摘要:近年来,随着科学技术的进步,碾压混凝土坝施工技术日趋成熟,与之相关的碾压混凝土应用范围越来越广泛,使得整个碾压混凝土坝的工程施工规模迅速扩大、施工数量日益增多,施工质量和坝体高度也显著提升。现针对碾压混凝土坝施工特点入手,阐述了水库大坝碾压混凝土施工技术要点,以供业内同仁参考。
关键词:水利工程;水库;碾压混凝土;施工技术
与普通的混凝土重力坝相比较,碾压混凝土坝施工有着施工速度快、施工工期短、使用材料用量少等优势。经过几十年的发展与研究,我国的大坝混凝土碾压施工技术日趋成熟,其在国内各地的水利工程建设中得到广泛的应用,已经由传统的重力坝发展成为集拱坝、薄拱坝、超高坝体结构为一体的新型施工技术,它在施工中有着广泛的应用基础和理念,为我国现代化水利工程事业发展打下坚实的理论基础。
1 ·碾压混凝土坝概述
随着社会经济的发展和科学技术的进步,我国建筑行业的发展可谓日新月异,无论是工程结构还是施工技术,都取得了突飞猛进的发展态势。水利工程作为现代化社会发展中不可缺少的基础设施,它在人类日常生活以及生产当中有着至关重要的意义。碾压混凝土坝作为当今水利工程项目中的新型坝体结构,它的施工技术日趋成熟。
1.1 碾压混凝土坝概念。碾压混凝土坝是当今水库坝体施工中的特殊存在,它是基于传统的坝体施工技术基础上形成的一种新型方式。在施工的过程中,是通过以常态混凝土重力坝为基础,以现代混凝土施工技术为前提进行的。
这种施工技术在施工中是通过强制性拌和,以吊篮运输和平仓振捣控制为前提的施工方式进行的,是以分层浇筑和振捣为主要施工手段的施工方法。
1.2 碾压混凝土坝施工特点。近年来,随着社会经济的发展,碾压混凝土重力坝也发生了一定的变化。同时,它与传统的混凝土结构相比较存在着无塌落、质量好、成本低、效率快的优势。在当今的中坝体工程中,碾压混凝土坝施工主要是以土石坝机械运输来进行混凝土摊铺、碾压的施工技术,它是以干硬性混凝土作为主要的施工材料,从而保证了混凝土效率。这类坝体结构在我国目前的水利工程项目中得到广泛的应用,尤其是在近十年时间里,无论是施工技术、施工数量还是施工规模都发生了显著的变化,使得这一技术得到了广泛应用。我们可以预计,在未来水利工程建设中,碾压混凝土坝必然会迎来更高层次的发展,也形成了许多新技术。
2· 水库大坝碾压混凝土施工技术要点
在当今水库大坝施工建设中,以碾压混凝土坝为主的坝体结构深受着国内各地施工认识的认可。这种坝体结构的选择使得传统坝体施工技术受到严峻的挑战,同时也使得坝体施工技术发生了翻天覆地的变化。在水库大坝碾压混凝土施工当中,其主要的施工技术要点需要从以下几方面入手分析:
2.1 设计。碾压混凝土坝体结构在设计的过程中,是基于传统的坝体施工技术基础上形成的,是采用土石坝施工方法和施工理念为基础,以干硬性混凝土的运输、施工、碾压为内容来达到快速施工的目的。近年来的工程施工建设中,随着施工经验的成熟和施工技术的改进,这种施工设计策略也得到了有效的控制。在施工中逐渐形成了结合现代化施工技术与传统施工技术优势为一体的施工新方法。它在设计的时候是集仿真预应力进行分析,通过三维有限元浮动网格的方法来改变了混凝土应力约束问题,从而提高了工程的施工质量。
2.2 防渗结构分析。近年来的社会发展中,我国的碾压重力坝应用非常的广泛,无论是施工技术还是施工方法都得到了前所未有的优化和改进。尤其是在工程项目中,施工工艺、施工质量和施工技术水平都得到了可观的优化,同时施工策略更是达到世界领先水平。
1)碾压混凝土施工强度。碾压混凝土因其具有施工速度快的优点,而得到了广泛应用。近年来,大型碾压混凝土大坝施工中,碾压混凝土日浇筑上万立方已经较为普遍。即使是在小型碾压混凝土坝施工中,碾压混凝土的日浇筑方量通常也能达到一千立方以上。一般情况下,只有混凝土拌和系统的生产能力足够高的情况下,碾压混凝土的施工强度可以是同等条件下常态混凝土施工强度的3 倍以上。
2)碾压混凝土的模板。早期的碾压混凝土坝的施工采用常规移动模板和滑模,但随着施工技术的不断创新,常规移动模板和滑模已远远不能满足碾压混凝土的快速施工要求。目前国内大多数碾压混凝土坝都采用连续翻升的悬臂模板。以某电站碾压混凝土双曲拱坝为例,采用了可连续翻升的悬臂模板,单套模板高1.8m、宽3m(0.75m+1.5m+0.75m),水平方向设可调节系统,平直段长1.5m,可调节段长各0.75m,可调节度6~10cm。这种结构尺寸可适应坝体水平曲率变化大和竖向曲率变化大的特点。单套模板主要由面板系统、桁架系统、水平调节系统、竖向调节系统和锚固系统等组成。每组模板由上、下两套组成,高3.6m,上下套之间采用节间调节装置进行力的传递和实现俯仰调节功能。
3)碾压混凝土的入仓。碾压混凝土的入仓方式有:自卸汽车直接入仓、深槽皮带机、塔带机以及真空负压溜槽等。使用自卸汽车运送碾压混凝土直接入仓的方式最为方便、简单和快捷,但该入仓方式对地形条件、交通条件及入仓高度均有限制,存在入仓道路的垫砟问题,且在入仓前必须冲洗轮胎,设置脱水路段。自卸汽车直接入仓方式可在大坝下部,仓面高程较低位置,且只能从大坝下游入仓,从上游入仓时会破坏上游防渗面的防渗效果而不采用。
4)碾压混凝土的温控。碾压混凝土浇筑过程中的温度控制同样是防止温度裂缝的关键。温度控制措施有控制温升、采用低热水泥、增加活性掺合料用量、采取保温措施、在适宜的气候下浇筑、埋设冷却水管以及预冷却等方法。因碾压混凝土浇筑仓面大,受周围气候的影响大,预冷却法的效果不明显,所以预冷却法已经基本上不用。一般来说,碾压混凝土施工气温在3~25℃较为合适。
3· 结论
针对高碾压混凝土在施工中存在的各种问题合理分析,提出有效的控制措施和控制方法。水利工程施工的日益完善为当前碾压混凝土施工技术和施工措施的完善奠定基础,高碾压混凝土重力坝结构的施工为当前水利工程质量打下了坚实的施工依据和基础。