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【摘 要】 本论文笔者以多年的工作经验为基础,介绍了水电站大坝的碾压混凝土施工技术中的要点。
【关键词】 水电站;大坝碾压混凝土;施工
一、前言
碾压混凝土技术是指使用振动碾在坝体上将干硬性混凝土进行铺筑、碾压成型的工艺过程。这种技术是使用火山灰质、水泥等掺合料或者某些惰性的填料和水、砂以及粗骨料进行拌制,制成一种无塌落度的混凝土,然后运输到达大坝施工场,并使用振动碾进行分层压实。使用这种技术建造的大坝具有混凝土的强度高、体积小、坝身可溢性、防渗功能好等优点,而且其施工过程简单、经济和快捷,因而在水电站等有关的大坝建设方面应用广泛。
二、水电站大坝碾压混凝土施工过程的技术要点
大坝碾压混凝土的混合料的拌制。在大坝碾压混凝土混合料的拌制过程中,需要对各种原材料进行称量,称量时应当注意精确,称量的误差不能超过施工规范中所规定的最大值。原材料等的质量也应当符合国家规定,配制时需完全按之前设计的配合比来配制。大坝碾压混凝土一般使用强制搅拌机进行搅拌,搅拌时应当注意各种成分需搅拌均匀,以保证所配制的混凝土的质量符合要求。在搅拌过程中,应当考虑到搅拌机的出料口和运料车之间的落差不能超过2m,否则出来的料会由于落差过大而产生离析现象,导致配成的混凝土的质量变差。另外,由于大坝碾压混凝土的拌制时间比较长,使用不同转速的搅拌器时所需的搅拌时间也不同。
三、水电站大坝碾压混凝土的施工方案的确定
由于地域、气候、温度、降雨量、湿度等的不同,对水电站大坝碾压混凝土的施工方案也不同,因而在进行施工前一定要进行实地考察,全面考虑当地的各种环境、气候等的特点,以便设计出更有针对性、性能更佳的水电站大坝。碾压混凝土施工方案的确定主要是指大坝中哪一部位浇筑碾压混凝土,其面积是多少,浇筑强度是多少等,然后根据具体的情况确定施工的工艺流程等。
四、水电站大坝碾压混凝土施工前原料等的技术要求
1、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,適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做相容性实验,只有相容才能进行拌制。
2、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,因而要对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、级配、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,如用水量在确定时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。在拌制前应当先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,然后对符合这一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。
五、碾压混凝土温度控制
1、降低混凝土出机温度的主要措施。成品料堆高度超过6m,调节料仓、出料胶带机搭设凉棚防雨防晒,风冷骨料,4℃水拌和等。
2、减少混凝土浇筑过程中温度回升。在高温时段对拌和楼前混凝土运输车喷雾降温,严格控制混凝土的运输时间,混凝土入仓后,快速平仓、快速碾压、快速覆盖,碾压混凝土从加水拌和到碾压完毕要求要2h完成,碾压施工完毕后立即覆盖彩条布,采取“边浇筑边覆盖,浇哪儿揭哪儿”的办法,严禁混凝土卸料平仓后长时间不碾压;在碾压混凝土初凝前尽快覆盖下一层混凝土,减少外界温度倒灌。在高温季节,混凝土运输时设置遮阳棚防晒。仓面采用高压水移动式喷雾,每个仓面设4~6把喷枪,以降低仓面温度,提高湿度,减少水分蒸发,防止混凝土表面失水,改善碾压混凝土层间结合性能。
3、加强养护。碾压混凝土是干硬性混凝土,受外界的条件影响很大,因此在仓面上要求对混凝土保持湿润。碾压混凝土单位用水量少,早期强度较低,为防止裂缝的发生,养护时间比常态混凝土长。棱角部位,容易发生裂缝和损坏,须加强养护及保护。
六、碾压混凝土施工
碾压混凝土入仓后,按要求进行卸料。汽车卸料做到2~3点卸料,这样避免造成骨料大量分离。卸料堆边缘距模板距离应大于2m,以防止对模板造成影响。卸料完成后,立即进行平仓处理,平仓机采用D31P型两台。每层碾压混凝土压实厚度为30cm,铺料厚度33cm,在上下游模板上每隔5m放出铺料高程线和高程式控制线。汽车在仓内行驶时,避免急转弯等损坏混凝土质量的操作,仓内卸料服从现场总指挥的安排,不得任意卸料,三级配与二级配混凝土的分界线误差不得超过0.5m。卸料平仓采用连续式作业方式,平仓时做到仓面平整,其平整度控制在±5cm以内。碾压采用工艺性试验所得参数进行,振动碾采用YZC12和BW202AD光碾4台和BW75S小碾2台。作业采用无振1~2遍,有振6遍;有振第一遍采用高频低振幅,以后采用高频高振幅;行走速度1.0~1.5km/h。碾压作业要求碾压条清楚,走偏距离控制在10cm范围。碾压必须重叠15~20cm,同一条带分段碾压时,接头部位重叠碾压2.4~3m,两条带间因碾压作业形成高差,采用有振碾1~2遍压平处理。碾压混凝土从出机至碾压完毕,要求在2h完成,不允许入仓或平仓后的碾压混凝土拌和物长时间暴露。碾压混凝土的层间允许间隔时间必须控制在混凝土的初凝时间以内,碾压后仓面要求有微浆泛出,并经核子密度仪检测其压实达到要求,否则应进行补碾;如仍不合格,则将该部位混凝土挖除,重新回填混凝土碾压,直至合格。仓面质控人员应根据现场碾压作业和气候的实际情况,及时与拌和楼质控人员取得联系,对VC值进行动态控制。混凝土碾压成型后,用切缝机按设计位置进行切缝处理,缝内按设计要求充填嵌缝物。
七、结束语
在水电站大坝碾压混凝土的施工过程中,为了确保最终的工程质量,每一个环节都需要认真思量,力图将所有可能发生的问题全部考虑进去,将所有可能发生的问题以及解决的方案写进施工设计中,这可以在很大程度上提高工程的进展速度,使水电站大坝碾压混凝土的施工过程更加顺利,使最终的施工质量更高。希望经过更深入的研究,碾压混凝土技术能够更加充分地发挥自身的优势,进而为我国水电站的建设做出更大的贡献。
参考文献:
[1]何小雄,童歆,乔勇.四川舟坝水电站大坝碾压混凝土施工技术[J].西北水利发电,2006,(9)
[2]魏诗雅,欧娅.碾压混凝土施工技术及研究[J].科技创新导报,2010,(11)
[3]谢芳.碾压混凝土施工技术在电站大坝的应用[J].科技向导,2011,(2)
【关键词】 水电站;大坝碾压混凝土;施工
一、前言
碾压混凝土技术是指使用振动碾在坝体上将干硬性混凝土进行铺筑、碾压成型的工艺过程。这种技术是使用火山灰质、水泥等掺合料或者某些惰性的填料和水、砂以及粗骨料进行拌制,制成一种无塌落度的混凝土,然后运输到达大坝施工场,并使用振动碾进行分层压实。使用这种技术建造的大坝具有混凝土的强度高、体积小、坝身可溢性、防渗功能好等优点,而且其施工过程简单、经济和快捷,因而在水电站等有关的大坝建设方面应用广泛。
二、水电站大坝碾压混凝土施工过程的技术要点
大坝碾压混凝土的混合料的拌制。在大坝碾压混凝土混合料的拌制过程中,需要对各种原材料进行称量,称量时应当注意精确,称量的误差不能超过施工规范中所规定的最大值。原材料等的质量也应当符合国家规定,配制时需完全按之前设计的配合比来配制。大坝碾压混凝土一般使用强制搅拌机进行搅拌,搅拌时应当注意各种成分需搅拌均匀,以保证所配制的混凝土的质量符合要求。在搅拌过程中,应当考虑到搅拌机的出料口和运料车之间的落差不能超过2m,否则出来的料会由于落差过大而产生离析现象,导致配成的混凝土的质量变差。另外,由于大坝碾压混凝土的拌制时间比较长,使用不同转速的搅拌器时所需的搅拌时间也不同。
三、水电站大坝碾压混凝土的施工方案的确定
由于地域、气候、温度、降雨量、湿度等的不同,对水电站大坝碾压混凝土的施工方案也不同,因而在进行施工前一定要进行实地考察,全面考虑当地的各种环境、气候等的特点,以便设计出更有针对性、性能更佳的水电站大坝。碾压混凝土施工方案的确定主要是指大坝中哪一部位浇筑碾压混凝土,其面积是多少,浇筑强度是多少等,然后根据具体的情况确定施工的工艺流程等。
四、水电站大坝碾压混凝土施工前原料等的技术要求
1、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,適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做相容性实验,只有相容才能进行拌制。
2、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,因而要对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、级配、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,如用水量在确定时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。在拌制前应当先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,然后对符合这一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。
五、碾压混凝土温度控制
1、降低混凝土出机温度的主要措施。成品料堆高度超过6m,调节料仓、出料胶带机搭设凉棚防雨防晒,风冷骨料,4℃水拌和等。
2、减少混凝土浇筑过程中温度回升。在高温时段对拌和楼前混凝土运输车喷雾降温,严格控制混凝土的运输时间,混凝土入仓后,快速平仓、快速碾压、快速覆盖,碾压混凝土从加水拌和到碾压完毕要求要2h完成,碾压施工完毕后立即覆盖彩条布,采取“边浇筑边覆盖,浇哪儿揭哪儿”的办法,严禁混凝土卸料平仓后长时间不碾压;在碾压混凝土初凝前尽快覆盖下一层混凝土,减少外界温度倒灌。在高温季节,混凝土运输时设置遮阳棚防晒。仓面采用高压水移动式喷雾,每个仓面设4~6把喷枪,以降低仓面温度,提高湿度,减少水分蒸发,防止混凝土表面失水,改善碾压混凝土层间结合性能。
3、加强养护。碾压混凝土是干硬性混凝土,受外界的条件影响很大,因此在仓面上要求对混凝土保持湿润。碾压混凝土单位用水量少,早期强度较低,为防止裂缝的发生,养护时间比常态混凝土长。棱角部位,容易发生裂缝和损坏,须加强养护及保护。
六、碾压混凝土施工
碾压混凝土入仓后,按要求进行卸料。汽车卸料做到2~3点卸料,这样避免造成骨料大量分离。卸料堆边缘距模板距离应大于2m,以防止对模板造成影响。卸料完成后,立即进行平仓处理,平仓机采用D31P型两台。每层碾压混凝土压实厚度为30cm,铺料厚度33cm,在上下游模板上每隔5m放出铺料高程线和高程式控制线。汽车在仓内行驶时,避免急转弯等损坏混凝土质量的操作,仓内卸料服从现场总指挥的安排,不得任意卸料,三级配与二级配混凝土的分界线误差不得超过0.5m。卸料平仓采用连续式作业方式,平仓时做到仓面平整,其平整度控制在±5cm以内。碾压采用工艺性试验所得参数进行,振动碾采用YZC12和BW202AD光碾4台和BW75S小碾2台。作业采用无振1~2遍,有振6遍;有振第一遍采用高频低振幅,以后采用高频高振幅;行走速度1.0~1.5km/h。碾压作业要求碾压条清楚,走偏距离控制在10cm范围。碾压必须重叠15~20cm,同一条带分段碾压时,接头部位重叠碾压2.4~3m,两条带间因碾压作业形成高差,采用有振碾1~2遍压平处理。碾压混凝土从出机至碾压完毕,要求在2h完成,不允许入仓或平仓后的碾压混凝土拌和物长时间暴露。碾压混凝土的层间允许间隔时间必须控制在混凝土的初凝时间以内,碾压后仓面要求有微浆泛出,并经核子密度仪检测其压实达到要求,否则应进行补碾;如仍不合格,则将该部位混凝土挖除,重新回填混凝土碾压,直至合格。仓面质控人员应根据现场碾压作业和气候的实际情况,及时与拌和楼质控人员取得联系,对VC值进行动态控制。混凝土碾压成型后,用切缝机按设计位置进行切缝处理,缝内按设计要求充填嵌缝物。
七、结束语
在水电站大坝碾压混凝土的施工过程中,为了确保最终的工程质量,每一个环节都需要认真思量,力图将所有可能发生的问题全部考虑进去,将所有可能发生的问题以及解决的方案写进施工设计中,这可以在很大程度上提高工程的进展速度,使水电站大坝碾压混凝土的施工过程更加顺利,使最终的施工质量更高。希望经过更深入的研究,碾压混凝土技术能够更加充分地发挥自身的优势,进而为我国水电站的建设做出更大的贡献。
参考文献:
[1]何小雄,童歆,乔勇.四川舟坝水电站大坝碾压混凝土施工技术[J].西北水利发电,2006,(9)
[2]魏诗雅,欧娅.碾压混凝土施工技术及研究[J].科技创新导报,2010,(11)
[3]谢芳.碾压混凝土施工技术在电站大坝的应用[J].科技向导,2011,(2)