仪器读数，完成一轮数据读取后，破坏钢丝稳定状态，当钢丝再次恢复稳定状态后，再次读取仪器读数，质量检测工作中至少应读取 2 轮读数。当在廊道内布设引张线时，应关闭通风洞，以免风影响引张线的状态，如在表面应用该检测法，应尽量选择无风天，保证观测结果的准确性，提高检测结果的参考价值。图 1 引张线观测原理 2.3 砌石坝养护质量检测 养护为施工的重要环节，也会影响施工质量，质量检测人员应关注养护工作的开展情况，判断养护方式是否科学，检验养护后砌石坝坝体质量，及时纠正坝体养护行为，充分发挥养护工作的重要性。质量检测人员应参与养护方案的制定，根据使用混凝土的性能，选择合适的养护方式，并确定养护时间，通常采用洒水养护法，开始于混凝土终凝后，养护周期以 14至 21 天为最佳，即便工期紧张，也不应低于 7 天，检测人员需监督相关人员严格制定确定的养护方案。当坝体施工区域温度过高或过低时，要督促相关人员采取保温措施，维持建成砌石坝体的问题，降低质量检测工作难度。还要关注施工区域环境温度变化，当气温高于 30 摄氏度或低于零下 3 摄氏度时，告知施工人员尽量不要进行施工，无法避免夏季施工时，可使用砂石预冷，降低施工使用材料的温度，并在施工结束后及时铺设草袋控制坝体表面温度，条件允许情况，尽快养护施工区域河水，恢复施工区域原有生态环境。用于冬季施工的材料，应使用强度较高的胶结材料配置原料，并保证施工使用熟料温度高于 5 摄氏度，并在施工过程中及时清除积水以免结冰，防止建成砌石坝坝体受冻害，非施工期间使用草盖保护坝体，草盖至少铺设两层。2.4 坝体挠度检测 2.4.1 倒垂线观测 倒垂线是坝体挠度观测常用方法之一，观测原理为将不锈钢丝下端固定，上端与可漂浮物体相连，使其漂浮于水面之上，受浮力的作用，铅锤始终处于向上状态，根据钢丝的状态，判断坝体挠度是否符合标准。倒垂线由油箱、浮筒与连杆组成，在实际使用该观测法，检测人员要注意装置规格的选择，用于观测的钢丝直径一般设计为 1 毫米，浮筒长度为 0.5 米，同时要检验钢丝的极限抗拉强度，至少为浮力的2倍。锚块的埋设为运用该观测法的重点，通常埋设在基础钻孔中，孔的深度为坝体高度的 1/3，孔的直径应控制在 15 至 30 厘米之间，使锚块处于孔底，并用混凝土浇筑钻孔，固定锚块。还要设置观测台，观测台中部设置直径为 15 厘米的圆孔，垂线由该孔中穿过。读取观测结果时，应在两个方向分别读取两次，每次读数结束后都需重新安装装置，读数限差控制在0.1毫米，中国科技期刊数据库 工业 A-134-如超过该标准，应重新读数以保证检测结果的准确性。确定读数结果具有参考价值后，计算各读数的平均值，作为挠度检测结果，准确评价砌石坝体的施工质量。该观测法要求检测人员具有较高的能力水平，工程负责人应加大技术培训力度，确保参与质量检测人员掌握观测技巧，正确读取检测结果3。2.4.2 正垂线观测 也是砌石坝坝体挠度检测可用方法，观测方法与倒垂线略有不同，检测人员应了解该观测法的应用原理，正确运用观测法检测坝体的挠度，完成坝体施工质量检测工作。检测使用装置中钢丝的直径应设计为 1毫米，如装置使用装置重量较高，应设计直径为 2 毫米，避免观测过程中钢丝被折断。还要控制重锤的重量，确定依据为钢丝的极限拉力，一般为极限拉力的30%，如使用垂线仪的形式为接触式，要保证垂线的重量高于 200 千克。检测人员要准确读取观测结果，比较多次读数的差值，如每次读数的差值不高于 0.15 毫米，可将该检测结果作为参考，如差值过大应重新进行检测，计算准确观测结果的平均值，作为挠度测量结果，保证测量结果的精确性。为充分发挥正垂线观测法的作用，项目负责人应组织检测人员学习该观测法，掌握该观测法的应用能力，能够根据砌石坝坝体质量检测需要，正确制定检测方案，得出最准确的检测结果，发现砌石坝坝体存在的质量问题。同时引进先进设备，将更为先进的检测设备用于检测工作开展，降低检测人员运用技术的难度，引入信息技术配合检测工作的开展，替代人工完成数据的分析与处理工作，加快数据处理速度，并保证数据处理结果的精确性，提高质量检测效率4。2.5 严控材料质量 混凝土砌石坝坝体施工中，优质材料为施工质量控制目标的基础，为此质量检测人员要严控材料质量，重视施工使用材料性能检验，确保施工材料性能良好，不会影响砌石坝的施工质量，降低施工质量检测工作的开展难度。混凝土为施工使用的主要材料，质量检测人员应按照设计标准，检测施工使用混凝土的配合比，并在实验室中制作试件检测混凝土的性能，判断施工使用混凝土性能是否符合标准，如不符合施工使用标准，应依据检测结果优化混凝土配制方案，检测标准如表 1 所述。施工中使用的石料粒径控制，确保不同粒径石料配比合理，分别用于施工不同项目，提高施工使用材料的利用率，减少不必要的资源浪费。使用石料中的小粒径碎石，一般应用于砌缝填筑，以减少混凝土的用量，保证工程施工质量的同时，提高修筑砌石坝的经济效益。质量检测人员务必要参与材料选购，在施工材料入场前，采用合适方法检验材料质量，阻止劣质材料被用于施工，确保施工任务可顺利完成，质量检测结果符合验收标准5。表 1 混凝土抗压强度检测标准 强度等级 7 天强度 28 天强度 C20 10.2MPa 20.7MPa C15 9MPa 16MPa 2.6 规范施工技术运用方式 为凸显施工质量检测工作的重要性，检测人员要明确规定施工技术的运用方式，要求相关施工人员按照规范运用技术，约束施工人员的技术应用行为，降低出现质量问题的可能性。第一，明确施工缝处理方法，砌石坝坝体施工中可能出现的施工缝分为垂直向与水平向两种，针对水平施工缝，要在后续砌筑工作开始前，对已有表面作凿毛处理，并冲洗接触面，清除表面杂物，垂直向施工缝处理需关注已砌筑部位强度，当强度高于每平方米12千克时，才可做凿毛处理，待强度高于每平方米 25 千克时继续浇筑。第二，铺浆为砌石坝体施工的重要环节，施工中检测人员要协助施工人员正确设计铺浆的厚度，一般应为设计砌缝宽度的 1/3，通常设计为 12 厘米，底部铺水泥砂浆，该层厚度应控制在 2 厘米作用，保证铺设后表面平整。第三，石料的摆放，使用铁锤敲击石料，保持石料的密实度，摆放石料的过程中要注意砌缝宽度的设计，基于使用石料的粒径确定，通常设计为石料粒径 2 至2.5 倍，并保证石料大面向下。第四，灌浆期间要注意振捣密实，如灌浆高度超过 0.4 米，可适当增加振捣次数，振捣点位置的确定依据设备的性能，一般应小于设备作用半径的1.5倍，并将对角缝振捣作为重点，结束灌浆工作后可采取塞入片石的方式处理起砌缝，保证施工质量。3 结束语 综上所述，混凝土砌石坝体施工中，质量检测工作发挥重要作用，高质量完成质量检测工作，可避免建成坝体存在质量的问题，赋予砌石坝更高使用价值。相关人员应关注行业发展趋势，学习先进的技术应用中国科技期刊数据库 工业 A-135-理念，基于混凝土砌石坝修建需要，不断调整检测坝体施工质量的策略，得出具有参考价值的检测结果，保证水利工程施工质量与预期相符。参考文献 1孙祖金.堆石重力坝自密实混凝土砌石施工J.东北水利水电,2023,41(3):19-21.2张周亮.凤冈惠民水库混凝土砌石重力坝设计分析J.水利科学与寒区工程,2022,5(11):95-98.3 刘 辛,李 友 彬,刘 磊.高 填 充 自 密 实 混 凝 土 砌 石 坝 力 学 性 能 及 破 坏 机 理 研 究 J.水 利 技 术 监督,2022(11):156-160.4安可君,刘斯宏,胡永福等.高心墙堆石坝施工质量检测试验研究J.云南水力发电,2021,37(11):31-37.5王晨阳.浅议混凝土砌石双曲拱坝施工技术及质量把控J.湖南水利水电,2019(4):20-21.