摘要:众所周知,在水利水电工程中,混凝土坝施工是一项重要的内容,其具有工程量大、施工条件复杂、温度控制严、质量及技术要求高等特点,因此极有必要对这一技术的运用进行深入研究。
关键词:水利水电工程;混凝土坝;施工技术
引言
水利工程中的混凝土大坝施工技术,既具备混凝土成型的砂石料制备、拌合、运输、平仓等工序,有具有一定的土石坝施工特征,如将混凝土的振捣改为振动碾压等。因此混凝土施工技术对制备能力、拌合与运输能力都有更高的要求,在施工技术及管理上也更为严格。
1碾压混凝土大坝施工技术概论
碾压混凝土大坝常按照坝型分为混凝土重力坝与混凝土拱坝。相对于传统的土石坝与常态混凝土坝,碾压混凝土坝的施工速度更快,且由于水泥用量更少、温控要求低、模板工程量少等特点而具有更低的工程造价。但同时,也产生的横缝温度控制、耐久性控制以及碾压层面结合质量等施工技术难题。
2混凝土坝施工的关键技术
2.1控制水利工程混凝土的材料措施
首先要保证材料的质量合格,这是工程项目的必备和先决条件,只有保证原材料的质量,才可以保证整个工程项目的质量,必须要对施工现场进行实时把控,控制其施工现场的质量安全。对混凝土的原材料等要进行严格的质量把控,只有检验合格了才可以用来施工和使用。对砂子、减水剂、合成纤维以及速凝剂等材料在进入施工场地之前要进行严格地检测,包括其质量、规格、材质、外围等,而且相关生产商还应该出具相关的检验合格证书。混凝土中最基本的材料就是水泥,水泥的比重和配比对于混凝土施工都非常重要。因此水泥在投入使用前一定要经过严格地检查,建设企业应该收取水泥生产厂家的水泥生产合格证书,当发现水泥不合格时,应该对水泥生产厂家予以一定的惩罚规范,安排相关人员对混凝土的每次配比及水泥的每次检测都做好相关记录,以供之后水库大坝建设企业参考。水泥等材料属于易潮材料,因此建设企业在对水泥的存放也提出极高的要求,不可将水泥放在松软的湿土上,这样会极大影响水泥的质量,因为水泥遇水易化,因此水泥也不可以裸露地放在室外,如果是将水泥放在室外,要在水泥上边搭建顶棚避免被雨水淋湿。同时还应该将水泥放在干燥的地方,避免阳光直射。最后一种对水利工程施工项目很重要的原料就是速凝剂,工程项目中对速凝剂的使用控制也是相当严格的,因为速凝剂对可以有效地控制施工过程中混凝土的回弹量。为了使速凝剂在工程项目使用过程中可以发挥更好的作用,因此对速凝剂的使用量进行非常严格的检测和监控,这样才可以极大发挥速凝剂的效果。除此之外,混凝土原材料的配合比对整个水利工程施工项目中都起到至关重要的作用,因此为了降低混凝土的回弹量,并达到一定的设计强度,应该对混凝土的配合比进行严格要求,要将混凝土的配合比实现非常精准程度。在水利工程施工过程中,要将各种材料按照一定的比例进行调配,速凝剂与水泥的调配就具有一定的普遍性,而且不同的速凝剂要配置不同的水泥,石膏含量较高的水泥所需要的速凝剂量较大,只有将合适比例的材料配合才会产生较好的效果。合适的水灰比对于水利工程混凝土建设也是相当重要的,由于风压和水压都较高,因此导致水比灰的比例也相对较高,导致混凝土的流动性较大,不容易凝固,极大地影响了水利工程的施工质量。因此施工队伍要提高速凝剂比重、降低水灰比的成分来保证施工的安全性。
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2.2搅拌设备的常用类型
大坝施工中,常用的混凝土搅拌机包括锥形自落式搅拌机以及强制式搅拌机等。前者依靠搅拌筒自身旋转的离心作用将混凝土物料抬升至一定高度后依靠重力作用使其下落并充分混合,其结构简单、功耗较小,具备较长的使用寿命;强制式搅拌机具有固定的筒身,仅依靠筒内叶片的旋转使物料混合均匀,其搅拌作用更为强烈。除此以外,在大型的碾压混凝土坝工程中,为了满足规模的混凝土用量,常常组装建成混凝土拌合楼,将混凝土生产从进料到出料的流程自动化,以提高生产效率。
2.3拌合料的运输入仓控制
在碾压混凝土运输过程中,为了保证运输能力的机动性和通用性,自卸汽车运输被广泛采用。该种方式转运次数少,适用于坝体的中下部等易于布置交通道路的部分施工。若建设有拌合楼,则更常采用胶带运输机或有轨运输设备进行水平运输,使用胶带运输机可以避免运输过程中发生骨料分离,还可以运输砂浆等流态物料。在坝体的上部施工时,为了满足垂直输送的需要,还应该根据地形选用缆索起重机或门式起重机等。其中,缆索起重机适用于地形狭窄的工程,设备可以布置在较远的岸坡上,不干扰主体工程施工,也不受度汛的影响,可以一次性连续浇筑至坝体顶层,具备更高的运行效率;而门式起重机更适合于较高的混凝土坝浇筑,其具有较好的变幅性能,能够灵活水平移动。
2.4做好基面验收、仓面准备
仓面准备之前,要对坝基进行基坑开挖和排水处理,具体施工时,可开挖排水沟、集水坑,促进坝基排水,或者设置挡水围堰,防止外部水流入场内。如果内部水较多,要使用抽水机将水抽干。基坑开挖时,要自上而下的分层造孔,可使用地质钻机、柴动空压机进行造孔,爆破时,一定要注意炸药使用的安全性,保证施工全。基坑内保护层的厚度应大于1.5m,浅孔、密孔方式。通过了验收的基坑就可以进行仓面准备了,仓面要进行凿毛或冲毛,尽量保持仓面平整整洁,露出的岩石碎块、松土、残留的杂物等要及时清除并冲洗干净,仓面不能有积水,通过验收后再立模放样。
2.5 提高测量放样、立模工作的质量
测量过程中,测量的基准点、线、水准点要标记清楚,并加强防护。测量完成后,可进行模板的铺设了。水利水电工程的重力坝施工中,悬臂大模板运用比较普遍。不论什么模板,都应符合以下要求:(1)模板应选用设计图纸上指定的种类、尺寸、规格,设计科学、合理,设计偏差保持在允许的范围内(在 GB50204-92 规定允许范围内),保障质量,符合施工要求; (2)模板应标准生产、系列生产,有足够的刚度、强度、稳定性,并且拆装方便。表面整洁、光滑,接缝严密不漏浆; (3)模板的安装、拆卸应该根据设计图纸的要求进行,测量放样要设置好控制点,标注清楚高程,便于放样检查与校正; (4)模板使用脱模剂时,要选用安全环保的产品,不能对混凝土、钢筋造成污染或损坏等。
2.6 结合部位关键技术
为了防止出现混凝土裂缝,在结构施工过程中,通常会将大体积的混凝土分为较小的块体,因此为了保证浇筑层间的结合质量,通常要采取措施对结合面进行处理。首先,在摊铺碾压过程中要保障施工的连续性,尽可能加快施工节奏;同时要控制仓面的小气候,保障合适的仓面温度和较高的湿度,为此可以采用喷雾剂、喷雾枪等设备,以及采用加冰、冷水拌合等方法对材料进行处理;如果在施工过程中采用了异种混凝土(如金包银结构的坝体以及不同的坝体结构之间),除了保证同步浇筑以外,也常采用先碾压后常态的施工方法。
2.7最好最终的验收、评定程序
混凝土坝施工完成后,要对混凝土进行一定的养护,保护混凝土的质量。项目团队要对混凝土坝的施工完成程度、完成质量等进行初检、复检、终检等,并撰写检查报告,一旦发现质量问题及时修正,通过验收的混凝土坝才是合格的混凝土坝。
结语
混凝土坝的施工规模大,且施工强度高,因此深入研究其施工工艺具有现实意义。但若要提高整个工程的施工质量,除了优化其施工工艺以外,还应重视原材料质量、混凝土施工温度及质量检测等的控制,如此方才能充分发挥水电站的预期功用。
参考文献:
[1]杨本善.水利工程大坝施工过程中碾压混凝土施工的技术分析[J].科技创新与应用,2017,4(18):57~63.
[2]杜 峰.水利工程中碾压混凝土大坝施工技术的运用[J].内蒙古水利,2017,3(25):45~56.
论文作者:王羽
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/28
标签:混凝土论文; 水泥论文; 质量论文; 水利工程论文; 过程中论文; 大坝论文; 施工技术论文; 《防护工程》2018年第2期论文;