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水利水電工程建設是我國基礎設施建設項目中重要的內容,與國家經濟發展以及社會穩定具有直接的聯系。作為水利水電工程重要的組成部分,筑壩工程對整個水利水電工程的質量有著決定性作用。
碾壓混凝土概念是上個世紀七十年代初期,有美國著名教授提出,主要是將土石壩大型機械化施工方式,運用到混凝土壩鋪筑施工中,由于混凝土壩具有整體性強、結構緊湊的優點,能夠用于水利水電工程筑壩工程的大面積碾壓。這種施工工藝具有很多技術優點,包括施工成本低、操作性強、工期短等優點,所以受到了廣泛的應用。
隨著科技的發展,碾壓混凝土施工工藝在筑壩工程中得到了良好的發展,其主要的技術優點體現在以下幾個方面:
采用碾壓混凝土的方式進行筑壩,能夠有效的節約施工成本,具體表現在以下幾個方面:(1)與普通混凝土相比,使用碾壓混凝土能夠縮短工期,節約工程管理成本、工期成本等;(2)采用碾壓混凝土施工,水泥的用量比普通混凝土相比能夠節約大量的水泥,一般來說,在強度一定的前提下,碾壓混凝土能夠節約超過35%的水泥用量,大大降低了水泥使用成本;(3)采用碾壓混凝土工藝筑壩,基坑開挖范圍減小,能夠節約大量的模板,另外,由于這種工藝速度快,對河水的導游量大大減少;綜合上面幾個方面的因素可以看出,碾壓混凝土工藝,節約成本的優點體現在筑壩工程施工的各個方面,同時節約的成本也是非常可觀的,能夠為建設企業創造更多的經濟效益。
采用碾壓混凝土施工工藝,對水泥的用量大大減少,因此需要在進行混凝土配料過程中摻入一定量的粉石灰,這樣就能提高混凝土的強度,在筑壩工程施工中就能夠承受大型機械的壓力。大型機械化施工,施工效率提升,就能加快施工進度,起到縮短工期的作用。另外,由于對混凝土進行了碾壓處理,混凝土強度變化加快,所需的養護時間也就打打縮短,與常規的混凝土施工相比,其養護周期甚至不足其三分之一。綜合施工以及養護兩方面的時間,說明碾壓混凝土施工能夠縮短施工周期,增加工程的經濟效益。
我們知道,碾壓混凝土中的水泥含量低,在配料過程中加入了一定量的粉石灰以及碎石屑。因此,在實施碾壓的過程中,一般采用薄層碾壓,一點點逐漸提升碾壓強度,這就使得在施工中對碾壓機械的選擇。隨著碾壓混凝土技術的開發與應用,積累了大量的經驗,同時也對施工機械提出了更高的性能要求。關于碾壓混凝土筑壩關鍵工藝,主要體現在以下幾個方面:
混凝土攤鋪碾壓施工,指的是利用專用的平倉機以及推土機,將配好的混凝土均勻的攤鋪,然后進行碾壓施工的方式。這種串聯式的攤鋪混凝土方式以及疊壓卸料方式,有效的避免了這一過程中混凝土骨料分離現象。在具體施工中,為了進一步提高混凝土強度,一旦發現骨料分離現象,就需要采取人工處理的方式,確保攤鋪碾壓施工呈現良好的施工效果。
由于碾壓混凝土中加入了一定量的粉石灰以及碎石石屑,所以在碾壓過程中,采用薄層碾壓方式,逐漸的提升碾壓壓力。這種施工工藝能夠有效的提升澆筑層高度,并且能夠確保筑壩主體的堅固性,體現碾壓混凝土施工的優勢。通過模板工程、控溫技術等的技術支持,采用薄層連續碾壓施工,降低了施工成本,提高了工程施工質量。
傳統的筑壩工程混凝土施工過程中,通常采用切縫機或者預埋分縫板進行成縫,這兩種成縫方式在施工操作性以及成本方面都存在一定的缺陷。創新成縫方式采用誘導板成對埋設成縫,混凝土縫應運而生,大大提升了施工的效率,縮短施工工期,滿足大型機械碾壓施工需求。但現階段這種施工方式存在不容易固定以及挖槽困難等問題,還需要采取一定的措施進行更改。為了解決上述提到的問題,一般結合沙牌碾壓混凝土拱壩的誘導縫成縫方式,采用設置有重復灌漿系統的重力式的混凝土預制件型式進行誘導成縫。這種方式不僅使成縫更加簡單,實現了人工安裝,并且形成的混凝土結構十分堅固,提高了工程的安全可靠性。
混凝土施工中使用的模板是能否確保碾壓混凝土連續上升的關鍵之一,因此在模板的選擇以及使用過程中要特別注意。目前碾壓混凝土施工的模板廣泛采用了可上下交替上升的全懸臂鋼模板型式,這種模板上、下兩塊面板可脫開互換,并交替上升,輕易的實現了壩體連續上升的施工要求。在后來的施工中,又在全懸臂鋼模板型式的基礎上不斷創新改進,有的工程采用連續上升式臺階模板,使溢流消能臺階一次澆筑成型,保障工程質量。針對水利水電工程的壩體形狀復雜、坡度變化大等問題,收縫式雙向可調節連續翻升模板的研制使用,為大壩的快速施工建設創造了條件。
重復灌漿體系是碾壓混凝土施工中關鍵的工藝,采用單回路灌漿系統,具有結構簡單、成本低廉、操作簡便等優勢,在筑壩工程施工中非常適用。重復灌漿體系意在慢慢的提升壩體的強度,增加其穩固性,使得壩體不會應為灌漿帶來的壓力而發生裂紋等情況。
隨著我國基礎設施建設的不斷深入,水利水電工程必將得到更好的發展,只有不但的加強科技創新,總結積累經驗,為碾壓混凝土施工創造更多的應用環境。筑壩工程作為水利水電項目中關鍵組成部分,在新時期應該抓住機遇,加大科技研發力度,不斷的優化施工工藝,提高施工質量,為工程施工提供質量以及安全保障。
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