牟思勇(河南华北水电工程监理有限公司)
论水利水电工程中碾压混凝土大坝的施工技术
牟思勇
(河南华北水电工程监理有限公司)
在经济飞速发展的当下,水利水电工程也得到空前发展。施工技术也得到相当程度上的研发与应用,其中大坝的建设是其中关键的组成部分,而碾压混凝土技术既能保证混凝土坝体的兼顾程度,水泥用量少,能够有效地节约人力物力成本,整合了水利工程的资源,且温控措施简单,很好的保证了工程效果。正是由于这些明显的优势,让碾压混凝土的技术从90年代开始就获得较大范围的发展,取得良好的效果。现本文主要围绕着碾压混凝土大坝的施工技术概况、技术施工要求来进行相关探讨,以期促进交流,不断提高水利水电工程中碾压混凝土大坝的施工技术水平。
水利水电工程;碾压混凝土;施工技术
引言:实力工程建设施工中,碾压混凝土的术要点,就是把可以用于施工土石坝的大型工程机械,直接用于碾压混凝土施工之中【1】。建造大坝的基本要求是硬度强且防水性好,混凝土施工技术和土混凝土技术施工工艺比较复杂繁琐,因此对技术要求要严格些,如何在原有技术的基础上精化技术,提高施工水平,这就需要我们对碾压混凝土大坝的施工技术进行全面的分析与探讨。
1.碾压混凝土原材料
施工质量的管理有施工设计和施工过程构成,但是具体施工开始之前,应对工程施工进行准备,其中施工原材料的选择与工程质量关系密切。混凝土是一种多相复合材料,是复杂的多相堆聚体。应用碾压混凝土技术时要注意加强质量控制。注意选用水泥、掺合料、外加剂等主要的原材料。水泥的质量是混凝土结构质量的基本保障,是保障混泥土强度的主要材料,在进行大坝碾压混凝土施工中,需要混凝土强度达到一定的标准[2]。掺合料的选用通常采用石灰石、粉煤灰等材料,是增加混凝土强度的添加料,活性掺合料与水泥发生反应可以大大增加混凝土的胶凝能力,在大坝建设中使混凝土能够有效防止水留的侵蚀。外加剂的添加需要根据工程施工的具体情况进行科学配比,其主要作用是使混凝土机构施工条件特殊情况下调节混凝土性质,在混凝土中混合少量外加剂,能够保证混凝土结构承受较强的外界因素干扰。
2.应用情况。水利工程施工随着当前社会发展中不断的扩大和应用,其发展措施不断的完善,混凝土施工规模逐步扩大其在施工中是通过振动和碾压实的新型混凝土施工技术和施工措施。在施工的过程中突破了传统混凝土施工要求。在经济快速发展的今天,水利建设也在如火如荼的飞速发展,水利工程为经济建设提供了基础的能源供应和各种便利。混凝土碾压技术在当前的应用过程中逐步提高,成为当前混凝土石坝施工中的重点,更是结合当前先进的混凝土振捣技术进行施工的主要工艺。在水利工程的严抓工程质量,使用碾压混凝土技术,减少了裂缝的产生,提高了混凝土的质量,能够为地方经济长期稳定的发展提供坚实的基础。从1995年开始,特别是近3年中,碾压混凝土坝的规模迅速增大,目前世界各国在建的碾压混凝土坝平均坝高达到80~90m,平均方量达到40万~50万m3。碾压混凝土坝兼有常态混凝土坝和碾压土石坝的优点,具有节约水泥、施工简便、缩短工期、降低造价等优点,因此该项筑坝技术已经在全世界得到广泛的应用。
2.问题.水利工程中产生裂缝的原因通常是混凝土在浇筑的过程中,由于表面的外部温度变化较大引起混凝土表面应力超过标准值造成裂缝的产生,在夏季、秋季施工时较为常见。在气温骤降的季节,坝体表层混凝土温度裂缝会随机出现,因为在温度变化相对剧烈时,新浇层的混凝土在下部混凝土的弹性模量已经比较大高,这时上面新浇筑的混凝土附着在下面已经浇筑的混凝土表面,下面的混凝土就会产生一种对上部新浇筑混凝土的约束变形应力,从而引起物质的膨胀,产生裂缝。
碾压混凝土是现阶段水利工程坝体施工中的主要方式,采用合格的原材料加上先进的技术才能修建出合格的碾压混凝土大坝工程[3]。在主体工程碾压混凝土施工前,要进行现场碾压混凝土工艺性的试验,确定施工工艺流程和材料的比例配置。严格按照工程设计部门提供的混凝土配料单和审定的投料顺序、拌和时间进行拌和,确保混凝土拌和质量。注意提高混凝土碾压密实度,保证达到预期的强度和不透水性。采取有效的温度控制措施,可以大大降低出现裂缝的几率,保障大坝的混凝土质量[4]。
1.浇筑强度和碾压混凝土拌和设备。人们通常使用高效率的强制式拌和机生产碾压混凝土。近年来出现的连续式拌和机已可以拌制出质量接近于批式拌和机生产的混凝土。连续式拌和机能耗低、生产率高,降低了碾压混凝土成本。
2.碾压混凝土的运输。最常用的运输手段有自卸汽车、深槽皮带机、倾斜升降机等。使用自卸汽车运送碾压混凝土时,在入仓前必须冲洗轮胎,以防杂质带入仓面。塔带机输送系统是方便快捷的运输手段,可直接从拌和楼将混凝土运至仓面,但造价贵,适用于大型碾压混凝土坝的施工。对于坝肩较陡的大坝,我国首创了负压真空溜槽法输送碾压混凝土,该项技术已在江垭碾压混凝土坝的施工中使用,并获得成功。
3.碾压混凝土的模板。混凝土坝的施工可以采用常规移动模板,也可采用滑模。模板的高度多为层厚的倍数。近年来,吸取浇筑公路路缘的施工经验,出现了水平滑模机,可使层面从一边到另一边连续上升,避免形成冷缝。
4.碾压混凝土的质量控制。目前常用的几种主要质量控制手段是:在生产过程中,常用VeBe仪测定碾压混凝土的稠度,以控制配合比。在碾压过程中,可使用核子密度仪测定碾压混凝土的湿容重和压实度,对碾压层的均匀性进行控制。碾压混凝土的强度在施工过程中是以监测容重进行控制的,最后,通过钻孔取芯样校核其强度是否满足设计要求。
5.扩大变态混凝土的使用范围。所谓变态混凝土,即将一定配比的灰浆掺入摊铺好的碾压混凝土中,再将其振捣密实后得到的混凝土[5]。其中变态施工法是指通过加入灰浆使得原先干硬的碾压混凝土转化成可振捣的极低流态的变态混凝土。变态混凝土的应用,有效减少了异种混凝土间薄弱的结合部位,使得碾压混凝土技术的施工速度进一步提高。变态混凝土一般被运用于模板边缘、坝内配筋处及廊道周围等震动碾压不能直接进行碾压的部位。
结语:在大坝的碾压混凝土施工中,为了保障工程整体质量,每个细节都必须认真的考虑,力求每个环节和步骤能够严格落实到位,把可能的问题列入计划中,这样可以大幅度的提高施工的进度,让水电大坝的碾压混凝土施工过程更加顺畅。希望借由此研究,能认识到碾压混凝土大坝中变态混凝土应用的重要现实意义,不断提高其应用水平,以确保碾压混凝土大坝的质量和安全。充分发挥大坝碾压混凝土技术的自身优势,避免缺陷和不足,不断加大创新力度,为我国的水电工程建设提供更大的便利。
[1]张小芳. 对水利水电碾压混凝土筑坝技术的研究[J]. 低碳世界,2014,11:82-83
[2]谢飞龙. 碾压混凝土大坝中变态混凝土的应用[J]. 科技与企业,2012,13:249.
[3]黄楚勤. 水利工程中大坝碾压混凝土的施工管理措施[J]. 中国高新技术企业,2015,24:126-127.
[4]孙亚文. 试析碾压混凝土大坝工程的施工质量管理[J]. 才智,2012,28:35.
[5]杜旭斌,朱宝荣. 碾压混凝土坝温控方法综述[J]. 杨凌职业技术学院学报,2013,04:1-2+6.
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1007-6344(2016)04-0236-01