廖崇礼
(中国水利水电第八工程局有限公司湖南长沙410000)
水利水电工程中碾压混凝土大坝的施工技术分析
廖崇礼
(中国水利水电第八工程局有限公司湖南长沙410000)
碾压混凝土是一种新型混凝土,现如今已经被广泛应用于水利水电工程施工中。本文首先介绍了水利工程对于碾压混凝土技术的要求,然后结合工程实例,对碾压混凝土大坝施工技术以及质量控制措施进行了详细探究。根据实践研究,碾压混凝土大坝施工工序较多,而且机械化程度要求比较高,在实际施工中,必须严格控制各工序施工质量,保证大坝运行安全性与可靠性。
水利水电工程;碾压混凝土大坝;应用
水利水电工程在国民经济发展中发挥着十分重要的作用,现如今,水利工程建设越来越受到关注,在建设施工安全、质量和综合效益方面的要求日益严格。碾压混凝土技术是混凝土大坝建设中最常用的技术之一,对该项技术进行深入研究至关重要。
随着科学技术的不断发展,我国水利工程建设力度不断加大,水利工程质量控制和管理也逐渐成为水利工程工作者关注的主要问题,因此,对碾压混凝土施工技术的要求也越来越严格。从碾压混凝土技术的角度而言,水利工程中施工材料是保障施工质量的先决条件,在实际工程中,必须对施工场地及其周边环境进行勘察分析,选择合适的厂家采购水泥、集料、掺配料等等,然后对混凝土进行科学配比,以保障水利工程的综合效益。
某水利水电枢纽工程水库总库容为985万m3,共有3台800kW水轮发电机组。水库设计蓄水位为890.0m,校核洪水位为891.1m,碾压混凝土坝坝顶高程为893.0m。另外,该水利工程大坝大坝混凝土总方量18.8万m3,其中碾压混凝土14万m3,常态混凝土4.8万m3,碾压混凝土占坝体混凝土总量的74%。
4.1 原材料选择
加强混凝土材料的控制和管理对于保证工程施工质量意义重大,具体而言,需要注意以下几点:①外加剂。在混凝土材料中加入外加剂,能够增强抗渗性、稳定性以及混合料的强度。目前,最为常用的外加剂就是减水剂和引气剂。②水泥。目前最常使用的水泥是中热水泥,具有耐磨性好、强度高、干缩性低等特点,在提高混凝土的稳定性方面具有很好的效果。③掺合料。通常情况下会选用粉煤灰、石灰石等材料作为掺合料,增加适当强度的掺合料以后,水泥和这些掺合料会发生反应,进而增加混凝土凝胶能力。另外,如果需要利用活性骨料,应该优先分选Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰,经过试验确定骨料具有足够的储备量,同时还要设置防雨、遮阳等设施。
4.2 配合比设计
在碾压混凝土大坝施工中,碾压混凝土配合比设计能够直接决定工程施工质量,因此,需要结合大坝实际需要和施工要求,优化混凝土配合比设计。本工程施工现场碾压混凝土施工配合比如表1。
表1 水库大坝碾压混凝土施工配合比(kg/m3)
4.3 混凝土拌制
在大坝碾压混凝土工程施工中,需要拌制大量的混合料,混合料的拌制是否科学也关系到整个混凝土工程的质量。施工人员需要认真对待原料的称重工作,尽量保证称量的准确性,将误差控制在允许范围内,保证混合料的配制符合混凝土工程的实际需求。目前,在水利工程大坝混凝土工程中,最为常用的就是强制搅拌机,它能够时刻保持混合物的均匀搅拌,进而保证混凝土的质量。另外,在混合料搅拌的过程中,应该将搅拌车和运料车之间的落差控制在2m以内,这样才能够避免混合料出现离析现象。
4.4 混凝土运输
由于混凝土搅拌站和施工现场之间有一定的距离,所以在均匀搅拌混凝土原料之后,需要使用汽车将其运输到指定的施工场地。在混凝土运输过程中,不仅要考虑平稳性,而且为了避免原料中水分的散失,需要覆盖混合料。另外,施工人员还应该控制好车辆行驶的速度,尽量减少过程中停顿的时间。
4.5 混凝土入仓方式
通常情况下,水利水电工程大坝碾压混凝土入仓方式为自卸汽车直接入仓,该水库工程混凝土拌和系统位于大坝下游,因此,自卸汽车入仓方式为从下游端和左右岸入仓。具体而言,需要在水库大坝下游入仓位置,采用100cm×100cm×150cm预制混凝土块替代木块,浇筑完成后即可拆除。大坝高程850.00m以下可以采用自卸汽车直接入仓,大坝高程850.0m以上则需要在大坝混凝土浇筑左岸,通过采用自卸汽车+真空负压溜槽+装载机进行入仓,而大坝混凝土浇筑右岸则需要采用自卸汽车+流管+装载机进行入仓。
4.6 铺料平仓及碾压
该水库碾压混凝土的铺料方式为平层通仓法,最大浇筑仓面面积2730m2。在铺料施工过程中,需要采用平行坝轴线方向进行铺料和平仓,铺料厚度为34±3cm,压实厚度为30cm,条带宽度在4~6m之间;卸料、转料、铺料和平仓采用连续作业的方式。在混凝土碾压施工前,需要进行现场碾压试验,然后再根据碾压试验报告进行施工。首先,需要静压2遍,然后再采用低频以及高频高振碾压4遍,行走速度为1.0km/h。对于边角位置,需要采用手扶振动碾碾压设备进行碾压,碾压遍数为28遍。碾压施工共完成后,还需要按照10m×10m网格布点,并且使用专业仪器,对混凝土表观密度和相对密度进行检测。
4.7 层间结合及缝面处理
根据规范和碾压混凝土室内和现场试验的成果,确定水库大坝混凝土在不同季节碾压施工层面允许间歇时间的控制标准,以及不同层面施工处理方法。
4.8 大坝变态混凝土施工
在本工程施工中,变态混凝土施工所用浆液需要在制浆站进行集中制浆,然后通过灌浆泵输送至仓内。在变态混凝土施工中,需要按照碾压混凝土34cm铺料厚度进行拌和料铺设,同时还需要人工刻槽4道;槽宽为20cm、深在15~20cm之间,刻槽与模板的距离在10~15cm之间,两道沟槽间距应该小于20cm。人工提浆需要根据碾压混凝土体积的5%加浆。加浆完成后,还需要采用插入式振捣,加浆自搅拌到铺洒、振捣在1h内完成。
4.9 碾压混凝土养护
碾压混凝土施工完成后,应该及时进行养护管理,具体而言,需要做到以下几点:①碾压混凝土施工完成后,需要结合工程实际情况,使用湿润的草席或者塑料薄膜、布袋覆盖在混凝土表面;②在混凝土切缝施工中,需要采用自制简易切缝机进行施工,切缝完成后还需要进行填缝处理,填缝材料衔接处的间距应该控制在100mm以内,高度应比压实厚度低30~50mm;③为了避免碾压混凝土施工完成后由于水分损失而产生开裂问题,需要结合当地天气实际情况,合理调整洒水时间间隔,如果外界温度比较低,则应该覆盖合适的保温材料,确保碾压混凝土保持良好湿润状态,从而保证施工质量。
在碾压混凝土技术的实际应用中,为了保证施工质量,需要做好以下几个方面的工作:①为了建设高质量、高品质的混凝土大坝,需要在碾压混凝土技术的选择上加强关注,首先要了解碾压混凝土技术组成成分,在选择上根据有关规定,要求相关人员认真测试原材料,保证原材料的质量与品质。②在混凝土大坝建设时期,要求相关人员要实地考察,了解施工环境,科学配比,保证水利工程建设的质量。
综上所述,碾压混凝土施工工序比较多,在实际施工过程中,首先需要对工程实际情况进行勘查,合理设计施工方案,同时还需要在原材料选择、配合比设计、混凝土浇筑以及养护等多个方面加强关注,这样才能够有效提升施工质量。
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1004-7344(2016)28-0166-02
2016-8-11
廖崇礼(1987-),男,助理工程师,本科,主要从事技术管理工作。