(中國水利水電第八工程局國際公司, 長沙 410014)
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將水泥、粉煤灰、粗骨料和砂等的材料進行拌合,由此形成一種不具有塌落度的超干硬性混凝土,這稱為碾壓混凝土。用碾壓機械的強力振動和碾壓的共同作用對超干硬性混凝土壓實的施工技術稱為碾壓混凝土的施工技術,用這種方法修筑的壩稱為碾壓混凝土壩,本文對混凝土的碾壓工藝流程、碾壓混凝土的施工配合比以及碾壓方式、層間處理、養護等水利工程大壩混凝土碾壓施工進行了分析。
水利工程;大壩;混凝土碾壓;施工
對電站的大壩進行碾壓混凝土的施工時,要進行以下幾個方面的控制:(1)為了在大體積混凝土的工程中將碾壓混凝土的優勢得到發揮,應該加強和提高施工的組織管理,得到高效、快捷的施工進度和效益。(2)要保證層間的間隔時間不大于混凝土的初凝時間,以此使工程質量得到保證。
1.1 材料的選用
采用碳酸巖類的巖石來作為壩體的混凝土施工骨料,其直徑要控制在一定范圍內,用于碾壓的砂石,其粉的含量要在11%至12%之間,可以使用減水劑以及引氣劑作為緩凝的外加劑。
1.2 對大壩的碾壓混凝土進行鋪設
在對大壩的碾壓混凝土進行鋪設時,其碾壓混凝土的質量受到層間結合的影響很大,層間結合的質量與層間結合時間有直接的關聯,即當層間結合的時間越短時,其質量就越好。一般情況下,對于體積較小的壩體可以采用施工技術較成熟的平層通倉澆筑的施工方法,對于面積較大的壩體施工,在實際的施工中,往往會受到混凝土拌合、混凝土運輸強度及平倉碾壓施工強度等綜合因素的影響,故通常采用斜層平推鋪筑的方法能夠縮短層間間隔時間,確保了碾壓混凝土的施工質量。
1.3 卸料和平倉
混凝土的卸料通常采用的是一車一點的方式,布料形狀呈梅花的形狀,堆料的高度要小于1.5米,分離骨料在料堆旁,使用人工或者是機械將其均攤至沒有碾壓的混凝土中。在平倉時,要按標識于周邊的模板上的層厚線來進行攤鋪,要做到條帶平整、層厚均勻,攤鋪的厚度一般在35cm至40cm之間,如果攤鋪的面積較大,則可以對攤鋪的厚度進行適當的調整,使厚度控制在25cm左右。
1.4 混凝土碾壓
在選擇了振動碾對混凝土進行碾壓的過程中,要在2小時內將混凝土從出機口至碾壓進行完畢。在碾壓時要依照條帶來逐條碾壓,在大壩上游面(或下游面)的二級配碾壓混凝土的防滲體,其碾壓的方向應垂直于水流方向,其余部位的碾壓方向也宜垂直于水流方向。碾壓的遍數通常控制在9~10遍,一般根據各個水利工程大壩碾壓混凝土工藝試驗后通常確定為無震2遍,有震碾壓為6~8遍,通過9~10遍的壓實后壓實強度能達到98.5%,行走的速度在1-1.5km/h內進行控制,碾壓時的搭接寬度大約為20至30cm,端部在100cm左右,在碾壓混凝土Vc值損失較大時,可采取利用振動碾進行噴水壓實,以確保碾壓的條帶光滑平整、砼的翻漿效果好,在碾壓完成后,用核子密度儀對現場的混凝土進行密實度測試, 10至20㎡為一個測試點,同時還應該對不同級配的混凝土分開取點測試。
1.5 變態混凝土
為了實現全斷面碾壓混凝土大壩達到防滲和外觀質量的要求,在大壩上下游面、分縫模板邊緣有防滲要求的部位以及壩內配筋及廊道周圍等震動碾不能直接進行碾壓的部位進行加灰漿采取用振搗棒振搗密實,變態混凝土施工是指通過加入灰漿后使得原先干硬的碾壓混凝土混凝土轉化為可振搗的低流態的變態混凝土,故變態混凝土可稱為是富漿的碾壓混凝土,變態混凝土的應用,有效減少了異種混凝土薄弱的結合部位,從而能夠使碾壓混凝土和周邊混凝土的結合困難的難題得以解決。
2.1 對混凝土的原材料以及施工配合比進行優化
對于夏季施工的大壩工程,對混凝土的配比進行調整時,主要使用低熱性的水泥,高摻粉煤灰的技術,同時以溫度的變化為依據來進行。實踐表明,降低混凝土絕熱溫度時的有效措施為對其進行高摻粉煤灰,這樣能夠使溫度控制措施得到簡化,避免混凝土由于溫度應力出現裂縫。為了使混凝土90天的設計強度得到保證,可以采取對壩體內部存在的溫度最高值的梯度進行盡可能減少。
2.2 降低混凝土原材料入機溫度
為了使混凝土的入倉溫度得到有效保證,要對其進行控制,將原材料入機溫度進行有效控制,如水泥、粉煤灰組織提前進場,降低出廠溫度;砂子和粗骨料均采用地弄取料,降低骨料入機溫度,同時依據各地夏季高溫施工技術措施的要求規范,對各種原材料倉及入機前的皮帶運輸機都要進行搭設涼棚和噴霧的降溫處理。
2.3 對混凝土運輸的控制
對于混凝土在運輸過程中的溫度控制,主要的措施為在皮帶機以及真空溜槽之上搭設遮陽棚,以此來對混凝土在運輸過程中的吸熱升溫現象做處理。
2.4 倉面的施工控制
對于倉面施工的溫度控制主要有倉面噴霧降溫以及對混凝土的攤鋪面積進行控制、對混凝土的停放時間進行嚴格控制等措施。(1)于倉面上安設噴霧機,并且在上游以及下游模板的邊緣都設一排的簡易噴霧裝置,使它們對攤鋪的混凝土的表面進行不斷噴霧。(2)以混凝土拌和能力、入倉溫度和倉面的處理能力為綜合因素作為考慮,得出使碾壓混凝土的分塊攤鋪面積,使得上層混凝土在初凝時間內得到覆蓋,一般倉面的面積控制在700至1000㎡以內。(3)混凝土拌合物自出機口到現場開始碾壓的時間內,在1至2小時內對于VC的損失值沒有什么較大的影響,但是如果在3小時以上則會使VC的損失值成倍增長。(4)壩體內預埋冷卻水管,通河水進行一期冷卻,降低壩體混凝土最高溫度,采取的方法是壩體全斷面預埋HPED塑料冷卻水管,水管間距1.5m,層高間距1.5m,預埋48h小時候通河水進行一期冷卻。
文本對水利工程電站大壩的碾壓混凝土的碾壓方式、層間處理、養護以及夏季高溫季節施工需注意的施工溫度控制進行了分析探討,如今,該技術已經在大壩工程中廣泛應用,對其的研究也在深入。
[1]秦宏新.始興山口三級電站大壩碾壓砼的施工[J].廣東水利電力職業技術學院學報,2003(02).
[2]藍騰輝,劉漢君.山口三級電站大壩碾壓混凝土施工工藝[J].人民珠江,2004(03).
水利工程大壩碾壓砼的施工分析
楊秀凱