贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司 贵州省南明区 550002
摘要:碾压混凝土重力坝施工技术的应用,要结合施工环境选择应用自卸汽车,并通过皮带输送机将干硬性混凝土运输至仓面,利用推土机作出平仓处理,最后选择分层填筑作业的方法,在振压密实后完成坝体建设。通过控制好施工技术要点,能够保证碾压混凝土重力坝稳定性与安全性实现提升,确保与工程建设要求相符。
关键词:碾压混凝土;重力坝;施工技术;要点
引言
水利工程的实施对地区水利效益、生态效益、社会效益有着深远的影响,一项水利工程建设的核心单位工程通常为拦蓄坝工程,当前水利工程大坝建设应用最广泛的施工技术是碾压混凝土大坝施工技术,加强碾压混凝土大坝施工技术探索、施工质量管理的研究具有重要意义,基于此本文对碾压混凝土重力坝施工技术进行了探讨。
1碾压混凝土重力坝特点
常规混凝土重力坝施工时,主要是由搅拌机搅拌,然后吊罐运输入仓,并按照专业标准进行平仓和振捣。为避免施工阶段受温度影响,应力过大而出现裂缝,多选择用分块浇筑方法作业,待坝体温度降低后,才进行接缝灌浆作业。与其比较碾压混凝土重力坝,施工时单位体积胶凝材料和水梁更少,且要重点对其抗冻性、抗渗性以及抗虫性等进行分析,并采取措施进行优化,确保施工结果可以达到专业标准。就以往施工经验来看,碾压混凝土具有强度增长慢、水硬化发热量少、后期继续增长以及抗裂性良好等特点。基于其性能在进行施工时,需要重点做好温度控制,并应用防裂措施进行防护,避免温度应力过大造成结构裂缝。重力坝因为需要依靠自重来维持稳定性,想要保证施工后结构稳定性与可靠性达到专业要求,就需要结合碾压混凝土特点,合理选择施工技术,并对整个施工工艺各阶段进行有效控制,降低各项因素影响,提高施工综合效率。
2工程概况
某水库工程位于湖南省郴州市宜章县境内的珠江流域北江二级支流长乐水的上游,坝址控制流域面积230km2,水库正常蓄水位395m,设计洪水位398.50m,校核洪水位399.43m,发电死水位355m。总库容1.332亿m3,防洪库容2400万m3。是一座以防洪、灌溉为主,兼顾城镇供水与发电等综合利用的大型水利枢纽工程。枢纽工程为二等大(Ⅱ)型工程,由主坝、副坝、引水发电洞、坝后厂房、反调节坝等建筑物组成,主要建筑物枢纽大坝为2级建筑物,厂房为3级建筑物。主坝为碾压混凝土重力坝,坝顶高程399.80m,坝顶宽6m,建基面高程298.5m,最大坝高101.30m。
3碾压混凝土重力坝施工技术要点
3.1混凝土的配合比设计
碾压式混凝土重力坝混凝土的配合比直接决定了大坝的力学性能、耐久性能、变形性能、抗渗性能、成型质量等。在配比设计时应考虑原材料和配合比两方面因素,碾压混凝土的原材料主要包括水泥、掺合料、粗骨料、细骨料以及外加剂等几部分,选择原材料应综合考虑混凝土弹性模量、徐变、极限拉伸值、强度、自生体积变形、热膨胀系数、绝热温升等参数的要求,在混凝土拌合前应根据相关标准对原材料进行检测,检测不合格的材料严禁进场。混凝土配合比的确定应充分考虑外部温度环境、混凝土运输条件、浇筑部位、坍落度损失、出厂离析等因素,通过实验室配合比试验,确定最佳到场配合比。
3.2混凝土入仓
(1)汽车入仓。需要利用废弃开挖石料填筑,随着坝体逐渐抬高到高程520.00m,并对入仓路口通道进行了简单处理,设置冲车平台与碎石脱水,避免运输前因车辆轮胎冲洗对施工效果产生不良影响。其中,车辆冲洗工作的展开,需要专人进行检查,检查合格后才可由碎石脱水路进仓,车速控制在5km/h以内。同时要有人定期对碎石脱水路进行清扫,确保路面干净整洁。且为保护碾压混凝土,需要在入仓口混凝土层面设置钢板。
每碾压30cm后需要对大坝封仓一次,即利用100cm×20cm×30cm混凝土模板对堤坝进行砌筑,且要以坝轴线为依据,对砌筑作业进行控制。另外,对于已经铺设到入仓口的碾压条带,要先将入仓口材料堆积在上面。
(2)负压溜槽入仓。左岸平台和右岸坝顶平台均设置负压溜槽,以坝肩为基准,设置1:1坡度。并且重点控制受料斗顶面与平台顶面高程,两部分参数要完全一致,使得自卸汽车可以直接通过拌合楼运输间到平台上卸入负压溜槽受料斗。其中,负压溜槽可以设置在钢管脚手架上,且可以根据坝体上升面对溜槽出口高程进行调整。另外,还应在仓内设置2台装载机用于接料,然后利用条带转运摊铺。
3.3混凝土摊铺与碾压
碾压混凝土铺料施工中通常采用进占法与后退法两类,工程中主要选择进占铺料法,自卸汽车在通过平仓机平整后的料层上行驶,每层填筑厚度为30~40cm,边角部位选择人工摊铺方式。由于碾压施工将直接影响到坝体强度与稳定性,这需要加强对质量的控制,结合现场试验将碾压次数确定下来。工程中先进行2次静压,再震动碾压6次和静压2次。为了避免出现渗水通道,应按照坝体长度方向开展碾压施工,不能朝着宽度的方向碾压。在碾压过程中应该加强对速度的控制,一般情况下要低于20m/s,碾压带在搭接宽度上应低于20cm,并保证碾压混凝土、富胶混凝土和混凝土防渗面板高度提升保持一致。
3.4施工温度养护
在碾压混凝土重力坝施工过程中,还需要加强对施工温度的控制,这有利于提升整个坝体的防渗能力。通常情况下强、弱约束区基础容许温差在15℃以内,夏季施工的过程中,需采取如下措施:
1)降低出机口的温度:①骨料场搭设凉棚避免阳光直射;②增加堆料高度;③本工程砂石骨料通过自卸汽车经皮带机输送到混凝土骨料仓,在皮带机上方设遮阳棚,并在适当位置安装喷雾装置进行喷雾降温;④水泥、粉煤灰用刷白漆的储存罐储存并用白帆布外包,减少储存罐的吸热率;用Ф38的硬质塑料管紧密缠绕且外用保温被将硬质塑料管料管严密包裹,然后在管内通人工制冷循环水降温;⑤高温时,可采用加冰拌和混凝土。
2)运输过程中对自卸汽车和缆机吊罐的顶部加盖,并对车体、罐体进行保温,以减少混凝土运输过程中的热量倒灌,加快入仓速度,缩短混凝土运输时间。
3)混凝土仓内采取温控措施:①在施工仓面上做好喷雾降温养护工作,仓面喷雾要求雾滴直径达到40~80μm,喷雾雨量强度每6min小于0.3mm;②在仓内配备保温被,在混凝土收仓后及时进行保温覆盖,一方面可防止外界热量倒灌,另一方面可防止气温骤降对混凝土的冷击;③在混凝土内埋设冷却水管;④提高混凝土入仓强度,缩短各个工序的间隔时间,做到混凝土及时收仓及时振捣及时保温;⑤混凝土收仓后,及时进行保湿养护,采用薄层流水养护,削减水化热温升、降低混凝土最高温度。在冬季施工过程中,应该做好对混凝土表面的保温养护工作,主要采取铺设草帘、保温层等方法。
结语
碾压混凝土重力坝施工,需要结合工程结构特点,确定施工要求,根据实际情况来选择施工技术与工艺,并控制好每个节点,保证作业实施的规范性,减少质量隐患的存在。
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