对水利水电碾压混凝土筑坝技术的研究论文_王静怡1,渠睿2,赵一飞2

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湖北长江清淤疏浚工程有限公司 湖北省武汉市 430000

摘要:碾压混凝土技术是采用类似土石方填筑施工工艺,将干硬性混凝土用振动碾压实的一种新的混凝土施工技术。这种碾压混凝土的技术要点也是其最突出的优势就是可以将用于施工土石坝的大型工程机械直接用于碾压混凝土施工,不仅加快了整个筑坝过程,而且在工程质量、工程寿命上也优于土石坝的施工方法。基于此,本文主要对水利水电碾压混凝土筑坝技术进行分析探讨。

关键词:水利水电;碾压混凝土;筑坝技术

1、前言

水利水电技术本来就是可以再生的、且对国对民都有益的工程,而碾压混凝土筑坝是水利水电施工中的关键所在,可以说是决定着工程的成败。在混凝土施工过程中要注重碾压的实际效果,这就需要加强对碾压施工技术的管理,结合施工过程中的一些常见问题,提前制定相应的控制措施,消除不利影响,这样才能切实提高混凝土施工质量。

2、水利水电碾压混凝土筑坝的设计

2.1碾压混凝土配合比

在早期的碾压混凝土筑坝技术中,以贫浆碾压混凝土为主,即胶凝材料用量较低,以水泥+活性掺合料在100kg/m3以下为标准。但经过长期以来的发展及实践证明,使用胶凝材料较高的富浆碾压混凝土,水泥+活性掺合料在150kg/m3以上的效果要好于胶凝材料用量低的贫浆碾压,因此在水电行业中得以广泛的应用,同时也将是碾压混凝土筑坝的发展趋势。

目前我国建成的碾压混凝土筑胶凝用量多在150kg/m3以上,低于100kg/m3胶凝用量的碾压混凝土坝较少。随着技术的不断发展,胶凝材料也出现了较大的变化,传统的胶凝材料多为水泥加活性掺合料,初期的掺合料多为粉煤灰,但随着筑坝技术的不断应用,在实践中发现更多更有价值的掺合料,现在的胶凝材料中甚至出现了不用水泥,而是由多种活性掺合料混合而成的胶凝材料,这项技术在我国还处于不成熟阶段,但在国外却已有先例,所以应该具有广阔的前景。

2.2上游面的防渗

在碾压混凝土浇筑过程中,要做好防渗工作,在浇筑过程中层间会有水平缝产生,这也是导致大坝渗漏的主要原因,所以为了保证上游面的不透水性和耐久性,要采取相应的措施,做好防渗工作。

具体有以下几种:①在碾压混凝土坝上游面设50cm左右的常态混凝土层防渗,常态混凝土与碾压混凝土同步上升;②碾压混凝土大坝直接使用碾压混凝土防渗,在碾压混凝土中掺入较高含量的无黏性细粉来提高碾压混凝土的防渗性能;③碾压混凝土大坝采用混凝土预制面板加PVC膜防渗;④碾压混凝土大坝上游面浇筑30~50cm改性混凝土坝面作为大坝防渗面,并在大坝上游面2~3m条带的碾压混凝土摊时铺洒水泥粉煤灰净浆增加抗渗性能,其施工方法为:在每一层碾压混凝土摊铺后,向上游面30~50cm碾压混凝土中掺入水泥粉煤灰净浆后,用插入式振捣器振捣密实。碾压混凝土坝的防渗问题不可能仅靠上游坝面的防渗面板就可以完全解决。坝体防渗还可以通过合理的设计、施工进行控制,设计坝体内的排水廊道和集水井以及施工过程中优化。对于碾压混凝土坝体的防渗能力,可以通过碾压混凝土配合比、控制摊铺厚度、提高碾压密实度、提高接缝处理质量等来提高防渗能力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,也有在施工完成后对上游防渗面刷防水涂层来进行防渗处理的,但防水涂层对于大坝永久性的防渗要求还是达不到的,因其在长时间的水体浸泡下会产生腐蚀现象,所以时间一久,还是会发生渗漏的。

2.3层间接缝

层间接缝主要为施工缝和冷缝,这是二个很容易发生渗漏的环节,因此在施工中对施工缝和冷缝的处理要求较高,一般采用高压水清除混凝土表面的杂物,再均匀铺一层厚1~1.5cm的高流动度水泥粉煤灰砂浆,然后进行上层混凝土摊铺碾压,并且上层碾压混凝土须在砂浆初凝前铺筑碾压完成。垂直施工缝进行人工凿毛处理,毛面起伏差1~1.5cm,与碾压混凝土连续时,用30~50cm的C20常态混凝土过渡。

2.4坝体横缝

碾压混凝土横缝的合理设计对避免碾压混凝土坝体产生温度裂缝具有重要作用。碾压混凝土大坝横缝缝距设计标准目前仍处于研究探索阶段,大部分坝体横缝设计是以经验为依据的,目前几乎所有碾压混凝土大坝都设横缝,分缝的间距和成缝结构均得到了完善和提高。

3、水利水电工程大坝碾压混凝土施工工艺要点分析

3.1摊铺碾压

摊铺碾压是碾压混凝土施工中的最为关键的工艺过程。在具体的施工过程中可以使用专用的平仓机也可以使用推土机对待碾压混凝进行均匀摊铺。为了尽可能地减少混凝土的骨料分离状况可以使用叠压式卸料法与串链式摊铺法。一旦发现待碾压的混凝土出现骨料分离现象必须及时采取相应措施加以处理,否则将给工程质量埋下隐患。

3.2新的成缝方式加快碾压混凝土施工速度

通常工程施工中是采用预埋分缝板成缝或者切缝机成缝等方式成缝,新的成缝方式不仅提高工程的质量还加快碾压混凝土施工的速度,有效缩短工期。采用诱导板成对埋设的方式成缝,即诱导成缝法,新的成缝方式不仅提高工程的质量还加快碾压混凝士施工的速度,有效缩短工期。采用诱导板成对埋设的方式成缝,即诱导缝成缝方式应运而生,但其存在挖槽的埋设和固定不容易等问题。为了解决这些问题,结合沙牌碾压混凝土拱坝的诱导缝成缝方式,采用设置有重复灌浆系统的重力式的混凝土预制件型式进行诱导成缝。这种新的成缝形式安装更加简便,适合人工安装。

3.3关于模板使用技术

混凝土施工技术的达成效果的不同,主要源于选择使用了不同模板,可见,模板选用是十分关键的。在早期,碾压混凝土筑坝施工过程中,通常选用常规移动模板或是滑模。当前,具有交替起落功能的全悬臂模式,被运用于碾压和工程的模板的形式之中。下层模板和上层模板之间可以分离,是这种模板的最大优点,而且一个降落,另一个上升,可以大大加快运送的过程,这种连续翻升的悬臂模板结构尺寸,可以适应坝体竖向曲率变化大和水平曲率变化大的特点,至今,此技术一直处于不断发展创新之中。

3.4将变态混凝土的使用范围扩大,优化施工

变态混凝土是指在混凝土拌合物中添加一定的水泥灰浆,使拌合物具有可振性,再用插人式振捣器振动密实,形成一种具有常规混凝土特性的新的混凝土。目前在我国的很多水利筑坝施工中,已经被广泛使用变态混凝土,其能将混凝土碾压到的模板周边及死角。许多大型的工程中已经将坝面上和两岸岸坡基岩面接触的垫层的使用的常态混凝改用变态混凝土。

3.5关于碾压混凝土的入仓技术

真空负压溜槽、深槽皮带机、塔带机、汽车直接入仓等方法,是当前碾压混凝土的主要入仓方法。这里的塔带机入仓、深槽皮带机入仓、自卸汽车直接入仓等方式,都各有优缺点,这只能在具体施工过程中,针对的需求进行选用。当前,我国对于坝肩相对陡峭的坝提,研究出了用负压真空溜槽来输送碾压混凝土的方法,这项技术在我们国家已经相当成熟,并在全国广泛应用。原因就是易于操作,且成本低、方便又简单。

4、结语

当前,我国的碾压混凝土筑坝技术取得了长足进步,并获得了长远发展。不但增加了使用碾压混凝土筑坝技术的范围,而且促进了水利水电事业的发展。所以,要加强对水利水电碾压混凝土筑坝技术的研究,避害趋利,发展其优势,杜绝其缺点错误,并在技术上不断进行创新,实现质的飞跃。从而促进碾压混凝土筑坝技术的不断发展、完善,以便更好的服务于四川的建筑业。

参考文献

[1]刘毅.谈水利水电碾压混凝土筑坝技术[J].江西建材,2013(06):34-35.

[2]刘海成.碾压混凝土拱坝温度应力与诱导缝开裂分析[D].大连理工大学,2012(07):23-25.

论文作者:王静怡1,渠睿2,赵一飞2

论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期

论文发表时间:2018/1/18

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