水利工程中碾壓混凝土大壩施工技術(shù)研究

黃志傲

中國水利水電第八工程局有限公司 湖南 長沙 410000

1 引言

近年來我國的水利工程建設(shè)數(shù)量在隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展而不斷增多，而且水利工程的建設(shè)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，同時也對其施工質(zhì)量提出了更高的要求。而針對水利工程中比較關(guān)鍵的大壩建設(shè)來說，為了滿足硬度以及防水性能等較高要求，就需要在此類工程施工中合理應(yīng)用碾壓混凝土施工技術(shù)來滿足大壩施工建設(shè)的要求。

2 碾壓混凝土施工技術(shù)概述

目前采用碾壓混凝土施工技術(shù)所建設(shè)的大壩壩型主要有混凝土重力壩以及混凝土拱壩等類型，此種類型的大壩具有較快的施工速度以及工程施工中的水泥用量更少、溫控要求更低、模板工程量更少等優(yōu)點(diǎn)，表現(xiàn)出具有相對較低的工程造價的特點(diǎn)。但是在此類技術(shù)的應(yīng)用中也對橫縫溫度的控制、耐久性的控制以及碾壓層面結(jié)合質(zhì)量的控制等提出了較高的施工技術(shù)要求。在此施工技術(shù)的應(yīng)用中，首先是針對施工材料來說，重點(diǎn)就是常用的熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣酸鹽水泥等水泥材料，還有其他的人工砂石骨料、粉煤灰、凝灰?guī)r粉摻合料等施工材料，以及其他的具有減水、引氣、緩凝等作用的摻合料類型，這些材料對于提升大壩的施工質(zhì)量都具有重要作用。此外，在此技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中還需要做好對攪拌設(shè)備的合理選擇，針對此類工程施工中比較常用的錐形自落式攪拌機(jī)以及強(qiáng)制式攪拌機(jī)來說，前者的主要原理就是抬高物料一定高度之后利用其重力下落并實(shí)現(xiàn)混合，此類設(shè)備具有較為簡單的結(jié)構(gòu)和較低的運(yùn)行能耗，以及具有較長的使用壽命。而后者則是通過筒內(nèi)葉片的旋轉(zhuǎn)而使得物料實(shí)現(xiàn)均勻混合的，表現(xiàn)出具有較強(qiáng)攪拌作用的優(yōu)點(diǎn)。此外，在此類工程施工中，還通常要進(jìn)行混凝土拌合樓的組裝建設(shè)，通過自動化的混凝土生產(chǎn)、進(jìn)料以及出料來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升。

3 碾壓混凝土施工技術(shù)在水利工程大壩建設(shè)中的應(yīng)用優(yōu)勢

正如前文所述，在大壩建設(shè)中進(jìn)行上述施工技術(shù)的應(yīng)用，由于所采用的各種施工材料按照比例進(jìn)行混合之后可以形成干硬性混凝土，此類混凝土沒有塌落度，有利于確保大壩施工的輕度。而且在此技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中主要通過通倉澆筑、多次碾壓等工序來完成施工，在簡化傳統(tǒng)作業(yè)流程的同時也縮短了施工工期，同時也由于不需要進(jìn)行縱縫的設(shè)置且使用土石壩施工設(shè)備，表現(xiàn)出具有較快施工速度的優(yōu)點(diǎn)。此外，由于此施工技術(shù)應(yīng)用中大大減少了模板工程量，大概可以實(shí)現(xiàn)35%模板費(fèi)用的降低，并且也節(jié)省了冷卻以及接縫灌漿所消耗的成本，因而可以實(shí)現(xiàn)工程造價的大大降低。

4 碾壓混凝土技術(shù)在水利工程大壩中的應(yīng)用分析

4.1 正確處理變態(tài)混凝土的技術(shù) 在大壩碾壓混凝土施工技術(shù)應(yīng)用中，通過變態(tài)混凝土應(yīng)用的主要目的就是提升其可振性，主要的方式就是在碾壓混凝土拌合物中調(diào)架適量的水泥灰漿，并且通過插入式振搗器進(jìn)行攪拌來保證拌合物狀態(tài)的密實(shí)性。但是在上述類型的混凝土應(yīng)用中，由于在大壩建設(shè)中的電梯井以及走廊過道等位置的應(yīng)用中，由于這些位置比較狹窄會增加混凝土施工的難度。為此就需要在碾壓混凝土層采用溝槽加漿法或者打孔加漿法，在實(shí)現(xiàn)將碾壓混凝土轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂兴涠鹊某B(tài)混凝土的同時，通過振搗器的振搗作用來保證其密實(shí)度，而且在持續(xù)增加混凝土鋪筑層的過程中通過逐層澆筑來實(shí)現(xiàn)整體建設(shè)質(zhì)量的提升。

4.2 做好溫度控制 在大壩建設(shè)中應(yīng)用碾壓混凝土施工技術(shù)時，容易由于溫度控制不當(dāng)?shù)囊蛩囟鴮?dǎo)致混凝土裂縫問題的發(fā)生，為了避免影響混凝土質(zhì)量和防滲水平，需要通過預(yù)冷卻法的應(yīng)用來解決上述問題。而在目前的此類工程施工中，此施工技術(shù)的應(yīng)用比較少，通常來說需要將大壩碾壓混凝土施工中的溫度控制在4～26℃的范圍之內(nèi)。

4.3 收縮縫與水平縫的處理 在進(jìn)行此類工程中收縮縫的設(shè)置過程中，需要結(jié)合沉陷變形和溫控條件來開展，而且需要通過鉆孔、打孔、模板成縫以及切縫機(jī)切縫等方式來進(jìn)行收縮縫的處理。而針對水平縫隙的處理，由于不同層之間的間隔時間比較小，因此在施工中需要在確保上下兩層處于良好狀態(tài)的過程中開展持續(xù)鋪筑作業(yè)，而且通常不需要對下層混凝土表面進(jìn)行處理。如果上述間隔時間超過了初凝時間就需要停止?jié)仓?，且等終凝之后對水平縫進(jìn)行處理之后在進(jìn)行澆筑作業(yè)。上述處理方式主要就是通過高壓水槍來沖洗表面乳皮?；蛘呤峭ㄟ^刷毛機(jī)處理之后再使用風(fēng)水槍進(jìn)行沖洗的方式。在上述處理之后還需要進(jìn)行厚度為1.0～1.5cm后的砂漿的鋪筑，來確保建設(shè)質(zhì)量。

4.4 混凝土配合比的合理設(shè)計與優(yōu)化 在大壩碾壓混凝土施工中，還要通過對水利工程設(shè)計中各種技術(shù)指標(biāo)以及摻合料用量的合理控制來確保大壩碾壓混凝土的配合比，而且在上述控制中還需要綜合分析砂子、水泥以及摻合料的質(zhì)量等因素。針對水膠比，通常需要保證其在0.65以下，并符合混泥土耐久度以及強(qiáng)度的要求。針對砂率來說，在應(yīng)用天然粗骨料時，需要保證三級配碾壓混凝土砂率在28～32%的范圍之內(nèi)，第二種二級配碾壓混凝土砂率在32～37%的范圍之內(nèi)，而如果是人工粗骨料的應(yīng)用，則需要控制在3～6%的范圍之內(nèi)。此外，針對用水量的控制，需要在結(jié)合所用材料中含水量的同時，盡量將單位用水量控制在90～125kg/m3的范圍之內(nèi)。

5 結(jié)語

為了提升目前不斷增多的水利工程大壩工程的施工質(zhì)量并且降低工程施工成本，文章對所應(yīng)用的碾壓混凝土施工技術(shù)的基本情況和優(yōu)勢進(jìn)行了介紹，同時還對此施工技術(shù)應(yīng)用中的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行研究，希望可以為同類工程施工提供借鑒。