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摘要:由于我国社会经济的飞速发展,基础设施的建设越来越多,同时也促进了我国水利工程的发展,提高了整体的施工水平。在水利工程施工中,碾压混凝土得到广泛的应用,最典型的就是碾压混凝土施工技术在水利大坝施工中的应用。由于碾压混凝土施工技术自身具备的优越性,使其得到广泛认可。因此,对水利工程施工中碾压混凝土大坝施工技术的应用进行探讨也有着重要意义。
关键词:碾压混凝土;水利工程;大坝
一、碾压混凝土大坝施工技术概论
碾压混凝土大坝常按照坝型分为混凝土重力坝与混凝土拱坝。相对于传统的土石坝与常态混凝土坝,碾压混凝土坝的施工速度更快,且由于水泥用量更少、温控要求低、模板工程量少等特点而具有更低的工程造价。但同时,也产生的横缝温度控制、耐久性控制以及碾压层面结合质量等施工技术难题。
1、碾压混凝土的施工材料
碾压混凝土的施工材料就是常用的大坝混凝土材料,包括热硅酸盐水泥或低热矿渣酸盐水泥、人工砂石骨料、粉煤灰或凝灰岩粉掺合料,以及具备减水、引气、缓凝等作用的掺合料等,都有利于提高大坝的施工质量。
2、搅拌设备的常用类型
大坝施工中,常用的混凝土搅拌机包括锥形自落式搅拌机以及强制式搅拌机等。前者依靠搅拌筒自身旋转的离心作用将混凝土物料抬升至一定高度后依靠重力作用使其下落并充分混合,其结构简单、功耗较小,具备较长的使用寿命;强制式搅拌机具有固定的筒身,仅依靠筒内叶片的旋转使物料混合均匀,其搅拌作用更为强烈。除此以外,在大型的碾压混凝土坝工程中,为了满足规模的混凝土用量,常常组装建成混凝土拌合楼,将混凝土生产从进料到出料的流程自动化,以提高生产效率。
二、水利工程中碾压混凝土大坝施工技术的运用
1、混凝土的拌合技术
我国的大中型混凝土坝,基本都采用多次投料拌合技术。在该过程中,混凝土原料的投料顺序,是决定拌合质量的关键。对于不同的原材料配合比,以及不同的搅拌设备类型,投料顺序都有所不同。另外,由于碾压混凝土用水量更少,因此需要更长的拌合时间。
2、拌合料的运输入仓控制
在碾压混凝土运输过程中,为了保证运输能力的机动性和通用性,自卸汽车运输被广泛采用。该种方式转运次数少,适用于坝体的中下部等易于布置交通道路的部分施工。若建设有拌合楼,则更常采用胶带运输机或有轨运输设备进行水平运输,使用胶带运输机可以避免运输过程中发生骨料分离,还可以运输砂浆等流态物料。在坝体的上部施工时,为了满足垂直输送的需要,还应该根据地形选用缆索起重机或门式起重机等。其中,缆索起重机适用于地形狭窄的工程,设备可以布置在较远的岸坡上,不干扰主体工程施工,也不受度汛的影响,可以一次性连续浇筑至坝体顶层,具备更高的运行效率;而门式起重机更适合于较高的混凝土坝浇筑,其具有较好的变幅性能,能够灵活水平移动。
3、仓面的施工技术
在仓面施工前,要根据施工技术规范对浇筑仓提出明确的施工方案,包括所在位置、起止高程、浇筑时段、层数划分以及质量要求和人员配置要求等。在卸料与摊铺过程中,为了保障层间结合牢固,需要在旧有混凝土层面上铺设砂浆并同时进行摊铺,卸料摊铺方向应当平行于坝体轴线,避免形成薄弱带;摊铺使用推土机和摊铺机等设备,压实厚度保障在30cm;碾压工序的目的是使混凝土拌合物的结构变得密实,作用机理是依靠振动碾以压力波的形式产生振动力,并传递到混凝土体的内部,使内部骨架间的空隙在重力作用下被流动的浆体填实,因此在选用振动碾时,首先要考虑其是否具有足够的振动功率。铺筑仓面要检查施工缝处理、模板、止水、预埋件、仓面冷却管等是否已完成。施工单位对仓面各工序“三检”已检查合格,再由监理工程师验收合格,签发开仓证后,方可进行碾压混凝土施工。
4、混凝土浇筑
混凝土的浇注有两种方式,一种是斜坡浇注,一种是水平浇筑。在碾压混凝土浇筑过程中,必须控制好混凝土浇筑厚度,本工程的混凝土厚度在35厘米左右,碾压之后厚度保持在30厘米。混凝土浇筑过程中,高层不大于875米,采用的浇筑方式是水平浇筑;高盛位于875~896米时,采用斜坡浇注,这样一来,既能使工程成本降低,还能减少运输时间。斜坡浇注可以将工程间歇时间减少,提高各层混凝土的黏结质量。在进行混凝土斜坡浇注时,作业方式是流水作业。在进行该工程的斜坡浇注中,需要避免压机械由于无法到达坡角而造成的混凝土浇筑过薄。在混凝土连轧过程中,应先清洗已经浇筑好的仓面。针对混凝土浇筑薄的问题,可以进行水平浇筑,本工程的角度长度是一至两米,宽度是15厘米左右。如果工程高程大于896米,则采用水平浇筑单仓方式施工。在进行碾压混凝土浇筑时,还需要保证混凝土浇筑的平整度和厚度。一般情况下是利用水准仪测量相应的高程和平整度。利用钢筋插入的方法检验混凝土浇筑厚度,在检验过后需要处理钢筋插入的凹坑,用水泥砂浆找平。在水平浇筑时,应自上而下的根据坝体轴线进行浇筑,尽量控制摊铺宽度,一般在四米左右。在进行斜坡浇注时,施工顺序是由上向下,坡角位置采用水平浇筑。混凝土材料需要卸在指定位置,而且必须确保骨料不分离。
5、压实
在进行混凝土压实作业时,主要使用的机器是双轮四碾光面滚筒型振动碾。首先需要控制机械的速度,在碾压过程中,本工程的碾压速度是一千米每小时,而且速度均匀。机器的行走路线固定,不能中途暂停施工;其次,拌和混凝土的vc值必须进行控制,根据工程的实际情况计算vc值,得出该工程的vc值在15~20秒。计算之后,再根据相应的情况进行调整;第三,要控制碾压次数以及混凝土厚度。根据施工设计要求,本工程液压厚度在34~35厘米。碾压作业有三个步骤:第一,进行两次无振动碾压,将混凝土表面平整;第二,进行八次振动碾压,将混凝土碾压密实;第三,再进行两遍振动碾压,目的是防止混凝土出现龟裂现象。在压实混凝土之后,需要进行混凝土密度测量,可以利用核子密度仪进行表面密度测量,本工程表面密度是2400千克•立方米。有两样作业和设计要求不符,可以增加碾压次数。需要注意的是,两块混凝土之间的搭接宽度一般是20~30厘米以内。
6、保温措施
众所周知,在混凝土浇筑完成之后,后期的主要工作便是工程的保温措施,而该措施是整个水利工程中比较重要的一步。温控防裂措施对于高温地区和高寒地区的水利工程连续的施工具有重要的作用,以使用蒸汽对砂石骨料进行加温为例,蒸汽可以用来对砂石骨料进行预热或者直接使用热水对混凝土进行搅拌,这能在很大程度上保证混凝土出仓口的初始温度。除此之外,工作人员可以采用保温模板来对混凝土浇筑时进行保温。采用这些有效的措施可以在很大程度上保证混凝土施工温度,对整个水利工程具有着极大的促进作用,对于碾压混凝土大坝施工技术应用的稳定性有着本质的提升。
结束语
我国经济的发展带动了众多水利工程的建设水平,而工程建设对于碾压混凝土大坝施工技术的要求也是越来越高,因此,相关部门应进一步加大该技术的研究。在进行工程建设的时候,工作人员必须对碾压混凝土大坝施工技术有清晰而深刻的了解,才能在应用该技术的时候提高工程的质量和加快工程的进度。
参考文献
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