李炳春
(濱海縣水利建筑工程總公司,江蘇 濱海 224500)
碾壓混凝土筑壩自20世紀80年代開始研究和使用,最早應用在日本島,日本人使用這一技術建造了世界上第一座碾壓混凝土重力壩,使得這一技術迅速風靡全球,成為迄今為止最主要的堤壩建設工藝[1]。目前,碾壓混凝土筑壩技術經過演變和發展,主要有2種形式,一種是以日本打造的RCD筑壩,另一種是歐美打造的RCC筑壩。碾壓混凝土筑壩技術自誕生至今,發展迅速,也為我國水利工程建設提供了很多的寶貴經驗,在堤壩建設中起到了極其重要的作用[2]。
水利工程大壩需要承受強大的外力沖擊,并且在不斷的風吹日曬下需要具有足夠的耐久性。因此,在建設材料的選擇上,碾壓式混凝土材料必須具有足夠的耐久性和耐溶蝕性。同時,應防止水壩出現滲漏現象,“千里之堤,潰于蟻穴”,決不能因為小小的滲漏導致整個堤壩垮塌。碾壓混凝土筑壩技術的應用雖然減少了水泥和粉煤灰用量,減少了防漏層的厚度,但是建造的水利工程大壩依舊耐用,而且耐侵蝕。將這一技術應用于實際建設,不僅減少了用料配比的復雜過程,而且大大節省了建設成本[3]。另外,當粉煤灰缺少時,可將磷礦渣和凝灰巖作為摻和料,但需要進行磨細操作,這樣建造的大壩具有極強的抗壓、抗拉強度[4]。
非線性有限元法是我國計算水利工程大壩承載能力所常用的方法,需要結合現代混凝土和非線性斷裂力學等進行綜合研究計算,并且在不同的地質條件下,地基建設也要因地制宜,合理考慮地基和高碾旅混凝上拱壩之間的相互作用,利用整體三維有限元分析方法來模擬建造[5]。
在混凝土的運輸上,我國研究制作出了很多新式機器,如深槽高速皮帶機等,在混凝土的運輸速度上有了很大的提高,并且運輸設備不僅實用,而且造價低廉[6]。設備的開發制造極具中國特色,使得碾壓混凝土壩可以很好地與我國堤壩建設相適應。并且在這一過程中,還開發出了一系列新工藝,不僅僅建設簡單、成本低廉,而且可以極大地提升了堤壩建設速度[7]。
在今后的碾壓混凝土研究方面,混凝土的開發利用必不可少,繼續開發和研究高性能碾壓混凝土,使其能在今后的堤壩建設過程中更好地適應現實需要[8]。同時,加強摻和料的研究,在盡可能減少成本的同時,建造的堤壩更加堅固和耐用,為水利建設和民生發展提供可靠的保障[9]。
吸取建成的水利工程大壩的建設經驗,在今后的建設過程中結合實際的地理地勢條件,更加科學地使用設備來進行混凝土的運輸。特別是在陡坡條件下混凝土垂直運輸上,需要加強新設備的研究和開發,加強工藝的研究更新,為今后難度更大的水利大壩建設創造有利的條件[10]。
在現實的水利工程大壩建設過程中,經常因為夏季的高溫和冬季的嚴寒而影響施工建設。所以,必須在碾壓混凝土施工溫控技術上進行深入研究,進一步完善這一技術,為低碾壓混凝土壩的建設提供足夠的技術支持[11]。
目前,我國在水利工程大壩建設上取得了不錯的成績,混凝土碾壓施工技術日益成熟,已經逐漸趨于世界前列,一些施工工藝和建設手段已達世界先進水平。在今后的發展過程中,應繼續加強完善混凝土碾壓堤壩施工工藝和技術,為我國接下來的水利工程建設提供強大的支持。尤其在西部的開發建設過程中,遇到的困難將會更多,對于現在的建設工藝和設備將會是極大的挑戰。面對挑戰時,要迎難而上,將挑戰當作機遇,加強技術攻堅,為我國的水利工程建設和經濟發展做出應有的貢獻。