論水利水電工程中碾壓混凝土大壩的施工技術(shù)

牟思勇（河南華北水電工程監(jiān)理有限公司）

論水利水電工程中碾壓混凝土大壩的施工技術(shù)

牟思勇
（河南華北水電工程監(jiān)理有限公司）

在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的當(dāng)下，水利水電工程也得到空前發(fā)展。施工技術(shù)也得到相當(dāng)程度上的研發(fā)與應(yīng)用，其中大壩的建設(shè)是其中關(guān)鍵的組成部分，而碾壓混凝土技術(shù)既能保證混凝土壩體的兼顧程度，水泥用量少，能夠有效地節(jié)約人力物力成本，整合了水利工程的資源，且溫控措施簡(jiǎn)單，很好的保證了工程效果。正是由于這些明顯的優(yōu)勢(shì)，讓碾壓混凝土的技術(shù)從90年代開(kāi)始就獲得較大范圍的發(fā)展，取得良好的效果?，F(xiàn)本文主要圍繞著碾壓混凝土大壩的施工技術(shù)概況、技術(shù)施工要求來(lái)進(jìn)行相關(guān)探討，以期促進(jìn)交流，不斷提高水利水電工程中碾壓混凝土大壩的施工技術(shù)水平。

水利水電工程；碾壓混凝土；施工技術(shù)

引言：實(shí)力工程建設(shè)施工中，碾壓混凝土的術(shù)要點(diǎn)，就是把可以用于施工土石壩的大型工程機(jī)械，直接用于碾壓混凝土施工之中【1】。建造大壩的基本要求是硬度強(qiáng)且防水性好，混凝土施工技術(shù)和土混凝土技術(shù)施工工藝比較復(fù)雜繁瑣，因此對(duì)技術(shù)要求要嚴(yán)格些，如何在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上精化技術(shù)，提高施工水平，這就需要我們對(duì)碾壓混凝土大壩的施工技術(shù)進(jìn)行全面的分析與探討。

一、碾壓混凝土大壩的施工技術(shù)概況

1.碾壓混凝土原材料

施工質(zhì)量的管理有施工設(shè)計(jì)和施工過(guò)程構(gòu)成，但是具體施工開(kāi)始之前，應(yīng)對(duì)工程施工進(jìn)行準(zhǔn)備，其中施工原材料的選擇與工程質(zhì)量關(guān)系密切?；炷潦且环N多相復(fù)合材料，是復(fù)雜的多相堆聚體。應(yīng)用碾壓混凝土技術(shù)時(shí)要注意加強(qiáng)質(zhì)量控制。注意選用水泥、摻合料、外加劑等主要的原材料。水泥的質(zhì)量是混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的基本保障，是保障混泥土強(qiáng)度的主要材料，在進(jìn)行大壩碾壓混凝土施工中，需要混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)[2]。摻合料的選用通常采用石灰石、粉煤灰等材料，是增加混凝土強(qiáng)度的添加料，活性摻合料與水泥發(fā)生反應(yīng)可以大大增加混凝土的膠凝能力，在大壩建設(shè)中使混凝土能夠有效防止水留的侵蝕。外加劑的添加需要根據(jù)工程施工的具體情況進(jìn)行科學(xué)配比，其主要作用是使混凝土機(jī)構(gòu)施工條件特殊情況下調(diào)節(jié)混凝土性質(zhì)，在混凝土中混合少量外加劑，能夠保證混凝土結(jié)構(gòu)承受較強(qiáng)的外界因素干擾。

2.應(yīng)用情況。水利工程施工隨著當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中不斷的擴(kuò)大和應(yīng)用，其發(fā)展措施不斷的完善，混凝土施工規(guī)模逐步擴(kuò)大其在施工中是通過(guò)振動(dòng)和碾壓實(shí)的新型混凝土施工技術(shù)和施工措施。在施工的過(guò)程中突破了傳統(tǒng)混凝土施工要求。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，水利建設(shè)也在如火如荼的飛速發(fā)展，水利工程為經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了基礎(chǔ)的能源供應(yīng)和各種便利?；炷聊雺杭夹g(shù)在當(dāng)前的應(yīng)用過(guò)程中逐步提高，成為當(dāng)前混凝土石壩施工中的重點(diǎn)，更是結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)的混凝土振搗技術(shù)進(jìn)行施工的主要工藝。在水利工程的嚴(yán)抓工程質(zhì)量，使用碾壓混凝土技術(shù)，減少了裂縫的產(chǎn)生，提高了混凝土的質(zhì)量，能夠?yàn)榈胤浇?jīng)濟(jì)長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從1995年開(kāi)始，特別是近3年中，碾壓混凝土壩的規(guī)模迅速增大，目前世界各國(guó)在建的碾壓混凝土壩平均壩高達(dá)到80～90m，平均方量達(dá)到40萬(wàn)～50萬(wàn)m3。碾壓混凝土壩兼有常態(tài)混凝土壩和碾壓土石壩的優(yōu)點(diǎn)，具有節(jié)約水泥、施工簡(jiǎn)便、縮短工期、降低造價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，因此該項(xiàng)筑壩技術(shù)已經(jīng)在全世界得到廣泛的應(yīng)用。

2.問(wèn)題.水利工程中產(chǎn)生裂縫的原因通常是混凝土在澆筑的過(guò)程中，由于表面的外部溫度變化較大引起混凝土表面應(yīng)力超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值造成裂縫的產(chǎn)生，在夏季、秋季施工時(shí)較為常見(jiàn)。在氣溫驟降的季節(jié)，壩體表層混凝土溫度裂縫會(huì)隨機(jī)出現(xiàn)，因?yàn)樵跍囟茸兓鄬?duì)劇烈時(shí)，新澆層的混凝土在下部混凝土的彈性模量已經(jīng)比較大高，這時(shí)上面新澆筑的混凝土附著在下面已經(jīng)澆筑的混凝土表面，下面的混凝土就會(huì)產(chǎn)生一種對(duì)上部新澆筑混凝土的約束變形應(yīng)力，從而引起物質(zhì)的膨脹，產(chǎn)生裂縫。

二、碾壓混凝土大壩施工技術(shù)要求

碾壓混凝土是現(xiàn)階段水利工程壩體施工中的主要方式，采用合格的原材料加上先進(jìn)的技術(shù)才能修建出合格的碾壓混凝土大壩工程[3]。在主體工程碾壓混凝土施工前，要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)碾壓混凝土工藝性的試驗(yàn)，確定施工工藝流程和材料的比例配置。嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)部門(mén)提供的混凝土配料單和審定的投料順序、拌和時(shí)間進(jìn)行拌和，確?；炷涟韬唾|(zhì)量。注意提高混凝土碾壓密實(shí)度，保證達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度和不透水性。采取有效的溫度控制措施，可以大大降低出現(xiàn)裂縫的幾率，保障大壩的混凝土質(zhì)量[4]。

1.澆筑強(qiáng)度和碾壓混凝土拌和設(shè)備。人們通常使用高效率的強(qiáng)制式拌和機(jī)生產(chǎn)碾壓混凝土。近年來(lái)出現(xiàn)的連續(xù)式拌和機(jī)已可以拌制出質(zhì)量接近于批式拌和機(jī)生產(chǎn)的混凝土。連續(xù)式拌和機(jī)能耗低、生產(chǎn)率高，降低了碾壓混凝土成本。

2.碾壓混凝土的運(yùn)輸。最常用的運(yùn)輸手段有自卸汽車(chē)、深槽皮帶機(jī)、傾斜升降機(jī)等。使用自卸汽車(chē)運(yùn)送碾壓混凝土?xí)r，在入倉(cāng)前必須沖洗輪胎，以防雜質(zhì)帶入倉(cāng)面。塔帶機(jī)輸送系統(tǒng)是方便快捷的運(yùn)輸手段，可直接從拌和樓將混凝土運(yùn)至倉(cāng)面，但造價(jià)貴，適用于大型碾壓混凝土壩的施工。對(duì)于壩肩較陡的大壩，我國(guó)首創(chuàng)了負(fù)壓真空溜槽法輸送碾壓混凝土，該項(xiàng)技術(shù)已在江埡碾壓混凝土壩的施工中使用，并獲得成功。

3.碾壓混凝土的模板。混凝土壩的施工可以采用常規(guī)移動(dòng)模板，也可采用滑模。模板的高度多為層厚的倍數(shù)。近年來(lái)，吸取澆筑公路路緣的施工經(jīng)驗(yàn)，出現(xiàn)了水平滑模機(jī)，可使層面從一邊到另一邊連續(xù)上升，避免形成冷縫。

4.碾壓混凝土的質(zhì)量控制。目前常用的幾種主要質(zhì)量控制手段是：在生產(chǎn)過(guò)程中，常用VeBe儀測(cè)定碾壓混凝土的稠度，以控制配合比。在碾壓過(guò)程中，可使用核子密度儀測(cè)定碾壓混凝土的濕容重和壓實(shí)度，對(duì)碾壓層的均勻性進(jìn)行控制。碾壓混凝土的強(qiáng)度在施工過(guò)程中是以監(jiān)測(cè)容重進(jìn)行控制的，最后，通過(guò)鉆孔取芯樣校核其強(qiáng)度是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

5.擴(kuò)大變態(tài)混凝土的使用范圍。所謂變態(tài)混凝土，即將一定配比的灰漿摻入攤鋪好的碾壓混凝土中，再將其振搗密實(shí)后得到的混凝土[5]。其中變態(tài)施工法是指通過(guò)加入灰漿使得原先干硬的碾壓混凝土轉(zhuǎn)化成可振搗的極低流態(tài)的變態(tài)混凝土。變態(tài)混凝土的應(yīng)用，有效減少了異種混凝土間薄弱的結(jié)合部位，使得碾壓混凝土技術(shù)的施工速度進(jìn)一步提高。變態(tài)混凝土一般被運(yùn)用于模板邊緣、壩內(nèi)配筋處及廊道周?chē)日饎?dòng)碾壓不能直接進(jìn)行碾壓的部位。

結(jié)語(yǔ)：在大壩的碾壓混凝土施工中，為了保障工程整體質(zhì)量，每個(gè)細(xì)節(jié)都必須認(rèn)真的考慮，力求每個(gè)環(huán)節(jié)和步驟能夠嚴(yán)格落實(shí)到位，把可能的問(wèn)題列入計(jì)劃中，這樣可以大幅度的提高施工的進(jìn)度，讓水電大壩的碾壓混凝土施工過(guò)程更加順暢。希望借由此研究，能認(rèn)識(shí)到碾壓混凝土大壩中變態(tài)混凝土應(yīng)用的重要現(xiàn)實(shí)意義，不斷提高其應(yīng)用水平，以確保碾壓混凝土大壩的質(zhì)量和安全。充分發(fā)揮大壩碾壓混凝土技術(shù)的自身優(yōu)勢(shì)，避免缺陷和不足，不斷加大創(chuàng)新力度，為我國(guó)的水電工程建設(shè)提供更大的便利。

[1]張小芳. 對(duì)水利水電碾壓混凝土筑壩技術(shù)的研究[J]. 低碳世界,2014,11:82-83

[2]謝飛龍. 碾壓混凝土大壩中變態(tài)混凝土的應(yīng)用[J]. 科技與企業(yè),2012,13:249.

[3]黃楚勤. 水利工程中大壩碾壓混凝土的施工管理措施[J]. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2015,24:126-127.

[4]孫亞文. 試析碾壓混凝土大壩工程的施工質(zhì)量管理[J]. 才智,2012,28:35.

[5]杜旭斌,朱寶榮. 碾壓混凝土壩溫控方法綜述[J]. 楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2013,04:1-2+6.

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