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【摘 要】碾压混凝土施工是水库大坝工程中一种非常重要的施工技术。碾压混凝土施工的过程比较简单,能节约工程成本,施工工期短,工作效率高,因此,在水库大坝工程建设方面得到了广泛地应用。碾压混凝土的施工关系着大坝工程质量和进度,我们应不断加强对大坝碾压混凝土施工工艺的探究,不断提高大坝碾压混凝土施工工艺。
【关键词】大坝;碾压混凝土;施工工艺
一、碾压混凝土的配合比
碾压混凝土的配合比是借助于经验并根据施工条件通过现场实验来决定的。早期的碾压混凝土坝大多采用胶凝材料用量较低的贫浆碾压混凝土,水泥+活性掺合料在100kg/m3 以下,现在大多采用胶凝材料用量较高的富浆碾压混凝土,水泥+活性掺合料在150kg/m3 以上。胶凝材料用量在150kg/m3以上的碾压混凝土坝占绝对大多数,胶凝材料低于100kg/m3的碾压混凝土坝较少。目前碾压混凝土坝的平均胶凝材料用量是173kg/m3,其中水泥79kg/m3、活性掺合料94kg/m3。
近年来胶凝材料的概念也出现了新的变化。过去人们认为胶凝材料是指水泥加活性掺合料,最早使用的活性掺合料多为粉煤灰。随后许多工程技术人员发现了更多有价值的掺合料,并认识到了适当的石粉掺量(7.5% 左右)对提高碾压混凝土强度具有一定作用。近年来出现了由多种活性掺合料混合而成的胶凝材料,其中可以完全没有水泥成分,该技术虽然还不成熟,但在国外已有碾压混凝土坝使用了这项新技术。
二、碾压混凝土的入仓工艺
碾压混凝土的入仓方式有:自卸汽车直接入仓、深槽皮带机、塔带机以及真空负压溜槽等。
(一)使用自卸汽车运送碾压混凝土直接入仓的方式最为方便、简单和快捷,但该入仓方式对地形条件、交通条件及入仓高度均有限制,存在入仓道路的垫砟问题,且在入仓前必须冲洗轮胎,设置脱水路段。自卸汽车直接入仓方式可在大坝下部,仓面高程较低位置,且只能从大坝下游入仓,从上游入仓时会破坏上游防渗面的防渗效果而不采用。
(二)深槽皮带机入仓的方式可用于小型碾壓混凝土坝,其入仓方式简单、进度易于控制,但通常其速度不够快捷。塔带机输送系统是方便快捷的运输手段,可直接从拌和楼将混凝土运至仓面,但其维护和运行人员多、成本高,可用于大型碾压混凝土坝的施工。
(三)对于坝肩较陡的大坝,可采用负压真空溜槽法输送碾压混凝土,该项技术在国内已经比较成熟,真空负压溜槽的入仓方式由于其简单、方便、成本低、易于操作,目前在国内得到广泛使用。
三、铺设碾压混凝土工艺
混凝土在运输到施工现场以后要进行混凝土的铺设施工,在铺设的时候要保证层间结合是非常好的,这样才能更好的保证施工质量。在结合部分如果出现问题,可能会出现裂缝问题或者是层间渗透的情况,对混凝土的抗剪能力也会出现降低的情况,因此要在施工过程中提高层间的结合质量,在进行浇筑的时候要保证浇筑的间隔,同时在初凝时间上也要进行控制。在施工中,可以使用水泥净浆浇筑在仓面上,这样能够更好的实现新碾压面和老碾压面之间的快速结合,防止出现层面渗透的情况。在施工过程中可以使用施工技术比较成熟的平层通仓浇筑法来进行施工。在施工过程中,如果施工场地是非常小的,在进行施工的时候可以采用台阶铺筑法进行施工,这样在施工效率方面能够更好的保证。
在施工过程中采用斜层摊铺法进行施工,不仅能够更好的对浇筑薄层问题进行解决,同时在施工质量和施工效率方面也是有很大的提高。应用斜层平推铺筑方法来进行施工,能够在施工质量方面得到保证,同时在施工中不会出现过多影响施工进度的问题。这种摊铺方法是有很多的优点。在施工中,浇筑面积很大时,浇筑强度就会非常小,同时在施工过程中能够降低使用机械的数量,在浇筑的时候难度也是非常小的,因此,施工的资金投入相对就少。在施工中,能够更好的降低间隔时间,因此,在施工中能够很好解决碾压层结合问题,在施工质量方面有了更好的保障。在水利工程施工中,遇到雨季施工的情况是非常常见的,因此,在施工中,经常会出现水量过大的情况,斜面的仓面在排水能力方面是非常好的,这样能够降低雨水对工程质量的影响。在施工过程中,施工方法能够更好的对层间结合质量进行控制,这样在施工过程中,层间结合能力能够得到有效的提高,对提高混凝土的抗剪强度也是非常有帮助的。
四、碾压混凝土养护工艺
大坝碾压混凝土必须具有足够的强度,而养护过程是影响混凝土强度的重要环节。对于干硬性的混凝土而言,其所含水分非常少,如果混凝土的水分补充不及时,水分保存效果不佳,就能直接使混凝土的强度下降,从而影响整个大坝工程的质量。因此,我们必须充分认识到混凝土养护的重要意义。主要应做好以下几个方面的工作:
(一)在碾压混凝土结束后,应须立即将已经完成的部分覆盖上保湿材料。最常用保湿材料主要是塑料性薄膜,在具体施工中,应根据实际情况灵活选择。在选用保湿材料时,应综合考虑其价格因素、质量因素等,在覆盖前,为了保持混凝土表面具有一定的湿润度,可以按照实际需求洒一些水。
(二)掌握缩逢切割施工工艺要点,确保切割质量达到是施工要求。在碾压工作完成大约8小时之后,才能进行切割缩缝施工。切割时,必须严格在预定的位置实施切割。切割时,要严格按照切割缝的深度要求进行切割。在缩缝缝槽干燥之后,施工人员应清除缩缝内的杂物,在实施灌缝处理。
(三)为了使大坝碾压混凝土的水分损失减少而产生开裂的现象,一般采用的养护温度都较低,通常情况下养护的温度保持在零下3℃以下,因为这个时候,大坝碾压混凝土表面的水分蒸发作用几乎可以忽略,这时再覆盖上保温材料就可以很好地保持混凝土的湿润状态,得到最佳的养护效果。
五、混凝土碾压施工过程的质量控制
(一)铺设碾压混凝土前,施工缝铺设水泥砂浆,变态及防渗混凝土层面铺洒水泥粉煤灰净浆。碾压层的允许间歇时间,因气温、空气湿度而异,一般为6-8小时。超过此时段,要经过处理才能继续浇筑。
(二)卸料摊铺平仓条带原则上垂直于水流方向,受横向廊道切割及孔底侧边的窄条形部位,摊铺平仓条带可平行水流方向,但迎水面8-15米范围内碾压方向应垂直水流方向。平仓厚度每层32厘米,每次摊铺厚度为30厘米左右。
(三)碾压混凝土碾压分条带进行,各条带由上游向下游与坝轴线平行进行,间歇层面向上游倾斜5%,碾压作业采用搭接法,碾压条带间的搭接宽度10~20厘米,端头部位搭接宽度为200厘米左右。变态混凝土与碾压混凝土相邻区域混凝土碾压时与变态区域搭接宽度大于20厘米。
(四)采用大型振动碾碾压,碾压按照先无振碾压,然后有振碾压,再无振碾压的程序进行,直至核子密度仪检测的碾压密实度达到98.5%以上,混凝土容量达到设计要求为止。振动碾行走速度为1~1.5公里/小时。碾压方式按斜层+平层+斜层的碾压方式进行,坡比1:10。经平仓形成一定长度的条带后及时碾压,确保碾压混凝土能在出机后的2小时内碾压完毕。
六、结语
总之,在水利工程的大坝建设施工中,对大坝碾压混凝土施工技术进行控制,合理地施工组织安排与管理,运用先进的施工技术和先进的施工机械,对施工中的每一个环节都要认真思量,力图考虑到所有可能发生的问题并想好解决的方案,从而确保最终的工程质量,为我国水利工程的建设做出更大的贡献。
参考文献:
[1]陈开举.浅谈某水库大坝碾压混凝土施工技术[J].城市建设.2010(59).
[2]俞鹏,王友辉,孙远.光照水电站大坝斜层碾压施工工艺的研究[J].中国科技财富.2010(6).
【关键词】大坝;碾压混凝土;施工工艺
一、碾压混凝土的配合比
碾压混凝土的配合比是借助于经验并根据施工条件通过现场实验来决定的。早期的碾压混凝土坝大多采用胶凝材料用量较低的贫浆碾压混凝土,水泥+活性掺合料在100kg/m3 以下,现在大多采用胶凝材料用量较高的富浆碾压混凝土,水泥+活性掺合料在150kg/m3 以上。胶凝材料用量在150kg/m3以上的碾压混凝土坝占绝对大多数,胶凝材料低于100kg/m3的碾压混凝土坝较少。目前碾压混凝土坝的平均胶凝材料用量是173kg/m3,其中水泥79kg/m3、活性掺合料94kg/m3。
近年来胶凝材料的概念也出现了新的变化。过去人们认为胶凝材料是指水泥加活性掺合料,最早使用的活性掺合料多为粉煤灰。随后许多工程技术人员发现了更多有价值的掺合料,并认识到了适当的石粉掺量(7.5% 左右)对提高碾压混凝土强度具有一定作用。近年来出现了由多种活性掺合料混合而成的胶凝材料,其中可以完全没有水泥成分,该技术虽然还不成熟,但在国外已有碾压混凝土坝使用了这项新技术。
二、碾压混凝土的入仓工艺
碾压混凝土的入仓方式有:自卸汽车直接入仓、深槽皮带机、塔带机以及真空负压溜槽等。
(一)使用自卸汽车运送碾压混凝土直接入仓的方式最为方便、简单和快捷,但该入仓方式对地形条件、交通条件及入仓高度均有限制,存在入仓道路的垫砟问题,且在入仓前必须冲洗轮胎,设置脱水路段。自卸汽车直接入仓方式可在大坝下部,仓面高程较低位置,且只能从大坝下游入仓,从上游入仓时会破坏上游防渗面的防渗效果而不采用。
(二)深槽皮带机入仓的方式可用于小型碾壓混凝土坝,其入仓方式简单、进度易于控制,但通常其速度不够快捷。塔带机输送系统是方便快捷的运输手段,可直接从拌和楼将混凝土运至仓面,但其维护和运行人员多、成本高,可用于大型碾压混凝土坝的施工。
(三)对于坝肩较陡的大坝,可采用负压真空溜槽法输送碾压混凝土,该项技术在国内已经比较成熟,真空负压溜槽的入仓方式由于其简单、方便、成本低、易于操作,目前在国内得到广泛使用。
三、铺设碾压混凝土工艺
混凝土在运输到施工现场以后要进行混凝土的铺设施工,在铺设的时候要保证层间结合是非常好的,这样才能更好的保证施工质量。在结合部分如果出现问题,可能会出现裂缝问题或者是层间渗透的情况,对混凝土的抗剪能力也会出现降低的情况,因此要在施工过程中提高层间的结合质量,在进行浇筑的时候要保证浇筑的间隔,同时在初凝时间上也要进行控制。在施工中,可以使用水泥净浆浇筑在仓面上,这样能够更好的实现新碾压面和老碾压面之间的快速结合,防止出现层面渗透的情况。在施工过程中可以使用施工技术比较成熟的平层通仓浇筑法来进行施工。在施工过程中,如果施工场地是非常小的,在进行施工的时候可以采用台阶铺筑法进行施工,这样在施工效率方面能够更好的保证。
在施工过程中采用斜层摊铺法进行施工,不仅能够更好的对浇筑薄层问题进行解决,同时在施工质量和施工效率方面也是有很大的提高。应用斜层平推铺筑方法来进行施工,能够在施工质量方面得到保证,同时在施工中不会出现过多影响施工进度的问题。这种摊铺方法是有很多的优点。在施工中,浇筑面积很大时,浇筑强度就会非常小,同时在施工过程中能够降低使用机械的数量,在浇筑的时候难度也是非常小的,因此,施工的资金投入相对就少。在施工中,能够更好的降低间隔时间,因此,在施工中能够很好解决碾压层结合问题,在施工质量方面有了更好的保障。在水利工程施工中,遇到雨季施工的情况是非常常见的,因此,在施工中,经常会出现水量过大的情况,斜面的仓面在排水能力方面是非常好的,这样能够降低雨水对工程质量的影响。在施工过程中,施工方法能够更好的对层间结合质量进行控制,这样在施工过程中,层间结合能力能够得到有效的提高,对提高混凝土的抗剪强度也是非常有帮助的。
四、碾压混凝土养护工艺
大坝碾压混凝土必须具有足够的强度,而养护过程是影响混凝土强度的重要环节。对于干硬性的混凝土而言,其所含水分非常少,如果混凝土的水分补充不及时,水分保存效果不佳,就能直接使混凝土的强度下降,从而影响整个大坝工程的质量。因此,我们必须充分认识到混凝土养护的重要意义。主要应做好以下几个方面的工作:
(一)在碾压混凝土结束后,应须立即将已经完成的部分覆盖上保湿材料。最常用保湿材料主要是塑料性薄膜,在具体施工中,应根据实际情况灵活选择。在选用保湿材料时,应综合考虑其价格因素、质量因素等,在覆盖前,为了保持混凝土表面具有一定的湿润度,可以按照实际需求洒一些水。
(二)掌握缩逢切割施工工艺要点,确保切割质量达到是施工要求。在碾压工作完成大约8小时之后,才能进行切割缩缝施工。切割时,必须严格在预定的位置实施切割。切割时,要严格按照切割缝的深度要求进行切割。在缩缝缝槽干燥之后,施工人员应清除缩缝内的杂物,在实施灌缝处理。
(三)为了使大坝碾压混凝土的水分损失减少而产生开裂的现象,一般采用的养护温度都较低,通常情况下养护的温度保持在零下3℃以下,因为这个时候,大坝碾压混凝土表面的水分蒸发作用几乎可以忽略,这时再覆盖上保温材料就可以很好地保持混凝土的湿润状态,得到最佳的养护效果。
五、混凝土碾压施工过程的质量控制
(一)铺设碾压混凝土前,施工缝铺设水泥砂浆,变态及防渗混凝土层面铺洒水泥粉煤灰净浆。碾压层的允许间歇时间,因气温、空气湿度而异,一般为6-8小时。超过此时段,要经过处理才能继续浇筑。
(二)卸料摊铺平仓条带原则上垂直于水流方向,受横向廊道切割及孔底侧边的窄条形部位,摊铺平仓条带可平行水流方向,但迎水面8-15米范围内碾压方向应垂直水流方向。平仓厚度每层32厘米,每次摊铺厚度为30厘米左右。
(三)碾压混凝土碾压分条带进行,各条带由上游向下游与坝轴线平行进行,间歇层面向上游倾斜5%,碾压作业采用搭接法,碾压条带间的搭接宽度10~20厘米,端头部位搭接宽度为200厘米左右。变态混凝土与碾压混凝土相邻区域混凝土碾压时与变态区域搭接宽度大于20厘米。
(四)采用大型振动碾碾压,碾压按照先无振碾压,然后有振碾压,再无振碾压的程序进行,直至核子密度仪检测的碾压密实度达到98.5%以上,混凝土容量达到设计要求为止。振动碾行走速度为1~1.5公里/小时。碾压方式按斜层+平层+斜层的碾压方式进行,坡比1:10。经平仓形成一定长度的条带后及时碾压,确保碾压混凝土能在出机后的2小时内碾压完毕。
六、结语
总之,在水利工程的大坝建设施工中,对大坝碾压混凝土施工技术进行控制,合理地施工组织安排与管理,运用先进的施工技术和先进的施工机械,对施工中的每一个环节都要认真思量,力图考虑到所有可能发生的问题并想好解决的方案,从而确保最终的工程质量,为我国水利工程的建设做出更大的贡献。
参考文献:
[1]陈开举.浅谈某水库大坝碾压混凝土施工技术[J].城市建设.2010(59).
[2]俞鹏,王友辉,孙远.光照水电站大坝斜层碾压施工工艺的研究[J].中国科技财富.2010(6).