李 傲
(重慶水利電力職業技術學院,重慶 永川 402160)
建國以來,我國修建了許多大壩工程,經過幾代人的艱辛努力,我國的筑壩技術得到了很大的提高,其中一項重要的技術就是碾壓混凝土筑壩技術,自上世紀八十年代起,關于該技術的實驗和檢測工作已經悄然開始,并相繼運用到了實際工程當中,例如大潮山、沙牌、大水花等都是運用碾壓混凝土技術建成的。通過一系列的實踐,我國在該技術的施工方面積累了相當豐富的經驗,攻克了許多技術難題,實驗了許多新技術、新材料、和新工藝,從而逐步形成了一套相對完善的施工工藝。
碾壓混凝土施工技術,從字面就能大致理解其基本施工方法,即通過對干硬混凝土實施不斷的振動和碾壓,從而提高其強度和穩定性的方法,該方法綜合了碾壓土石壩施工方法和常態混凝土壩施工工藝在施工工藝上的優點,具有造價低廉、工程期短、控溫簡單等優點[1]。
與傳統的筑壩技術相比,碾壓混凝土技術所消耗的水泥減少了許多,因為,該技術采用的是干配比,水泥用量只相當于傳統工藝用量的40~70%。而且該方法施工過程比較簡單,大大節約了人力和物力,減少了成本。
碾壓混凝土施工過程比較快速,一般采用汽車運輸材料,入倉后使用薄層機械進行碾壓,然后連續澆筑直到規定高度,可見這種施工技術施工環節簡單,流程緊湊,因此有效節約了時間,減少了施工過程之中的各種不必要的浪費。一般來說,與傳統筑壩工藝相比,碾壓混凝土施工技術工期能夠縮短30~50%。可以說是相當可觀的了。
傳統的筑壩技術所需要的水泥比較多,而堤壩屬于大型混凝土塊,水泥的水化熱不易散發,使得混凝土塊中心溫度很高,巨大的內外溫差極易導致壩體出現裂縫,因此,在傳統的筑壩施工中一個重要的工作就是控溫。而碾壓混凝土技術所使用的水泥較少,而且較多的使用低熱粉煤灰來替代水泥,從有效降低了混凝土的發熱量,所以也就降低了控溫的難度。
在碾壓混凝土壩施工中一個重要的特點就是大量使用粉煤灰。在碾壓混凝土壩施工中膠凝材料當中的粉煤灰大約占比50~70%,可見其比例相當大。粉煤灰具有發熱量小、密實性好等特點,因此,有效降低了混凝土水化熱,簡化了控溫工作。同時也改善了混凝土施工和易性,增加了混凝土的穩固性和抗滲能力,是壩體的質量更為牢固可靠。
碾壓混凝土施工中,采用的是薄層鋪筑的方法,碾壓厚度一般僅有30厘米左右,在大倉面上甚至還更低,僅僅只有20多厘米,只有個別地方能夠達到50~70厘米。這種薄層鋪筑的方法是碾壓混凝土施工工藝的一大特點。也正是由于這種薄層鋪筑的施工方法,使得筑壩進度加快,大大縮短了工期,節約了成本。
全斷面碾壓是碾壓混凝土筑壩技術的一項改革性技術,這種技術的使用,使得施工流程大大簡化,管理起來更加簡單,施工速度也得到了提高。
碾壓混凝土筑壩技術的施工過程連續性較強,由于大量使用粉煤灰,水化熱量大大降低,而且散熱條件也較差,因此無需通過施工間歇來控制溫度,所以有很強的施工連續性。
原材料的選擇與搭配是保證施工質量和控制成本的關鍵。一般來說需要選用硅酸鹽水泥,粉煤灰需要選擇質量好的優質灰,最好選擇一二級粉煤灰。骨料最好選擇灰巖人工骨料。另外材料的搭配比例也需要嚴格控制,一般采用較富砂漿的混凝土配合比設計,高參粉煤灰,灰漿富裕系數應該控制在1.1~1.4之間。
由于碾壓混凝土筑壩技術采用薄層鋪筑的方法,因此為了保證每一層混凝土之間較好地粘合在一起,需要及時進行覆蓋和碾壓,兩層混凝土之間的間隔時間應該小于4小時。
骨料分離是影響混凝土層之間粘合度的重要因素,因此需要消除,實踐證明采用攤鋪碾壓的方式能夠有效減少骨料分離。一般來說,選用二級配碾壓混凝土是較為有效的,同時配合使用推土機,邊推邊攤鋪,從而把分離骨料重新融入到混泥土當中去,使其均勻混搭。
碾壓混凝土的外露面保護工作是筑壩施工中的一個重要組成部分,一般需要采用變態混凝土對外露面進行保護。
二次固結灌漿法主要用于壩肩固結灌漿上,第一次灌漿利用碾壓施工的間歇期進行,第二次灌漿是在表面巖體進行接觸灌漿是進行[2]。
結語:碾壓混凝土筑壩技術具有很多優點,在我國已經有了較多的實際運用,隨著實踐的不斷增多,所積累的經驗也越來越豐富,技術越來越成熟。但是,該項技術仍然具有很大的發展潛力,需要人們繼續努力探索。
[1]戴凌元.碾壓混凝土筑壩技術的應用[J].科技創新與應用,2013,(4):127.
[2]楊權.碾壓混凝土筑壩施工技術探析[J].黑龍江水利科技,2012,40(9):85-86.