一种具有消能效果的人工景观溢流坝施工方法技术

本发明专利技术属于水工建筑物消能技术及城市造景领域，为了解决现有景观坝存在的因消音问题导致的工期长、造价高等问题，提供了一种具有消能效果的人工景观溢流坝施工方法，是采用薄型混凝土溢流坝+浆砌景观石结构，利用混凝土和浆砌景观石组成重力坝，抵抗上游水压力的水平荷载，利用浆砌景石营造自然跌水氛围形成结构具有消能效果坝体。本发明专利技术施工方法既减小了混凝土重力坝的体积，又简化了坝后消能结构构造，并且达到了良好的景观瀑布及消能效果。保证了坝体的安全运行，同时延长坝体使用寿命，节省工程投资。

A Construction Method of Artificial Landscape Overflow Dam with Energy Dissipation Effect

The invention belongs to the field of energy dissipation technology of hydraulic structures and urban landscaping. In order to solve the problems of long construction period and high cost caused by noise elimination of existing landscape dams, a construction method of artificial landscape overflow dam with energy dissipation effect is provided. The gravity dam is composed of thin concrete overflow dam + masonry landscape stone structure, and the gravity dam is resisted by using concrete and masonry landscape stone. Under the horizontal load of swimming water pressure, the dam body with energy dissipation effect can be formed by using masonry landscapes to create a natural falling atmosphere. The construction method of the invention not only reduces the volume of the concrete gravity dam, but also simplifies the energy dissipation structure behind the dam, and achieves good landscape waterfall and energy dissipation effect. It ensures the safe operation of the dam body, prolongs the service life of the dam body and saves the project investment.

【技术实现步骤摘要】
一种具有消能效果的人工景观溢流坝施工方法
本专利技术属于水工建筑物消能技术及城市造景领域，具体涉及一种适用于小型河流（蓄水高度在5米以内）、具有消能效果的人工景观溢流坝及其施工方法。
技术介绍
目前随着国家对生态环境的重视越来越高，人民对居住、生活环境的不断提高，各地区、各县市在大力改善城市宜居环境，尤其对贯通城区的河流大力整治，修建各类液压坝、橡胶坝、混凝土坝等来形成城市蓄水景观工程。现有坝体消能方式主要有底流消能、面流消能、挑流消能。但上述三种消能方式对下游河道冲刷严重，且坝后需设置复杂的海曼、消力池、消力戽等水工消能建筑物。工期长、造价高，不能满足市民对河道景观的观赏需求。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有景观坝存在的因消音问题导致的工期长、造价高等问题，进而提供了一种具有消能效果的人工景观溢流坝施工方法。本专利技术采用如下技术方案：一种具有消能效果的人工景观溢流坝施工方法，是采用薄型混凝土溢流坝+浆砌景观石结构，利用混凝土和浆砌景观石组成重力坝，抵抗上游水压力的水平荷载，利用浆砌景石营造自然跌水氛围形成结构具有消能效果坝体。施工过程为坝基土方开挖→人工修坡及清理基坑→基坑联合验收→垫层施工→基础锚固钢筋的安装→混凝土溢流坝混凝土工程→止水、预埋件安装→植筋→浆砌景观石施工→工完场清。所述混凝土溢流坝采用梯形实用堰，上游侧垂直设置，下游侧倾斜设置，坡度为1:0.3。混凝土溢流坝混凝土施工采用跳仓法施工，混凝土溢流坝纵向沿坝长方向划分为七个坝段，分别为1、2、3、4、5、6、7坝段，先浇筑1、3、5、7坝段，再浇筑2、4、6坝段；混凝土溢流坝高度方向分三次浇筑，第一层浇筑至与下游消力池顶板齐平，第二层浇筑至与上游钢筋混凝土铺盖齐平，第三次浇筑至顶板标高。基础锚固钢筋的安装：是在基础垫层面上采用梅花形布置，竖向植入锚固钢筋，锚固钢筋之间的间距不大于1.5米，锚固钢筋植入基础垫层的锚固长度不小于1米，外露长度不小于0.8米。植筋是指在混凝土溢流坝后方（即坡度下游侧）按浆砌景石台阶高度方向植筋，植筋的竖向间距为0.6米，植入深度不小于30mm，外露长度（即埋入浆砌景观石的石灰缝长度）不小于1m。本专利技术具有如下有益效果：（1）混凝土坝底板增设锚杆，加强了坝体与地基的整体性，减小了坝体体积；（2）坝后植筋，埋设于景观石的灰缝中，增强了坝体与景观石的联结，提高了稳定性；（3）景观石砌筑成台阶状，形成跌水瀑布，提高了城市景观效应；（4）景观石与混凝土薄坝结合成一个有机整体，形成了新型的重力坝结构体系，节约了投资，缩短了工期；（5）坝后景观石砌筑成台阶状，水流通过跌水消能，减少对下游河道的冲刷。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图（箭头表示水流方向，对应箭头指向为下游，反向为上游）；图2为混凝土溢流坝的结构示意图；图3为现有坝体的示意图；图中：1-混凝土溢流坝，2-浆砌景观石，3-上游钢筋混凝土铺盖，4-下游消力池，5-浆砌卵石，6-混凝土垫层，7-锚固钢筋，8-拉结筋，9-止水铜片，10-自密实混凝土。具体实施方式本专利技术是采用薄型混凝土坝+浆砌景观石，利用混凝土和浆砌景观石组成重力坝，抵抗上游水压力的水平荷载，利用浆砌景石营造自然跌水氛围形成新型结构坝体消能方式。以某市的生态湿地工程为例，其溢流坝作为整个生态湿地的一级蓄水建筑物。溢流坝坝长147.8米，坝高2.3米，溢流坝由上游铺盖段、溢流挡墙、消力池和冲砂闸组成。该工程的结构如图2所示，溢流坝采用梯形实用堰，堰高2.5m，缺口段堰高23m，顶部宽1.5m，上游垂直，下游坡向上游1:0.3。坝踵宽度0.8m，坝趾宽度2.35m。浆砌景石营造自然跌水氛围。上游钢筋混凝土铺盖为10.7米长，30cm厚C25W4F200钢筋混凝土。下游消力池为长14m，采用50cm厚钢筋混凝土底板结构，池深0.5m。浆砌卵石：坝顶采用厚15cm厚的浆砌卵石盖顶。混凝土垫层：C15。锚固钢筋：钻孔插Φ32的长1.8米的锚固钢筋，锚固长度1米，梅花形布置，间距1.5m。拉结筋：后植Φ8的拉结钢筋，保证景观砌石与坝体结合为一体。止水铜片：分缝处安装、埋设厚2mm的铜止水片，做成企口型。自密实混凝土：浆砌石砌筑空隙采用自密实混凝土灌注。保证结构密实牢固。该工程的整体示意图如图1所示，具体施工过程如下：施工测量放样本工程平面测量用方格网,直角坐标法测量,所有定位点的位置必须事先准确计算,并经监理认可后,方可施测。根据业主提供的两个定位点坐标,用全站仪测设处坝体外边线,并在基坑四角均设置轴线引桩。根据投测的轴线使用钢卷尺放坝体边线,及放坡开挖线,在本层放线结束后必须对坝体轴线及施工开挖线进行复测,经复测合格后方可进行下一道工序施工。土方开挖本工程土方采取挖掘机挖土并装车、8t自卸汽车外运,土方弃于弃土场整平成型。开挖采取“自上而下，先岸坡后河槽”的原则。达到建基面后，必须对基础进行认真的清理和处理。应将地面上的腐殖土全部清除干净。基础联合验收坝基土方开挖完工后进行自检，自检合格方可进行基础联合验收，经联合验收合格后进行下一道工序。工艺流程坝基土方开挖→人工修坡及清理基坑→基坑联合验收→垫层施工→基础锚固钢筋的安装→混凝土工程→止水、预埋件安装→植筋→浆砌景石施工→工完场清。垫层施工混凝土采用C15进行施工，一般从一端开始，或跳仓进行，并应连续浇筑。混凝土浇筑后，应及时振捣，在2h内必须振捣完毕，否则应按规范规定留置施工缝。浇筑完的混凝土，应在12h左右覆盖和浇水，一般养护不得少于七天。基础锚固钢筋的安装锚杆在基础垫层面上采用梅花形布置，间距1.5m,直径32mm；锚杆锚固长度1m，外漏长度0.8m。混凝土工程钢筋混凝土工程包括钢筋绑扎、模板安拆、混凝土浇筑、止水、伸缩缝处理等。坝体混凝土纵向沿坝轴方向采用跳仓法浇筑，沿坝长方向划分为七个坝段，分别为1、2、3、4、5、6、7坝段，先浇筑1、3、5、7坝段，再浇筑2、4、6坝段。高度方向分三次浇筑，第一层浇筑至与下游消力池顶板齐平，第二层浇筑至与上游铺盖齐平，第三次浇筑至顶板标高。止水、预埋件安装本工程由水工溢流坝、消力池、挡土墙结构组成，主要沉降缝设止水带651型，规格280-7，要求严格按设计进行材料质量控制施工。植筋在坝后按浆砌景石台阶高度方向植筋，间距0.6m。植入深度30mm，埋入浆砌石灰缝长度不小于1m。采用“植筋法”进行植入施工，在植筋位置钻孔、注胶并植入钢筋，利用化学锚固胶作为钢筋与坝体混凝土的粘合剂，保证钢筋与混凝土的可靠粘结。浆砌景石施工浆砌景石采用起重机配合人工施工，坐浆法分层砌筑，浆砌石选用景观石材，强度等级不低于MU30，砌筑砂浆强度等级M10.0，景观石砌筑空虚用强度等级为C30混凝土灌注。山石体量与坝体景观应协调。通过前置框景、背景衬托，以及利用流水弥补山石的缺陷等手法营造景观石跌水的艺术特征。利用本专利技术施工方法施工该工程，既减小了混凝土重力坝的体积，又简化了坝后消能结构构造，并且达到了良好的景观瀑布及消能效果。保证了坝体的安全运行，同时延长坝体使用寿命，节省工程投资。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有消能效果的人工景观溢流坝施工方法，其特征在于：是采用薄型混凝土溢流坝+浆砌景观石结构，利用混凝土和浆砌景观石组成重力坝，抵抗上游水压力的水平荷载，利用浆砌景石营造自然跌水氛围形成结构具有消能效果坝体。

【技术特征摘要】
1.一种具有消能效果的人工景观溢流坝施工方法，其特征在于：是采用薄型混凝土溢流坝+浆砌景观石结构，利用混凝土和浆砌景观石组成重力坝，抵抗上游水压力的水平荷载，利用浆砌景石营造自然跌水氛围形成结构具有消能效果坝体。2.根据权利要求1所述的具有消能效果的人工景观溢流坝施工方法，其特征在于，施工过程为坝基土方开挖→人工修坡及清理基坑→基坑联合验收→垫层施工→基础锚固钢筋的安装→混凝土工程→止水、预埋件安装→植筋→浆砌景观石施工→工完场清。3.根据权利要求2所述的具有消能效果的人工景观溢流坝施工方法，其特征在于，所述混凝土溢流坝采用梯形实用堰，上游侧垂直设置，下游侧倾斜设置，坡度为1:0.3。4.根据权利要求3所述的具有消能效果的人工景观溢流坝施工方法，其特征在于，混凝土溢流坝混凝土施工采用跳仓法施...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨利，卫芷，时虎，郭美庆，王瑞，王续东，李冰冰，
申请(专利权)人：山西四建集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14