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水利工程中碾压混凝土大坝施工技术的实践研究
摘要:碾压混凝土大坝的建设在水利工程中有着至关重要的作用。其定义是采用零坍落度混凝土分薄层摊铺,经振动碾碾压而成的混凝土大坝,具有工艺程序简单、材料用量少、便于施工等多种又是,因此在水利工程中得到了广泛应用。但正是因为碾压混凝土大坝具有多种应用优势,在施工过程中才更需要施工人员进行精准的规划,明确施工技术要点,才能确保水利工程顺利开展并结束。本文将针对碾压混凝土大坝施工技术展开讨论,希望能为推动我国水利工程中碾压混凝土大坝施工技术水平进步做出贡献。
关键词:水利工程;碾压混凝土施工技术;大坝施工
前言
碾压混凝土大坝是将土石坝碾压设备和技术应用与混凝土坝施工的一种新坝型。与常态混凝土坝相比,碾压混凝土大坝会采用坍落度接近于无的超干硬性混凝土修筑坝的主体,切实提升大坝工程质量;会采用自卸汽车、皮带运输机等设备运送熟料上坝,提升工程建设效率;在浇筑时可以不分纵缝,以振动切缝机制造横缝,甚至不设横缝而实现全断面通仓浇筑;在后期也可以用推土机平仓,振动压实,简化温控措施等等。由此可见碾压混凝土大坝施工技术在水利工程中的应用价值。
1模板安装技术
若想保障碾压混凝土大坝施工质量,在正式开始施工前,施工人员需要做好以下几点准备工作:(1)基础处理工作。在施工前,施工单位应派遣专业人员对施工地点进行详细的地质勘测,对大坝地基的地质情况、地质层的类型、稳定性、荷载力做到充分了解,并且掌握地下水的分布情况,这些是促使碾压混凝土大坝施工顺利进行的前提条件。在施工时施工人员应将阻碍施工的植被、杂石等物品清理干净,如遇软土、膨胀土等施工地区,需要采用强夯法、换土法等地基处理技术对施工地区的土质进行转化,确保大坝地基的承载力。并且在一些施工情境下,施工人员应对大坝进行防水处理,预防地下水和周遭环境下的水分渗透至大坝主体中,以此来延长大坝的使用寿命;(2)模板安装。模板安装是碾压混凝土大坝施工中的关键一环,受混凝土未凝固前的形态影响,若想将混凝土引导至正确的施工位置,并保证其凝固后的外形美观度,就需要对施工人员的模板安装技术提出更高要求。在设计模板之初,施工人员就要根据实际施工数据来制作模板,确保模板的尺寸、规格、材质能够满足混凝土施工需求[1]。在安装模板过程中,施工人员也要保证模板处于水平、垂直、平直的状态,并且对于模板接缝处要进行封固处理,避免在浇筑过程中出现混凝土泄漏现象,影响工程质量;在混凝土凝固至所需强度后,模板支架才可以拆除,查出过程中施工人员要对混凝土各区域的凝固强度进行评估,确保所有区域都满足拆模条件后才能开启拆模工作,避免拆模作业对混凝土结构造成损坏。此外施工人员需注意模板是可以循环利用的,在完成一段坝体的施工后,可以将模板转移到下一段坝体的施工位置,重复上述流程使用。
2碾压混凝土制备
与寻常的混凝土不同,碾压混凝土是一种干硬性贫水泥的混凝土,具有工序简单、快速、经济、可使用大型通用机械施工的优点。和其他混凝土相比,它有以下特点:(1)胶凝材料用量,包括水泥与掺和料共120~160kg/m³ ;(2)超干硬性,以维勃仪加压测定,拌和物的稠度值在20s左右;(3)大量使用掺和料,如用粉煤灰或天然火山灰[2],掺量为胶凝材料总量的30%~60%。正是因为如此,在碾压混凝土大坝施工过程中,施工人员才应格外注意碾压混凝土的制备工序。首先在原材料的选择上,水泥和水可采用与普通水泥混凝土一样的材质,但粗集料应使用连续级配,集料最大粒径为15 - 20 mm,最大的不超过40 mm;细浆料含砂率不能超过28%一30%;其次在配料中可掺入粉煤灰、炉渣粉、石英粉等,与其他集料充分拌合后可作为结合料;最后在拌合过程中,由于碾压混凝土含水量少,混合料不易拌和均匀,施工人员需视情况而定,适当延长拌和时间,以确保各种材料之间充分融合,避免最大骨料离散。此外在浇筑过程中,要确保混凝土均匀分布,采用振捣等手段提升混凝土的密实度,以此来保证浇筑质量,提升混凝土的预应力,延长碾压混凝土大坝的使用寿命。
3碾压施工技术
碾压混凝土大坝施工通常需要按照一定的流程进行,首先在碾压设备的选择上,施工单位需要根据工程特点选择与工程适配度高的碾压设备,如大型振动碾压机、滚轮或振动滚轮设备等等。设备的选择与大坝的高度、混凝土类型、工程设计息息相关,在碾压施工过程中[3],需要碾压设备对混凝土进行逐层压实,确保每一层混凝土的强度都符合施工标准后,才能开启下一阶段的碾压工作,如此才能切实保证整个碾压混凝土大坝的质量;在碾压过程中,碾压设备会对混凝土结构施加一定的振动力,振动碾压可以提高混凝土的密实度和坚固度,增强其抗震能力和抗压能力。在此期间,施工人员应制定阶段性的检测制度,加强对施工过程关键点的检查和监督,如碾压混凝土的坍落度和碾压加固效果等等,以便及时发现施工过程中存在的问题并将其率先解决。
4养护要点
混凝土养护问题一直都是水利工程施工中需要重点关注的问题。若想保证大坝施工质量,碾压混凝土大坝的养护工作也需要遵循一定的要点。首先在完成混凝土浇筑工作后,施工人员需要在混凝土表面喷洒水分并覆盖上一层薄膜以保持混凝土表面的湿润度,避免水分过度流失,同时预防混凝土内外温差过大而导致的混凝土变形、开裂现象;其次施工人员应加强对混凝土内外温度的管控,并根据天气温度状况定期、定时测量混凝土温度[4],当外部温度过高时施工人员可以搭设遮荫棚阻隔阳光,避免阳光直射在混凝土表面;当内部温度过高时,施工人员可以在混凝土表面洒水,帮助混凝土完成散热。施工人员必须要加强对混凝土的关注和检查,将混凝土养护工作落实到位,确保碾压混凝土大坝的整体施工质量。
结束语:
综上所述,碾压混凝土大坝施工技术在水利工程建设中有很大的应用价值,应该得到推广和广泛使用。施工人员应加强对基础处理、模板安装、碾压混凝土配比等环节的管理控制,做好碾压混凝土大坝施工前期的准备工作,为工程消除后顾之忧;并在碾压施工过程中,施工人员应按照实际施工情况选择碾压设备,注意碾压工序,开启逐层碾压模式,以确保大坝整体质量;在混凝土施工结束后,施工人员还应注重混凝土的养护工作,抓住混凝土保湿、控温的要点,切实减少混凝土开裂、变形等现象的发生,确保水利工程在民生领域中发挥最大功效。
参考文献:
[1]张生武. 水利工程大坝施工中碾压混凝土施工技术 [J]. 水上安全, 2024, (04): 169-171.
[2]蒋勇. 水利工程大坝施工中碾压混凝土施工技术分析 [J]. 低碳世界, 2023, 13 (11): 46-48.
[3]郑学文. 水库大坝碾压混凝土加固施工技术研究 [J]. 城市建设理论研究(电子版), 2023, (24): 109-111.
[4]杜云龙. 水利水电大坝施工技术分析 [J]. 工程建设与设计, 2023, (11): 190-192.