李俊豐

【摘要】本文主要就大壩碾壓混凝土施工技術(shù)在水利工程中的具體應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的探討，大壩碾壓混凝土施工技術(shù)科學(xué)的應(yīng)用，促進(jìn)了我國(guó)水利工程的科學(xué)建設(shè)。

【關(guān)鍵詞】水利工程； 大壩； 碾壓混凝土

一、前言

在水利水電工程施工的過程中，往往地基建設(shè)中存在諸多的困難，目前對(duì)于大壩建設(shè)的過程中，地基常常需要采用加固基礎(chǔ)，本文重點(diǎn)對(duì)大壩施工過程中，碾壓混凝土施工技術(shù)的特點(diǎn)和運(yùn)用進(jìn)行了針對(duì)性的分析。

二、水電站大壩碾壓混凝土施工前原料技術(shù)要求

1、大壩碾壓混凝土的原料

大壩碾壓混凝土所需的原材料幾乎與一般的水泥混凝土一樣，就是水泥、粗骨料、細(xì)骨料和摻合料等，然后將這些原材料和水按照一定的比例進(jìn)行配置，這兩種混凝土的差別就在于原料的配比不同。大壩碾壓混凝土中所需的摻合料有硅灰、粉煤灰和磨細(xì)的礦渣以及適量的外加劑等等。其中硅灰的作用是促凝，適用于壩面或者具有較強(qiáng)腐蝕性的結(jié)構(gòu)中。磨細(xì)礦渣的作用是自身硬化可以加強(qiáng)大壩碾壓混凝土的干硬性。外加劑主要是指減水劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑和阻銹劑等，這些外加劑在拌入料之前需要對(duì)水泥、外加劑和摻合料之間做相容性實(shí)驗(yàn)，只有相容才能進(jìn)行拌制。

2、大壩碾壓混凝土的配合比設(shè)計(jì)

大壩碾壓混凝土的配合比的設(shè)計(jì)方法是絕對(duì)體積法，在設(shè)計(jì)時(shí)主要需要確?？?jié)B性、強(qiáng)度、抗凍性等這些因素符合大壩的實(shí)際要求，大壩碾壓混凝土的材料組成與混凝土的質(zhì)量更是息息相關(guān)，因而要對(duì)這些材料和各種指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格要求。關(guān)于原材料的指標(biāo)主要有：含水率、級(jí)配、表觀密度、粒徑、外加劑性質(zhì)、外加劑種類和其相容性等。其中比較重要的指標(biāo)，如用水量在確定時(shí)需要從施工所要求的標(biāo)準(zhǔn)以及粗骨料最大粒徑兩方面來考慮，并通過相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)選擇最佳的用水量。在選砂時(shí)應(yīng)根據(jù)表觀密度大、骨料分離的現(xiàn)象少、強(qiáng)度大、混凝土拌制物的VC值最小等原則篩選出最佳的砂率。

三、大壩碾壓混凝土施工工序

1、 施工配合比

通過選用絕對(duì)體積法、結(jié)合設(shè)計(jì)對(duì)混凝土的要求和施工對(duì)混凝土要求，施工控制水平以及原材料的性質(zhì)，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)調(diào)整。

2、碾壓混凝土施工分層

碾壓施工每層碾壓厚度為30cm（鋪料厚度為35cm），其施工分層指幾個(gè)碾壓層連續(xù)上升后的間歇層。施工分層厚度（即每個(gè)間歇層連續(xù)上升碾壓層數(shù)）由以下幾個(gè)因素確定：

① 拌和機(jī)的生產(chǎn)能力；② 碾壓倉(cāng)面面積，即全斷面通倉(cāng)碾壓混凝土方量；③ 混凝土的初凝時(shí)間；④ 攤鋪碾壓機(jī)械的生產(chǎn)效率等；⑤ 碾壓混凝土鋪筑方法：斜層攤鋪或水平攤鋪；⑥ 每個(gè)間歇層施工完成時(shí)間。一般控制在3天以內(nèi)。

3、 混凝土拌和

混凝土由▽176.0 m平臺(tái)拌和樓拌和。拌和樓主要由兩臺(tái)JS2000雙軸臥式攪拌機(jī)組成。 選用①中石—小石—大石—砂—粉煤灰+水泥—水+外加劑和②砂—小石+中石+大石+水泥+煤灰—水+外加劑兩種投料順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，經(jīng)比較，采用投料順序②拌和的混凝土VC值容易控制且偏差小，其VC值、容重及強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。因此采用②作為施工的投料順序。

在同等條件下，強(qiáng)制式拌和機(jī)拌和時(shí)間分別為70S、90S、100S，經(jīng)比較拌和時(shí)間為70S時(shí)即可獲得較好的均勻性。

4、卸料與平倉(cāng)

采用一車一點(diǎn)方式，呈梅花形布料，堆料高度≤1.5 m，料堆旁邊出現(xiàn)的分離骨料，采用人工或機(jī)械將其均勻地?cái)備伒轿茨雺旱幕炷林?。由于進(jìn)料速度影響，料不可能大面積一次性地?cái)備?，邊卸料，邊平倉(cāng)，分段碾壓，似鏈條一樣循序向前推進(jìn)作業(yè)，汽車入倉(cāng)卸料，要求平穩(wěn)駕駛，行駛速度不應(yīng)大于10km/h，避免緊急剎車、急轉(zhuǎn)彎，以避造成骨料分離和損壞倉(cāng)面已碾實(shí)混凝土。推土機(jī)平倉(cāng)要求攤鋪速度均勻，攤鋪平整，提刀速度快，以保證攤鋪厚度滿足規(guī)定要求。卸料、平倉(cāng)將倉(cāng)面分成幾個(gè)條帶進(jìn)行。根據(jù)平倉(cāng)設(shè)備性能和倉(cāng)面寬度，每條帶寬5—8 m，從左至右岸方向攤鋪。

根據(jù)壩體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，碾壓混凝土不分塊施工。因拌合樓生產(chǎn)能力的原因，高程▽167.36 m以下采用斜層平推攤鋪法。為減少骨料分離，采用“一堆三推”法平倉(cāng)，條帶方向平行于壩軸線?！耙欢讶品ā惫橇戏植季鶆?，平倉(cāng)后表面較平整、無坑洼。根據(jù)碾壓層厚與鋪料層厚的關(guān)系，同時(shí)與拌和樓生產(chǎn)能力相匹配，鋪料厚度選用35 cm（壓實(shí)后為30cm）且選用D3B平倉(cāng)機(jī)平倉(cāng)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

5、 碾壓

混凝土攤鋪完成后，隨即碾壓混凝土?；炷翉某鰴C(jī)到碾壓完畢，要求在2h內(nèi)完成。碾壓同樣按攤鋪順序施工：即分條帶，從左岸到右岸方向碾壓，按從上游到下游的順序逐條帶碾壓。為了保證碾壓質(zhì)量，碾壓行走速度為1—1.5 Km/h。壓實(shí)方式為：先無振動(dòng)2遍，有振6—8遍，最后無振2遍。碾壓時(shí)，按反復(fù)“錯(cuò)距法”碾壓，重疊寬度不小于20 cm，端部為100 cm。同時(shí)混凝土在碾壓時(shí)，利用振動(dòng)碾自行適當(dāng)噴水。 壓實(shí)作業(yè)完成后，用核子密度儀檢查碾壓層密實(shí)度，如達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)定要求，分析原因，進(jìn)行補(bǔ)救或返工。

四、斜層碾壓中關(guān)鍵環(huán)節(jié)的處理

斜層碾壓中存在倉(cāng)面污染、坡腳處理等問題如何合理解決這些問題是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。坡腳處理。當(dāng)采用斜層碾壓時(shí)坡腳會(huì)出現(xiàn)薄層尖角現(xiàn)象。振動(dòng)碾行駛到坡腳位置時(shí)，骨料將直接受到振動(dòng)輪壓力作用而被壓碎。為防止坡腳處骨料被壓碎而形成質(zhì)量缺陷，某大壩斜層碾壓時(shí)，預(yù)鋪水平墊層（先平層施工）一個(gè)條帶，并控制振動(dòng)碾不能行使到混凝土面上。水平墊層超出坡腳30～50cm，第一次不予碾壓，而將其與下一層的水平墊層一起碾壓，這些部位最終完成碾壓的時(shí)間必須控制在直接鋪筑允許的時(shí)間范圍內(nèi)。水平墊層的寬度b由坡比及升層高度確定。每一層30cm碾壓層碾壓后，對(duì)斜層的斜坡三角區(qū)水平長(zhǎng)度不小于50cm范圍內(nèi)的碾壓混凝土由專人負(fù)責(zé)清除。

坡度控制。采用斜層平推鋪筑法施工，首先應(yīng)確定坡度即斜鋪層層面與水平面的夾角。原則：便于施工機(jī)械在斜坡上攤鋪、碾壓作業(yè)，同時(shí)澆筑層混凝土量應(yīng)與混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸設(shè)備的能力相適應(yīng)。

平層方式。先攤鋪水平墊層，后攤鋪斜面混凝土，平倉(cāng)方式從坡頂向坡底進(jìn)行。斜面混凝土攤鋪時(shí)下坡腳不得超出水平墊層的外邊沿，斜層碾壓時(shí)同平層外邊沿部位一起碾壓。

碾壓方向。卸料攤鋪平倉(cāng)條帶可根據(jù)施工方式進(jìn)行調(diào)整。受橫向廊道切割及孔底側(cè)邊的窄條形部位影響，攤鋪平倉(cāng)條帶可平行水流方向，但迎水面8～15m范圍內(nèi)碾壓方向應(yīng)垂直水流方向。碾壓混凝土平倉(cāng)厚度每層為34cm。

二次污染的處理。大壩碾壓混凝土初期從大壩下游入倉(cāng)，當(dāng)斜層碾壓從下游往上游施工時(shí)，運(yùn)輸車輛將在收倉(cāng)面上行走，從而對(duì)已碾壓好的混凝土產(chǎn)生擾動(dòng)，影響混凝土初凝，降低混凝土強(qiáng)度。為解決該問題，在收倉(cāng)面上鋪設(shè)鋼板，要求運(yùn)輸車輛不得從沒有鋪設(shè)鋼板的部位行走，且行進(jìn)速度要均勻。當(dāng)后期從上游入倉(cāng)時(shí)，汽車必須從老混凝土面上行駛，汽車輪胎勢(shì)必將漿液帶到老混凝土面上，致使倉(cāng)面受到污染。為保證施工質(zhì)量，安排專人處理二次污染：采用高壓風(fēng)吹干凈。施工縫面鋪砂漿前，嚴(yán)格清除二次污染。

五、結(jié)束語

綜上所述，本文重點(diǎn)對(duì)水利水電工程中碾壓混凝土的使用特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，具體的介紹了施工工序和關(guān)鍵技術(shù)控制點(diǎn)，目的是提高施工過程中的施工質(zhì)量。

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