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水利工程碾压混凝土施工技术的现状及发展

2017-05-30叶国铨

科技风 2017年13期
关键词:现状分析水利工程发展

叶国铨

摘要:随着社会经济的飞速发展,科学技术也取得了极大的进步,我国在水利工程施工方面取得了一系列重要的成果。碾压混凝土施工技术自二十世纪70年代面世以来,得到不断的改进与完善,在水利工程施工方面发挥了重要作用。本文针对水利工程碾压混凝土施工技术的国内外现状,分析了其发展特点,并阐述了其发展措施。

关键词:水利工程;碾压混凝土施工技术;现状分析;发展

一、国外碾压混凝土施工技术现状

当今社会经济与技术高速发展,水利工程施工方面也得到极大的进步。碾压混凝土施工技术是一种新型混凝土施工技术,即指利用土石坝施工工艺将干硬性混凝土以震动作用将其碾压实。在水利工程施工发展过程中,不仅是改进了施工的工艺、原材料等,并且混凝土施工的规模也得以扩大。这种新型的混凝土施工技术比传统的混凝土施工技术来说其要求更为严格,它打破了传统混凝土大坝柱状浇筑法的限制,使得机械化程度得以提高,并且简化了施工的细节与程序,这在一定程度上提高了施工的效率。同时该技术还能大大缩短施工周期,有效控制施工的进度,从而节省了施工的成本。碾压混凝土施工技术这些突出的优势使得其广泛运用于水利工程施工中,并且在建设水利水电工程大坝时成为优先选择。

碾压混凝土施工技术始于二十世纪70年代,并在国外首先投用于筑坝工程中。而我国对该技术的研究始于二十世纪80年代,但近年来,我国的碾压混凝土施工技术得到了质的飞跃,并取得了一系列的成就,例如我国在1986年建成了福建省坑口大坝,它是我国第一座碾压混凝土重力坝。随着对碾压混凝土施工技术的实验与研究愈加深入,原材料、混凝土配合比、施工机械与工艺都得到了很大的改进,并且设计理论与实践也得到了科学合理的完善,在筑坝工程中碾压混凝土施工技术得到了很大的提高,并且能够有效地解决各种问题。比如石料影响碾压混凝土性能的规律;混凝土摊铺、浇筑及分缝的处理技术得到了很大的提高;改进了碾压混凝土拌和、运输、摊铺以及压实的机械设备;研究了各种新施工技术与工艺等等。另外,我国在大坝的设计方面也取得了重大的突破,不仅设计建造了重力坝,还有先进的拱坝、双曲拱坝。

二、碾压混凝土筑坝技术在我国的发展历程及特点

碾压混凝土筑坝技术以其快速、经济的特点,自诞生起受到全球水坝施工界的青睐。中国在1981年开始推广应用碾压混凝土筑坝技术,起步虽晚却发展迅速,自1986年福建坑口坝建成起,短短20年间,碾压混凝土筑坝技术已得到广泛应用,已建成、在建的坝近100座,拟建坝30余座,围堰20余座。融合了现有的施工技术和我国工程师智慧以及工人创新的施工工艺,形成了有中国特色的碾压混凝土筑坝技术,并将进一步为基建事业添砖加瓦。

(一)高度决胜

广西龙滩大坝(坝高216.5m)和贵州光照大坝(坝高2005m)的建设,标志着我国碾压混凝土筑坝技术已跨进200米级水平。碾压混凝土技术后来在百龙滩、平班、乐滩、下桥、威后、桥巩、龙滩围堰等工程中得到推广应用。

(二)拱坝比重升高

我国将普定碾压混凝土拱坝技术投入应用领域以后发展很快,大坝坝型、数量以及成套的施工技术稳居国际领先水平。其中还有结合地形地貌的双曲薄拱坝、严寒地共的拱坝,在技术上实现了新的突破。

(三)新技术坝体总体积比重不断提高

早期的坝体施工中,占去坝体体积近半的常态混凝土影响施工质量,让应用新技术的坝体功能未能全部发挥。自变态混凝土技术和二级配碾压混凝土防渗体开发应用后,新建的重力坝和拱坝普遍采用新筑坝技术,使碾压混凝土占坝体比重增高至80%。

(四)技术规范及规程的推动

在推广这项新技术中,碾压混凝土坝设计规范(SL3142004)里的技术内容在枢纽布置、坝形、构造设计、施工温控及监测标准方面都做了详细框限,对新技术的应用起到了关键的推动和标杆作用。在建设施工中解决难题和问题后,发展编制了设计导则、重力坝设计和水利工程施工规范等技术规程。促进了新技术的蓬勃发展。

三、对水利工程中新施工技术发展的展望

碾压混凝土筑坝技术所建造的移植土石坝不再停留在研究阶段,而是已成建造混凝土重力坝新坝型的施工工艺。该坝型扬弃了土石坝和混凝土重力坝的优缺点,在施工技艺各方面都与常态混凝土建造的重力坝存在差异,在新技术上没有先例,虽然技术在不断地规范及进步,但具体施工环境及技术成果推广等方面的多样性,就向工程师和施工人员提出了新问题。水电施工企业在质量监管中存在着不少不足之处,主要问题在:新形势的需求下质量管理理念、管理思想和管理素质上跟不上,管理人员受现代化管理培养少,质量监督作用弱;工程质量不重视及施工工艺水平有待提升。因此加强其质量监管尤为重要。

(一)裂缝问题

重力坝不设纵缝,重点在拱坝横缝或诱导缝的分缝位置、分缝结构及灌浆体系。防渗层的抗渗等级及混凝土的材料占比对强度的影响极大,对工程质量起决定作用。对于工程中出现新裂缝的问题,事前综合事例和經验分析出存在的可能,事中进行测量计算和监督,然后要找出产生新裂缝的原因、变化规律以及解决方法,为解决技术问题提供新数据。

(二)特殊季节、地区的施工技术

温度较低的混凝土在水利工程中的应用对施工工程非常重要,要在低水分的情况下,研究如何确保碾压混凝土的性能指标能提高特殊季节或特殊地区中施工的质量,从而保证特殊施工环境下建筑的整体性能。

(三)加强对于计算机模拟工程的技术研究与应用

使用计算机仿真计算技术对水利工程中的实际施工环境进行模拟,并结合实际工期开展模拟施工。最终目的是在施工之前进行事前监督,预料施工中可能出现的问题,以减少或避免设计错误和施工意外事故,节省施工周期和防治资源浪费。

四、结语

当前,我国的碾压混凝土施工技术发展迅速并越来越完善,其作为混凝土施工的新技术、新工艺,不仅能够保证了混凝土的质量,还可以有效提高水利工程的社会效益与经济效益。虽然碾压混凝土施工技术得到了重大突破,但由于该施工技术仍然不成熟,因此,只有加强其质量管理才能最大发挥出它的作用。

参考文献:

[1]孙海燕.浅谈水利工程碾压混凝土施工技术的现状及发展[D].农业与技术,2015(07).

[2]龙振丽,唐俏伶.水利工程碾压混凝土施工技术现状及发展研究[D].2016(06).

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