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碾压混凝土大坝施工技术分析

2020-03-08

工程技术研究 2020年14期
关键词:大坝摊铺骨料

刘 阳

(深圳市深水水务咨询有限公司,广东 深圳 518003)

过去,水利工程中的大坝建设施工常采用的是常态混凝土施工技术、土石坝施工技术。由于常态混凝土施工技术标准要求高,运输困难且施工工艺较为复杂,而土石坝施工对土料要求颇高,常因料场土料质量达不到要求,制约大坝的建设,因此都存在一定的不足。当前,大坝施工中应用的碾压混凝土技术,是利用一定的骨料、水、砂石和外加剂等拌和成干贫性混凝土,按一定厚度摊铺后利用大型机械设备将其碾压密实。它很好地解决了混凝土的运输问题,简化了施工工艺,同时又很好地保障了混凝土抗渗性和强度,能满足水利工程大方量混凝土的连续浇筑需求。因此,当前大坝普遍采用的施工技术是碾压混凝土技术。碾压混凝土大坝施工技术的普遍应用,能够提高水利工程大坝整体施工质量水平。

1 碾压混凝土施工技术

碾压混凝土施工技术,是将骨料、水、砂石等按照一定的比例进行拌合,要保证拌合比例符合碾压实验所确定的参数要求,同时为了保证碾压混凝土混合物的质量,应严格控制拌合的工艺过程,重点关注拌合中的动态因素。首先应仔细检查拌合中的骨料、水、砂石等的纯净度,避免混杂其他废料,然后检验骨料是否存在超标情况,确保其符合工程检验标准。当骨料、水、砂石、外加剂等施工原料检验合格后,方可进入拌和作业,拌和站技术人员应加强拌合的动态控制工作。在搅拌完成后,可利用自卸汽车、传输装置将其运输到施工作业面,施工人员应在入仓前对碾压混凝土的VC值、温度等指标进行检验,如有不符要求的,应及时将情况反馈到搅拌站技术人员处及时调整,不合格的碾压混凝土料不得进入仓面,以确保大坝工程质量。碾压运送至仓面后利用推土机、摊铺机等大型设备进行碾压混凝土的摊铺施工作业,摊铺厚度、温度、粗骨料集中是摊铺过程应重点控制的参数,要重视每一道施工工艺的质量,以保证碾压混凝土大坝的施工质量[1]。

2 碾压混凝土大坝施工技术优点

大坝施工中,相比过去的混凝土施工技术,当前应用最广的碾压混凝土施工技术有较明显的优势,主要体现在以下几方面。

(1)碾压混凝土能够实现通仓浇筑和连续作业,能有效缩短施工周期,提升工程质量。碾压混凝土工艺采取通仓薄筑,碾压成型后即可进行下一层铺筑,与传统常态混凝土大坝施工工艺较相比,在碾压混凝土拌合料中可以添加大量的粉煤灰,减少水泥用量,从而降低水化热,对大坝温控和整体质量有利。碾压混凝土采用锯缝和预埋诱导块的方式设置大坝的横、纵缝,对比传统常态混凝土施工,可大量减少分缝分块中的模板拆安、混凝土待凝和施工缝处理时间,同时能够采用大型机械设备连续作业,作业效率更高、速度更快,极大地缩短了施工周期和保障了工程质量。

(2)碾压混凝土施工工艺能有效减少施工成本,尽早发挥工程效益。实施碾压混施工,工艺相对简洁,可采用大型机械设备施工,施工效率高。碾压混凝土大坝通常都能够实现通仓浇筑,用锯缝和预埋诱导块的方式设置大坝的横、纵缝,对比传统常态混凝土施工,可大量减少分缝分块中的模板使用。根据实际情况来看,节省的模板大约在30%以上。在碾压混凝土中可以添加大量的粉煤灰,减少水泥用量,有效地减少了施工技术成本。

3 制定科学的碾压混凝土施工技术方案

大坝施工建设中,为确保施工技术水平达到质量标准的要求,应制定科学合理的碾压混凝土施工技术方案。由于碾压混凝土本身具有强度高、投资成本较低、施工进度快、质量有保证等特点,因此当前阶段的水利工程建设中碾压混凝土技术被普遍采用。经研究发现,由于地域情况差异显著,温度、湿度、降雨量、地质条件方面差别也较大。因此,在大坝动工前,应全方位勘查施工现场,对其有全面的了解,尤其是当地的地质条件、地形条件、水文情况等,要针对以上这些资料制定施工方案,以免影响后期碾压混凝土技术方案的落实。只有将当地的地质条件、地形条件、水文情况等确定后,才能够有针对性地对大坝中的某个区域或部分区域的碾压混凝土施工进行合理安排。在大坝施工中,制定科学的施工方案,还应当注意大坝不同位置的单次浇筑量、浇筑的面积等,然后结合现场实际情况,科学合理地制定各个流程的施工工艺[1-2]。

4 水利工程中碾压混凝土大坝施工技术要点

4.1 混凝土的拌制

碾压混凝土拌制过程中应对各种原料的投入量进行准确称量,按要求选择计量器具,确保称量无误。在投入拌和设备之前,还要进行原料的质量检验,不符合规定的原料严禁投入生产环节。碾压混凝土的配比设计工作非常重要,应进行科学规范的配比设计,并多次进行配比试验,必要时进行碾压试验,使其满足实际需求。混凝土的拌制过程,通常采用强制搅拌机进行拌和,只有保证拌和过程规范,才能保证混凝土的拌和质量。碾压混凝土拌和时,要注意装运混凝土的设备和出料口的位置差不能超过规范要求,一旦超出,就容易导致混凝土出现离析的情况发生,影响混凝土质量。由于碾压混凝土性质属于干硬性,用水量较少,需要搅拌的时间较长,因而需要对搅拌设备进行时间调整,以保证碾压混凝土搅拌效果。目前,碾压混凝土搅拌过程中一般采用多次投料的形式进行有效拌合。投料顺序也对碾压混凝土的质量有所影响,要依据原料配比、搅拌设备的不同,合理确定投料顺序。

4.2 拌合料的运输

混凝土搅拌结束后,要将混凝土运送至工作面,目前较多采用自卸汽车或传输装置运输。利用自卸汽车进行运输,应保持平稳驾驶,减少出现急刹车或急转弯等情况,尽量避免拌合料的离析。当拌合料运输路程较长或气温较高时,要做好拌合料的保护措施,减少拌合料水分的蒸发。拌合料的运输过程中,运输车辆的数量要依据运输距离、拌合设备产能、仓面大小等因素来配置。当使用运输装置进行碾压混凝土水平运输时,要避免传输过程中出现骨料分离问题。当需要进行垂直输送时,应结合地形状况选择不同的起重机类型,目前采用较多的为缆索起重机或门式起重机。缆索起重机一般应用在地形狭窄的施工环境,在有一定距离的岸边,设置缆索起重机,这样不会对主体工程造成危害,同时也不会受到度汛的影响,可连续浇筑至大坝顶端。缆索起重机在实际作业中运行效率较高,而门式起重机水平移动较为灵活,适合应用于坝高较大的大坝施工。在实际施工过程中要根据浇筑方量、不同的地形状况和工作面情况选择不同的起重机类型[3]。

4.3 混合料的摊铺与碾压作业

碾压混凝土作为干贫性混凝土进行摊铺作业,通常采用摊铺机或推土机作业,能够有效保证混凝土摊铺质量。混凝土的摊铺作业是碾压混凝土施工的重要作业环节,摊铺作业前,应当对影响施工效果的多种施工因素进行分析,合理配置运输设备、平仓设备的数量和拌和站的产能,相关设备数量和产能要与仓大小相适应。采用摊铺机布料时要保证摊铺机找平系统精度,实时抽查摊铺厚度,务必保证摊铺作业的厚度和均匀性。摊铺机在进行碾压混凝土大坝施工中,应处于高效工作模式,行进速度控制应结合大坝施工实际情况进行调整。摊铺机行进中尽量减少倒车和紧急停车的情况,以免影响碾压混凝土摊铺效果。当采用推土机平仓时宜采用进占法施工,能有效避免自卸汽车对已施工完成的浇筑层产生剪切破坏,也有利于推土机一次性平仓达到所需要的摊铺厚度,减少骨料离析现象产生。不论是采用摊铺机或推土机作业,对于粗骨料集中区域应辅以人工挖出后回填合格料。碾压混凝土平仓、碾压要保证连续作业,从而保证大坝的整体性和施工质量。

4.4 碾压混凝土养护技术

大坝在碾压混凝土施工之后,应进行碾压混凝土养护。在碾压混凝土养护施工中,要做好以下的工作:(1)在大坝浇筑施工过程中,要尽量保持连续作业,非需要或特殊情况一般不停仓。对于外露面要采用铺设麻袋等方式进行覆盖,实施混凝土养护,使其保持一定的湿润度。为达到更好的养护效果,现场可采用喷雾作业,喷雾可有效降低仓面温度,同时保持仓面湿润,从而有效提升大坝的施工质量。(2)预防裂缝。混凝土由于热胀冷缩的特点,可能产生裂缝情况。对此,大坝碾压混凝土应采用低热水泥,同时合理加大粉煤灰用量,减少水泥用量;当混凝土碾压成型之后,应及时进行分缝的切割,按施工标准设置切割的深度,切缝中的杂质要清除干净,同时填入麻丝沥青;要实时监测冷凝管进、出水温度,根据监测情况适时调整冷凝水的通水量,避免大坝内部温度过高,从而有效预防大坝裂缝问题的产生。

5 结束语

在水利建设施工过程中,碾压混凝土施工技术作为大坝施工最普遍采用的施工方法,在水利建设中发挥着重要的作用,能够有效提升大坝工程施工质量[4]。施工中应结合大坝周边的实际情况进行考察,展开大坝施工技术分析,制定科学的碾压混凝土施工技术方案,对施工技术关键点进行详细研究,完善优化相关技术手段,必要时组织开展碾压实验,收集相关施工参数,以保证工程建设施工工作的有序进行。碾压混凝土大坝施工技术,在加快了施工进度的同时,还能够保证施工质量,充分体现了碾压混凝土施工技术的价值,促进了水利工程建设的向前发展。

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