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摘要:水利工程项目建设中的碾压混凝土坝具有其施工速度快、工期短、工程费用低等特点。因此,为了保障碾压混凝土坝建设的有效性,本文结合某碾压混凝土坝,首先简述了碾压混凝土坝的主要特征,对水利工程项目建设中的碾压混凝土坝施工要点及其施工管理进行了探讨分析。
关键词:碾压混凝土坝;特征;水利工程项目;施工要点;施工管理
随着我国社会经济的快速发展,水利工程项目大坝建设不断增多。其中,碾压混凝土坝是用振动碾分层碾压干硬性混凝土筑成的坝,为了保障其施工质量,以下就水利工程项目建设中的碾压混凝土坝施工及其管理进行了探讨、分析。
一、碾压混凝土坝工程的主要特征
碾压混凝土坝具有施工工艺程序简单,水泥和模板用量少,薄层大仓面浇筑碾压,减少分缝分块,便于连续施工以及简化温控措施等特点。与常态混凝土坝相比,碾压混凝土坝具有以下主要特征:第一、采用坍落度接近于零的超干硬性混凝土修筑坝的主体。第二、采用自卸汽车、皮带输送机、真空溜槽或管道运送熟料上坝。第三、浇筑时不分纵缝,有的用振动切缝机造横缝,有的采用预制混凝土模板等贯通成缝或间断成诱导缝,有的甚至不设横缝而全断面通仓浇筑。第四、用推土机平仓,振动碾压实等。第五、温控措施简化。
二、水利工程项目建设中的碾压混凝土坝施工要点
1、某水利碾压混凝土大坝的概况。
某水利工程项目拦河坝为碾压混凝土重力坝,其主要功能是防洪、灌溉、城市供水,并兼顾发电、养鱼等综合利用。某水利工程项目大坝的坝型经过综合比选,采用了碾压混凝土弧形重力坝,整个大坝坝轴线长为242.8m,主要建筑物包括左岸溢流坝部分、右岸溢流坝部分以及河床处溢流坝部分。整个大坝最大坝高达74.8m,碾压混凝土工程量约62.5万m³。
2、施工原材料准备工作要点。
主要表现为:(1)严格混凝土原材料选择。碾压混凝土坝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。碾压混凝土坝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,可以加强碾压混凝土的干硬性。(2)科学设计混凝土配合比。混凝土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。碾压混凝土坝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。
3、模板施工要点。结合某水利碾压混凝土大坝,基于减少模板间的缝隙面,保证模板整体结构的稳定性,并尽量减小渗透,每套模板采用三块模板连续翻转方式,模板之间交替上升。大坝下游(背水面)台阶面处采用正方形的双层翻升模板,并在模板顶面边缘区域设置修饰角钢护面,以保证翻升模板具有足够的刚度。
4、混凝土入仓浇筑施工要点。(1)自卸汽车入仓。为了保障混凝土入仓的操作性,在本项目中,高程在120m以下的混凝土浇筑全部采用自卸汽车入仓的方式。在入仓前,为保持浇筑面清洁,避免杂质干扰,必须对汽车轮胎与车面进行冲压水枪清洗;清洗后,要设置100m的脱水路段,并设置路表排水沟,以避免污水进入浇筑仓内。(2)负压溜槽入仓。对于高程在120m以上的区域,受场地条件限制,无法使用自卸汽车运输入仓,因此要使用负压溜槽入仓的方式。
在大坝坝肩左侧区域设置三条负压溜槽,每条溜槽断面面积为1.5㎡,输送能力最高可达260m³/h。为保证仓内安全以及仓内混凝土温度,仓内落料最大垂直高度为30m,并在出料口采取抗分离装置,以保证浇筑混凝土的整体性。
5、混凝土平仓碾压施工要点。混凝土平仓设备主要采用湿地推土机。仓面碾压以振动碾压为主,碾压效果测量主要检测密实度、孔隙率、VC值。为保证压实度,混凝土碾压采用斜层平推碾压,以上游为斜面高点,从上游向下游倾斜,坡度控制在1:10左右。根据现场试验结果,混凝土集料松铺厚度一般在35~42cm之间,碾压压实后控制在30cm±0.2cm。碾压过程依次为无振碾压、振动碾压、无振碾压,碾压次数依次为2次、8次、3次。在高温天气下作业时,碾压过程中要根据气温与蒸发量适当进行补水处理。每层混凝土碾压结束后,应取适当的检测点对碾压质量进行检测。
6、混凝土层间结合处理施工要点。混凝土浇筑前进行碾压混凝土现场工艺试验及剪切试验。根据试验结果,确定混凝土层间结合处理措施:(1)混凝土拌合后至碾压完毕之间的间隔控制在2h以内。(2)混凝土层间间隔时间最大不得超过8h。混凝土层间间隔时间如果能控制在6h以内,则下层混凝土可直接上升铺筑;若混凝土层间间隔时间控制在6h-8h,那么,在下一层混凝土铺筑前,必须先喷洒一层2mm厚的水泥粉煤灰净浆,以增强混凝土层间的分子结合力,保证浇筑混凝土的整体性;(3)如果因为气候、工序等不可调节因素,混凝土层间间隔时间超过8h,则混凝土层间结合按照施工缝处理。
三、水利工程项目建设中的碾压混凝土坝施工管理分析
1、严格原材料管理。碾压混凝土坝施工时必须对水泥、粉煤灰、砂石骨料及外加剂等原材料进行严格的质量管理。对各种材料实行进场前的产品检查及实验检测,待合格后方可进场使用,否则,应在24小时之内对不符合要求的原材料予以退场处理。其中,砂石骨料中的人工砂石量的控制是重点。因为其直接影响到碾压混凝土的泛浆效果,所以必要按照水工碾压混凝土的施工规范要求来实施,保证其含量合理。
2、科学制定施工方案。水利工程项目大坝建设容易受到外界因素的影响,比如:天气温度、地理位置等影响。因此,进行碾压混凝土施工前,一定要做好现场考察,根据实地情况来制定相应的施工技术方案,进而做出修改和调整,以便解决这些在工程中的不利因素所产生的影响。
3、加强碾压混凝土养护及施工质量缺陷处理。完成碾压混凝土施工作业后,为了保障其施工质量,就必须加强混凝土的养护,这是有效保障混凝土强度和质量的有效途径。首先,养护时间要充裕,使水泥与水分之间能充分的反应;其次,可以采用塑料薄膜等保湿材料将碾压后的混凝土表面覆盖好,同时定时进行洒水;最后,等待混凝土强度上来之后,才可以进行切割收缩缝的工作,否则会不满足混凝土的强度要求。
另外,还应该注意碾压混凝土施工后的质量缺陷处理。质量缺陷处理不好,是最终导致施工质量不过关的重要原因。比如:在进行大坝拆模时,要严格记录拆模时间,对其表面外露的质量缺陷进行受损程度记录和分析,并参照质量规范要求,重新弥补修整。
结束语
综上所述,水利工程项目建设过程中,为了保证碾压混凝土坝施工质量,在碾压混凝土坝施工过程中,需要因地制宜,结合自身地理、水文等条件,合理开展碾压混凝土施工,并加强碾压混凝土坝施工管理,从而保障水利工程项目的大坝质量。
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