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摘要:碾压混凝土技术是大坝施工中较为常用的一种技术,它使用一定的掺合料、粗骨料、水、砂等进行拌制,然后使用振动碾对拌制好的混凝土进行铺筑、碾压。采用碾压混凝土技术的壩体具有防渗性能好、体积小、强度高等优点,因而被广泛用于工程实际中。本文即详细阐述了碾压混凝土大坝施工技术和质量控制要点。
关键词:碾压混凝土;大坝;拌制;运输;质量控制
中图分类号: TU37文献标识码: A
一、碾压混凝土大坝施工对原材料的要求
(一)大坝碾压混凝土的原料
大坝碾压混凝土所需的原材料几乎与一般的水泥混凝土一样,就是水泥,粗骨料、细骨料和掺合料等,然后将这些原材料和水按照一定的比例进行配置,这两种混凝土的差别就在于原料的配比不同。大坝碾压混凝土中所需的掺合料有硅灰、粉煤灰和磨细的矿渣以及适量的外加剂等等。其中硅灰的作用是促凝,适用于坝面或者具有较强腐蚀性的结构中。磨细矿渣的作用是自身硬化可以加强大坝碾压混凝土的干硬性。外加剂主要是指减水剂、缓凝剂、早强剂和阻锈剂等,这些外加剂在拌入料之前需要对水泥、外加剂和掺合料之间微相容性实验,只有相容才能进行拌制。
(二)大坝碾压混凝土的配合比设计
大坝碾压混凝土的配合比的设计方法是绝对体积法,在设计时主要需要确保抗渗性、强度、抗冻性等这些因素符合大坝的实际要求,大坝碾压混凝土的材料组成与混凝土的质量更是息息相关,因而要多这些材料和各种指标进行严格要求。
关于原材料的指标主要有:含水率、极配、表观密度、粒径、外加剂性质、外加剂种类和其相容性等。其中比较重要的指标,如用水量在确定是需要从施工所要求的标准以及粗骨料最大粒径两方面来考虑,并通过相应的实验选择最佳的用水量。在选砂时应根据表观密度大、骨料分离的现象少,强度大、混凝土拌制物的VC值最小等原则筛选出最佳的砂率。在拌制前应当进行试拌以测定具体所需的施工度,当试拌的混凝土不符合施工度时对其进行调整,然后对符合这样标准的混凝土进行力学性能的测定,最后当所有的指标符合要求时,确定此时所配的混凝土配合比,在施工方和建设方都确认的情况下就可以提交给施工工程了。
二、碾压混凝土大坝施工技术要点
(一)混凝土的拌制
在进行混凝土拌制时,应当严格控制各种原材料的使用量,每项材料都要进行称量后使用,称量要保证一定的精度,并控制称量误差在规范允许范围内。严格控制作用原材料的质量,使用之前应先对材料质量进行检验,凡是不符合国家相关规定的严禁使用,依照设计配合比进行碾压混凝土的配制。
搅拌过程采用强制搅拌机进行拌合,搅拌过程中需确保各种原材料的均匀性,进而确保混凝土的搅拌质量。碾压混凝土搅拌时,运送混凝土的车与出料口之间的高度差应控制在2m以内,以避免混凝土因落差过大而出现离析问题,进而降低碾压混凝土的拌合质量。由于碾压混凝土属于干硬性混凝土,其塌落度为零,因而搅拌均匀需要的时间较长,而不同类型的搅拌机其功率有所差别,这就需要根据所用搅拌设备来确定混凝土搅拌的时间。
(二)混合料的运输
在混凝土搅拌结束以后,一般采用自卸汽车或者皮带传输装置进行混凝土的运输。在混合料运输过程中,应当确保运输过程又快又稳,尽量不要使用溜管或者溜槽等方式。若采用自卸汽车进行混合料的运输,驾驶员应确保汽车平稳行驶,尽量避免出现急刹车或者急转弯情况,以便能够尽可能的避免混合料出现离析。若混合料的运输距离较大或者天气温度较高,应对混合料采取必要的保护措施,
以降低水分的蒸发。若采用连续式搅拌机进行拌合料的搅拌,则应确保运输的连续性,尽可能的降低停顿的时间,这对于保障混凝土质量有重要意义。为此,应当根据运输距离、拌合时间等来确定运输车的数量,进而保证混凝土运输的连续性。
(三)大坝碾压混凝土的混合料的摊铺
在进行大坝碾压混凝土的混合料的摊铺时,一般使用高强力熨烫板的沥青摊铺机进行大坝碾压混凝土混合料的摊铺,这是为了区别摊铺的混凝土密实在而平整。由于大坝碾压混凝土混合料的摊铺过程是大坝碾压混凝土的施工过程中的一道关键性的布置,因而有必要对其影响因素进行分析。对摊铺效果影响的因素有摊铺机的找平系统、摊铺速度、熨烫板的参数等。在摊铺时,应当注意以下几点:
1、摊铺机的找平系统应当性能良好,施工时应当选择最佳的找平基准以确保摊铺机的良好运行。在摊铺过程中应当保证摊铺机的工作状态良好,只有这样,才能碾压的混凝土即密实又平整。
2、摊铺机在碾压时应当保持合适的速度。选择的速度太慢会浪费时间,延长施工时间和工程进度,而且降低了摊铺机的设备利用率;相反,速度太快又会造成摊铺机的效果不好,因而降低了施工的质量。因此,在摊铺速度的选择上应当慎重。
(四)混合料的养护
混合料的养护主要需要进行以下工作:
1、在混合料完成摊铺和碾压作业以后,应当及时将保湿材料覆盖在混凝土表面,工程中较为常用的是塑料薄膜覆盖,也可以针对工程实际情况选用,但所用保湿材料应当能够有效的工作;在覆盖保湿材料之前,可以在其表面喷洒一定量的水分,这样可以使混凝土表面处于湿润状态,有助于水泥水化过程的进行。
2、混凝土应当保证一定量的养护时间,以便水泥能够有充足的时间和水分进行水化反应,在混凝土的抗离析强度大于3.5Mpa以后,便可停止养护作业。
3、混凝土在完成摊铺和碾压作业8小时以后就可以进行收缩缝的切割,切割之前应当确保混凝土的强度已经满足切割的要求,并严格按照设计位置进行切
割。切割作业的时间不宜过早,深度应当满足国家规范的要求,切割结束以后要对切割缝进行必要的养护,在缝内完全干燥以后将收缩缝内的杂物清理干净,之后对收缩缝进行灌缝作业。
4、混凝土在凝结硬化过程中因水分的减少而容易造成混凝土的开裂,这时通常在较低的温度下进行养护作业,此时应当将混凝土的养护温度控制在零下3℃左右,这样就可以忽略混凝土水分的蒸发,然后混凝土表面再覆盖保温保湿材料,这样就可以保证碾压混凝土的养护效果。
三、碾压混凝土大坝施工中的质量控制
(一)碾压混凝土浇筑过程的质量控制
碾压混凝土入仓温度、vc值,碾压遍数、泛浆效果、压实度、入仓口和浇筑仓面的污染等方面需要重点控制。在碾压遍数和密实度都满足设计要求的情况下,如没有良好的泛浆效果,进行补碾。在卸料、平仓、碾压的怍业过程中,要作好几方面的工作。
1、要减轻骨料分离。
2、要控制铺料厚度。
3、要减少碾压层面的扰动破坏和污染。
4、要掌握几个时间间隔。
(二)控制碾压混凝土的温度
碾压混凝土施工过程中,经常会因为混凝土温控措施布置不当和操作不利,导致混凝土上出现裂缝,如没有将混凝土的温度控制在规定的范围中,就会在混凝土温度不断上升过程中,容易出现裂缝,导致混凝土的防渗能力和质量降低。为提升碾压混凝土施工质量,在施工时要做好大体积混凝土的温度控制措施。
施工的过程中,为了有效的减少混凝土的入仓温度,防止裂缝的出现,在中午温度过高的时间段不进行施工。当混凝土的压实度符合规定要求时,为了防止混凝土温度提升,要尽快使用高压喷雾的方法进行降温,并采取适当的保湿措施,加速混凝土热量的散发。如果混凝土的温度已经升高,要使用水喷洒到碾压混凝土表面,然后在铺筑下一层混凝土前浇筑水泥净浆,从而即增加层间结合能力,同时也有效降低混凝土的温度。随着浇筑高度上升,为了进一步提高混凝土的强度,加速热量的发散,要注重混凝土层洒水作业。
参考文献
[1]李曼.混凝土坝及其防渗和裂缝处理问题[J].石家庄联合技术职业学院学术研究,2006.3.
[2]秦克红,方林飞.龙开口大坝碾压混凝土施工方案探讨[J].湖南水利水电,2009.1.
[3]李凌翔.碾压混凝土坝技术的应用[J].河南水利与南水北调,2011.10.
关键词:碾压混凝土;大坝;拌制;运输;质量控制
中图分类号: TU37文献标识码: A
一、碾压混凝土大坝施工对原材料的要求
(一)大坝碾压混凝土的原料
大坝碾压混凝土所需的原材料几乎与一般的水泥混凝土一样,就是水泥,粗骨料、细骨料和掺合料等,然后将这些原材料和水按照一定的比例进行配置,这两种混凝土的差别就在于原料的配比不同。大坝碾压混凝土中所需的掺合料有硅灰、粉煤灰和磨细的矿渣以及适量的外加剂等等。其中硅灰的作用是促凝,适用于坝面或者具有较强腐蚀性的结构中。磨细矿渣的作用是自身硬化可以加强大坝碾压混凝土的干硬性。外加剂主要是指减水剂、缓凝剂、早强剂和阻锈剂等,这些外加剂在拌入料之前需要对水泥、外加剂和掺合料之间微相容性实验,只有相容才能进行拌制。
(二)大坝碾压混凝土的配合比设计
大坝碾压混凝土的配合比的设计方法是绝对体积法,在设计时主要需要确保抗渗性、强度、抗冻性等这些因素符合大坝的实际要求,大坝碾压混凝土的材料组成与混凝土的质量更是息息相关,因而要多这些材料和各种指标进行严格要求。
关于原材料的指标主要有:含水率、极配、表观密度、粒径、外加剂性质、外加剂种类和其相容性等。其中比较重要的指标,如用水量在确定是需要从施工所要求的标准以及粗骨料最大粒径两方面来考虑,并通过相应的实验选择最佳的用水量。在选砂时应根据表观密度大、骨料分离的现象少,强度大、混凝土拌制物的VC值最小等原则筛选出最佳的砂率。在拌制前应当进行试拌以测定具体所需的施工度,当试拌的混凝土不符合施工度时对其进行调整,然后对符合这样标准的混凝土进行力学性能的测定,最后当所有的指标符合要求时,确定此时所配的混凝土配合比,在施工方和建设方都确认的情况下就可以提交给施工工程了。
二、碾压混凝土大坝施工技术要点
(一)混凝土的拌制
在进行混凝土拌制时,应当严格控制各种原材料的使用量,每项材料都要进行称量后使用,称量要保证一定的精度,并控制称量误差在规范允许范围内。严格控制作用原材料的质量,使用之前应先对材料质量进行检验,凡是不符合国家相关规定的严禁使用,依照设计配合比进行碾压混凝土的配制。
搅拌过程采用强制搅拌机进行拌合,搅拌过程中需确保各种原材料的均匀性,进而确保混凝土的搅拌质量。碾压混凝土搅拌时,运送混凝土的车与出料口之间的高度差应控制在2m以内,以避免混凝土因落差过大而出现离析问题,进而降低碾压混凝土的拌合质量。由于碾压混凝土属于干硬性混凝土,其塌落度为零,因而搅拌均匀需要的时间较长,而不同类型的搅拌机其功率有所差别,这就需要根据所用搅拌设备来确定混凝土搅拌的时间。
(二)混合料的运输
在混凝土搅拌结束以后,一般采用自卸汽车或者皮带传输装置进行混凝土的运输。在混合料运输过程中,应当确保运输过程又快又稳,尽量不要使用溜管或者溜槽等方式。若采用自卸汽车进行混合料的运输,驾驶员应确保汽车平稳行驶,尽量避免出现急刹车或者急转弯情况,以便能够尽可能的避免混合料出现离析。若混合料的运输距离较大或者天气温度较高,应对混合料采取必要的保护措施,
以降低水分的蒸发。若采用连续式搅拌机进行拌合料的搅拌,则应确保运输的连续性,尽可能的降低停顿的时间,这对于保障混凝土质量有重要意义。为此,应当根据运输距离、拌合时间等来确定运输车的数量,进而保证混凝土运输的连续性。
(三)大坝碾压混凝土的混合料的摊铺
在进行大坝碾压混凝土的混合料的摊铺时,一般使用高强力熨烫板的沥青摊铺机进行大坝碾压混凝土混合料的摊铺,这是为了区别摊铺的混凝土密实在而平整。由于大坝碾压混凝土混合料的摊铺过程是大坝碾压混凝土的施工过程中的一道关键性的布置,因而有必要对其影响因素进行分析。对摊铺效果影响的因素有摊铺机的找平系统、摊铺速度、熨烫板的参数等。在摊铺时,应当注意以下几点:
1、摊铺机的找平系统应当性能良好,施工时应当选择最佳的找平基准以确保摊铺机的良好运行。在摊铺过程中应当保证摊铺机的工作状态良好,只有这样,才能碾压的混凝土即密实又平整。
2、摊铺机在碾压时应当保持合适的速度。选择的速度太慢会浪费时间,延长施工时间和工程进度,而且降低了摊铺机的设备利用率;相反,速度太快又会造成摊铺机的效果不好,因而降低了施工的质量。因此,在摊铺速度的选择上应当慎重。
(四)混合料的养护
混合料的养护主要需要进行以下工作:
1、在混合料完成摊铺和碾压作业以后,应当及时将保湿材料覆盖在混凝土表面,工程中较为常用的是塑料薄膜覆盖,也可以针对工程实际情况选用,但所用保湿材料应当能够有效的工作;在覆盖保湿材料之前,可以在其表面喷洒一定量的水分,这样可以使混凝土表面处于湿润状态,有助于水泥水化过程的进行。
2、混凝土应当保证一定量的养护时间,以便水泥能够有充足的时间和水分进行水化反应,在混凝土的抗离析强度大于3.5Mpa以后,便可停止养护作业。
3、混凝土在完成摊铺和碾压作业8小时以后就可以进行收缩缝的切割,切割之前应当确保混凝土的强度已经满足切割的要求,并严格按照设计位置进行切
割。切割作业的时间不宜过早,深度应当满足国家规范的要求,切割结束以后要对切割缝进行必要的养护,在缝内完全干燥以后将收缩缝内的杂物清理干净,之后对收缩缝进行灌缝作业。
4、混凝土在凝结硬化过程中因水分的减少而容易造成混凝土的开裂,这时通常在较低的温度下进行养护作业,此时应当将混凝土的养护温度控制在零下3℃左右,这样就可以忽略混凝土水分的蒸发,然后混凝土表面再覆盖保温保湿材料,这样就可以保证碾压混凝土的养护效果。
三、碾压混凝土大坝施工中的质量控制
(一)碾压混凝土浇筑过程的质量控制
碾压混凝土入仓温度、vc值,碾压遍数、泛浆效果、压实度、入仓口和浇筑仓面的污染等方面需要重点控制。在碾压遍数和密实度都满足设计要求的情况下,如没有良好的泛浆效果,进行补碾。在卸料、平仓、碾压的怍业过程中,要作好几方面的工作。
1、要减轻骨料分离。
2、要控制铺料厚度。
3、要减少碾压层面的扰动破坏和污染。
4、要掌握几个时间间隔。
(二)控制碾压混凝土的温度
碾压混凝土施工过程中,经常会因为混凝土温控措施布置不当和操作不利,导致混凝土上出现裂缝,如没有将混凝土的温度控制在规定的范围中,就会在混凝土温度不断上升过程中,容易出现裂缝,导致混凝土的防渗能力和质量降低。为提升碾压混凝土施工质量,在施工时要做好大体积混凝土的温度控制措施。
施工的过程中,为了有效的减少混凝土的入仓温度,防止裂缝的出现,在中午温度过高的时间段不进行施工。当混凝土的压实度符合规定要求时,为了防止混凝土温度提升,要尽快使用高压喷雾的方法进行降温,并采取适当的保湿措施,加速混凝土热量的散发。如果混凝土的温度已经升高,要使用水喷洒到碾压混凝土表面,然后在铺筑下一层混凝土前浇筑水泥净浆,从而即增加层间结合能力,同时也有效降低混凝土的温度。随着浇筑高度上升,为了进一步提高混凝土的强度,加速热量的发散,要注重混凝土层洒水作业。
参考文献
[1]李曼.混凝土坝及其防渗和裂缝处理问题[J].石家庄联合技术职业学院学术研究,2006.3.
[2]秦克红,方林飞.龙开口大坝碾压混凝土施工方案探讨[J].湖南水利水电,2009.1.
[3]李凌翔.碾压混凝土坝技术的应用[J].河南水利与南水北调,2011.10.