摘要:随着经济社会的发展,城市化进程的加快,促进水利工程建设项目的增多。我们国家在展开水利工程施工之时,水库大坝受到了极大的关注。在施工过程中所采用的结构形式、施工技术等对于工程质量所产生的影响是很大的。在当前时期,堆石混凝土在水利工程中的应用在全国逐步展开,得到了业界的广泛关注和高度认可。本文就堆石混凝土技术在水库施工中的应用展开探讨。
关键词:堆石混凝土技术;水库施工;应用
引言
堆石混凝土技术具有极为独特的施工工艺、简单的施工方法、较快的施工技术以及较少的单方水泥用量等优点。目前,在我国水库施工中应用广泛。
1水库大坝建设的现状分析
在现阶段,我国大型水库的总库容约7500亿m³,占全国水库总库容的80.45%。在上个世纪80年代前,国内每年的平均溃坝率达到了1.23%,而在2000年以后,这个数字降到了0.06%。这是因为我们国家在水库大坝建设方面的投入增加了很多,其中有很多的资金用在了排险加固之上,这样就使得安全隐患得到有效的排除,工程的安全性有了大幅提升。另外就是新建的水库大坝工程所采用的施工技术等有了大幅的提升,这就使得大坝安全得到了切实保证。从相关研究机构出具的统计数据来看,坝高超过了30m的各类型大坝当中,土石坝所占比例为62.6%,而且所有的溃坝中,土石坝占到了89.7%,因此说,土石坝的溃坝概率是非常高的。
2堆石混凝土技术在水库施工中的优势分析
(1)低用量、低水化热。大量块石的使用,降低了专用密实混凝土的用量;同时堆石混凝土技术在使用过程中可利用粉煤灰、矿渣等掺合料,相对于传统混凝土技术,其水泥用量大大降低,且保证了混凝土在一定范围内的绝热温度(2)综合性能高。堆石混凝土骨料相互搭接,能够提高建筑材料的抗压、抗剪强度,提升水库工程结构的稳定性。(3)抗剪性强。大量块石的堆积使用,能够提高混凝土仓面间层的咬合力,从而加强堆石的抗剪能力。根据施工经验,堆石混凝土的抗剪断参数值能够达到1.71,相对传统混凝土有显著的提升。(4)密实度高。堆石混凝土中石块的含量明显高于传统混凝土,其在填充的过程中使用了高流动性的SCC(专用自密实混凝土)充分保证了堆石混凝土内部的密实程度,为水库工程的质量提供保障。(5)工效高。堆石混凝土的施工工序非常简单,主要包括入仓和浇注两道工序。这两道工序不存在干扰,能够同时进行,同时其水化热低,能够简化水库工程的消除温控措施,有效提升生产效率,加快水库施工进度,缩短施工工期。另外其快捷的施工流程能够减少人工参与,有效避免人为因素对水库施工质量的影响。(6)绿色节约。块石、废弃料的使用能够减少水泥和胶凝材料的使用,降低材料成本;简单的施工流程能够简化施工工序,降低水库工程施工成本。同时,其减少了水库施工过程中的二氧化碳排放,促进废弃材料的循环利用,有利于绿色水库施工。
3水库堆石混凝土技术的施工工艺
(1)仓面处理,主要是指利用风镐、高压水枪、钢钎、钢钉耙等工具对仓面进行处理,清除杂物、泥土以及松动的块石。可采用抛石堆石混凝土施工方法浇注水库的基底。(2)堆石料冲洗:若想使得自密实混凝土能够真正和堆石料结合为一体,就要完成好堆石料冲洗工作。新鲜石料在含泥指标合格外还应控制石块表面的石粉含量,确保入仓石料表面干净,以达到与自密实混凝土的良好胶结,对于块石入仓后产生的石粉、碎渣等杂物应用人工清洗干净,堆石完成后严禁大面积清洗,避免细颗粒堆积影响浇筑质量。(3)堆石入仓:在运输车辆驶入坝体范围之前一定要将石料及车辆清洗干净,防止将杂物带进坝面,影响施工质量。之后使用挖机完成堆石工作。在堆石入仓过程中,要保证堆积的自然性,在模板周围和预埋件的位置,需要使用挖机配合人工进行摆放,提高块石摆放比重。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(4)浇筑、维护、后期检测:块石入仓经检验合格后,自密实混凝土开仓浇筑,浇筑自上游开始,通过混凝土泵送到相应部位。在浇筑工作结束之后,切实做好混凝土的养护工作,尤其避免曝晒,因自密实混凝土塌落度较大,暴晒会使得表面水分流失加快产生表面干缩和大面积裂缝。初凝以后,要进行连续的洒水养护,保证其表面能够一直保持湿润。在浇筑工作完成后,后期的检测随之展开并做好施工质量检测计划,重点要对强度、密实度、抗渗以及水化热温升等予以检测。
4堆石混凝土技术在水库施工中的应用措施
4.1严格把控混凝土配合比例
从施工层面来讲,混凝土的配合比例直接影响着施工用混凝土质量和构件强度,在实际的具体施工环节,要结合施工部位的不同性和对于构件的强度需求等,有针对性的选择科学合理的灰水比例,保证强度和坍落度的不同。所以在水利工程水库大坝工程中,在混凝土施工时要严格的把控灰水比例,不管是理论上实验室的混凝土混合比例,还是在设计过程中,建议所采纳的配合比,都务必在工程开始前展开现场复核,从根本上确保混凝土的配合比与工程内在需求相符合。
4.2优化设计方案和施工组织
随着浇筑高度的提升,大坝上部结构仓面堆石主要依靠塔吊入仓、人工平仓,需要大量的人工辅助,施工进度较慢,经济性不高。建议设计单位进行多方案比选:通过大坝下部结构采用堆石混凝土上部结构采用常态混凝土的方案与全坝高采用堆石混凝土方案进行比较,论证方案的可行性,寻找出经济合理的堆石混凝土适用坝高,优选技术合理和经济优越的方案和结构断面,为工程建设提供重要的设计技术保障。
4.3保证混凝土的充分混合
水利工程水库大坝所选用的混凝土都是自动搅拌的,所以,在具体的施工环节要对于相应的自动搅拌设备展开科学合理的全面检查,从根本上保证良好运行。与搅拌混凝土相关的规定包括,要定期的对搅拌站和仪器进行相应的检查确保计量器能够精准有效,并且检查的时间间隔不能大于一个月,要随时随地的检查混凝土拌合过程中所有原材料的配合比以及相应的工作记录,检查间隔不超过4h。
4.4强化质量控制体系,加强工程质量检测
堆石混凝土作为一种新型材料,其质量检测和评定标准不完善,现场质量控制难度大,参建单位要不断提升质量意识、完善质量管控机制、落实质量责任。严格执行施工单位自检、监理单位平行检测、项目法人抽检制度。堆石混凝土的工程质量检测主要包括3个部分:一是原材料的性能检测,包括混凝土的原材料和堆石料;二是混凝土的性能检测;三是堆石混凝土浇筑质量的检测。其中第一、二部分与传统混凝土的检测要求基本一致,而在堆石混凝土的浇筑质量检测方面则需要借助现有的技术手段进行进一步探索。堆石混凝土的浇筑质量主要包括密实度、堆石混凝土强度和抗渗性能,其中密实度可通过孔内电视、孔内声波检测和挖坑法等方法检测;堆石混凝土浇筑强度工程检测则需要通过钻孔取芯对芯样的抗压强度进行检测;堆石混凝土的工程抗渗性能检测则需要通过钻孔压水试验方法进行检测。
结语
总之,在我国社会经济发展的过程中,水利工程项目的施工建设有着十分重要的作用,其施工质量高低能够对人们的生产生活安全产生直接性的影响。从某种程度上来说,水库大坝的施工兼具专业性与复杂性,涉及到的内容相对来说比较广泛,所以,在实际施工的过程中,应该对混凝土施工中各个环节的问题进行重视,使水库大坝混凝土施工质量得以保证,推动水利工程稳健可持续发展。
参考文献
[1]宋文浚.围滩水电站自密实堆石混凝土劈裂抗拉性能试验分析[J].山西水利科技,2016(08).
[2]薛秀清.堆石混凝土施工技术与工程应用[J].山西水利科技,2015(08).
论文作者:兰雁龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/1
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