高興國
摘要:隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展、科學技術(shù)不斷進步,水利工程在建設(shè)過程中所采用的相關(guān)技術(shù)也越來越成熟。而混凝土碾壓技術(shù)作為當今社會水利工程大壩施工過程中較為重要的核心技術(shù),它的發(fā)展也是從無到有,并逐漸完善走向成熟。隨著混凝土碾壓技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,水利工程大壩的施工質(zhì)量也得到了一定程度的保證,水利工程帶來的效益也更為巨大。但是,這并不代表混凝土碾壓技術(shù)就已經(jīng)到了無可挑剔的水準,它在實際應(yīng)用過程中仍舊存在一些問題。本文將通過對混凝土碾壓施工技術(shù)的探究來更好地解決問題并推動水利工程的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:水利工程;大壩施工;混凝土碾壓施工技術(shù);研究與發(fā)展
由于水利工程大壩施工具有工程量大、修建耗時長、涉及范圍廣、發(fā)揮作用大、經(jīng)濟效益高等特點,因而在修建過程中,對每一道工序,每一項技術(shù)的要求都更為嚴格,只有在修建過程中細細把關(guān),處處精心,才能使得水利工程大壩的建設(shè)更具有安全性和穩(wěn)固性,也才能使水利工程大壩建設(shè)更好地長效地發(fā)揮其經(jīng)濟效益,造福人民。而混凝土碾壓施工技術(shù)作為水利工程大壩施工中的核心一環(huán),以其自身優(yōu)勢確保了它在水利工程大壩施工中舉足輕重的地位,混凝土碾壓技術(shù)的不斷發(fā)展完善對于水利工程大壩施工的整體建設(shè)具有不可忽視的重要作用,能夠促使水利工程大壩建設(shè)更具安全性,綜合效益也得以提高。因此,研究改進混凝土碾壓技術(shù)是刻不容緩的要務(wù)。
一、水利工程大壩施工中運用混凝土碾壓技術(shù)的重要性
水利工程大壩的主要功能是防洪、防凌、蓄水、供水、發(fā)電。而修建大壩則是為了能夠為下游農(nóng)田提供灌溉水源、防止下游河水泛濫、改善航運條件并減少河口泥沙淤積,保護河口地區(qū)的環(huán)境。要想更好地發(fā)揮這些作用達到修建大壩的目的,就需要大壩本身足夠堅固,而混凝土碾壓技術(shù)正好為大壩施工建設(shè)提供了相應(yīng)的條件。碾壓混凝土作為一種無塌落度的干硬性混凝土,在經(jīng)過鋪筑設(shè)備的分層壓實后,體積變小、強度變高、防滲性能變好,而以這種碾壓混凝土作為原材料的大壩,壩身也就具有了堅固結(jié)實、防滲漏、可溢流等特點,從而極大地滿足了水利工程大壩建設(shè)的需要。除此以外,混凝土碾壓技術(shù)在施工過程中施工程序較為簡單快速、可以使用大型機械但是成本又不是太高,算得上是經(jīng)濟適用的不二選擇。因此近年來,我國水利工程大壩建設(shè)在施工過程中廣泛應(yīng)用混凝土碾壓技術(shù),在一定程度上保障了大壩建設(shè)的質(zhì)量和建設(shè)速度,又能在合理的成本范圍內(nèi)使水利工程大壩發(fā)揮更好的作用,帶來更高的經(jīng)濟效益。因此,混凝土碾壓技術(shù)在當今水利工程大壩施工建設(shè)中具有不容忽視,無法替代的重要作用。
二、水利工程大壩施工過程中對混凝土碾壓技術(shù)的要求
(一)實地勘察地形
在決定使用混凝土碾壓技術(shù)之前應(yīng)該對水利工程大壩建設(shè)地進行科學準確的考察,從實際地形出發(fā),做出科學合理的判斷。不是所有地形地貌都適合應(yīng)用混凝土碾壓技術(shù),只有實事求是地勘察地形了解土質(zhì),才能更好地利用當?shù)丨h(huán)境更好地進行建設(shè),從而能夠以更加節(jié)省成本更加快速高效的方式更好地完成工程建設(shè)。
(二)合理選擇材料
對于混凝土碾壓技術(shù)來說,原材料的選擇是至關(guān)重要的。原材料的選擇作為混凝土碾壓技術(shù)的核心環(huán)節(jié)之一,能夠直接影響大壩建設(shè)的質(zhì)量和性能,因此因地制宜,合理選擇原材料,對于更好地建設(shè)水利工程具有十分巨大的影響。除此以外,合理選擇原材料還能夠節(jié)省成本開支,減少財政支出,以更少的啟動資金更大程度地使大壩質(zhì)量得以保證,從而更好地發(fā)揮大壩的經(jīng)濟效益。
(三) 確定運輸路線
水利工程大壩在施工過程中需要用到的原材料數(shù)量無疑是十分巨大的,如果能夠就地取材,那自然可以節(jié)省一筆開支,但是如果當?shù)貨]有足夠的原材料供水利工程大壩建設(shè)使用,那么就需要從其他地區(qū)送原材料來確保大壩的建設(shè),這就需要選擇合理的運輸路線,使得原材料能夠在較少浪費的情況下安全快速地到達建設(shè)地,從而能夠保證大壩建設(shè)的高效完成。
(四)采用成熟技術(shù)
水利工程大壩建設(shè)耗時較長、工程量大、重要意義非同小可,因此,在建設(shè)過程中,要選擇技術(shù)成熟,值得信賴的施工團隊,如此才能使得大壩施工建設(shè)少出錯誤,高效完成,才能確保水利工程大壩建設(shè)在收工之時能以十分安全,十分穩(wěn)固十分良好的面貌更好地發(fā)揮效益造福百姓。
三、水利工程大壩施工中混凝土碾壓技術(shù)在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀
水利工程大壩施工中混凝土碾壓技術(shù)最早產(chǎn)生于20世紀80年代,通過一系列的研究和使用,最先在日本得以確切的實踐和應(yīng)用。而后混凝土碾壓技術(shù)傳入我國,經(jīng)過一系列的演變和發(fā)展,此項技術(shù)愈發(fā)成熟,日本的成功運用為我國運用此項技術(shù)提供了先例和技術(shù)上的指導與幫助,是的,我國第一次獨立運用此項技術(shù)進行建設(shè)更加順暢。二次項技術(shù)的廣泛應(yīng)用和日漸成熟也為我國的堤壩建設(shè)和水利工程建設(shè)提供了巨大的幫助。隨著時間不斷推移,科學技術(shù)不斷完善,混凝土碾壓技術(shù)也逐漸形成相應(yīng)的體系,碾壓混凝土壩大體分為以日本“金包銀"模式為代表的RCD,即中心部分為碾壓混凝土填筑,外部用常態(tài)混凝土防滲和保護,和稱作RCC的全碾壓混凝土壩,即水灰比低,坍落度為零,經(jīng)振動壓路機振動、碾壓成型的兩種技術(shù)。這兩種技術(shù)都具有施工工藝簡單、施工速度較快、施工用料較少、施工造價不高、施工機械率高、施工造成的環(huán)境污染較之早期變小、施工質(zhì)量較有保障等優(yōu)點。而隨著科學技術(shù)的不斷進步和技術(shù)人員的不斷改進,混凝土碾壓技術(shù)的施工水準也逐漸提高,施工體系更是逐步完善。我國的坑口壩運用了混凝土碾壓技術(shù),施工時長縮短一半,節(jié)省水泥將近一半,總體成本大幅降低而綜合效益穩(wěn)步提高。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,水利工程大壩施工中混凝土碾壓技術(shù)在我國的應(yīng)用也越來越廣泛,逐漸成為我國堤壩建設(shè)中不可分割的核心環(huán)節(jié)。但是這并不代表我國混凝土碾壓技術(shù)已經(jīng)達到了登峰造極的水平。在具體的實踐和應(yīng)用過程中,混凝土碾壓技術(shù)還存在一些問題有待考察和研究,混凝土碾壓技術(shù)還不夠完善,沒有形成完整的體系,還需要在發(fā)展過程中不斷變得更加成熟。
四、水利工程大壩施工中混凝土碾壓技術(shù)出現(xiàn)的問題
(一)施工技術(shù)水平較低施工受阻
我國混凝土碾壓技術(shù)出現(xiàn)時間較晚,經(jīng)歷的演變過程較少,經(jīng)驗不足,技術(shù)不夠完善,混凝土技術(shù)以機械率高為其顯著特點,對技術(shù)的科技含量要求較高,我國混凝土碾壓技術(shù)的高科技研發(fā)仍處于探索階段,不具備相關(guān)的先進技術(shù),因此在施工過程中可能會由于技術(shù)應(yīng)用不能得到及時的指導而出現(xiàn)具體問題無法解決的情況,使得施工過程受阻,施工時間延長。
(二)大壩結(jié)構(gòu)形態(tài)出現(xiàn)偏差
我國地形地貌復雜多變,自然因素無法掌控,土質(zhì)結(jié)構(gòu)也各不相同,可能同一地區(qū)由于細微的環(huán)境差別而導致土質(zhì)的構(gòu)成成分并不相同,而施工前期可能由于考察并不到位,勘探并不全面等問題,而使得一些細微的差別沒有得到準確的研究,只是大體考查了施工現(xiàn)場就將局部的相同情況定位成整體的情況,從而使得細微的差別都成為日后施工的隱患,而由于當初考察并不全面,因此制定的并不完全合理的施工方案將在具體實踐中不斷變更,頻繁改變,極有可能使得大壩結(jié)構(gòu)形態(tài)出現(xiàn)偏差。因此,混凝土碾壓技術(shù)在施工過程中可能使得大壩建設(shè)出現(xiàn)不合理之處,進而影響大壩建設(shè)的安全性與穩(wěn)固性。
(三)混凝土土質(zhì)出現(xiàn)疏松裂縫等問題
由于原材料配比不夠嚴謹、受外界因素如環(huán)境,氣候,水文等影響較大、溫度差影響材質(zhì)、混凝土材質(zhì)內(nèi)部張力發(fā)生變化或者混凝土碾壓技術(shù)不夠成熟等原因,混凝土土質(zhì)可能出現(xiàn)疏松、裂縫等問題,而混凝土表面出現(xiàn)裂縫,將會對大壩的載荷和負重問題以及后期的發(fā)電,蓄水等問題產(chǎn)生深遠的不良影響,為水利工程大壩建設(shè)埋下安全隱患,也影響水利工程發(fā)揮其自身的良好作用。
(四)混凝土出現(xiàn)滲漏問題
混凝土碾壓技術(shù)的應(yīng)用,使得混凝土變得具有足夠高的硬度,而土質(zhì)在硬化的過程中會不可避免的出現(xiàn)縫隙,這樣的土質(zhì)結(jié)構(gòu)特點使得土質(zhì)本身就有了滲漏的可能性。而混凝土碾壓技術(shù)的不夠成熟,就在某種程度上放大了滲漏的可能性。不夠成熟的混凝土碾壓技術(shù)使得各種不同的原材料在結(jié)合過程中容易出現(xiàn)縫隙,而不同層次結(jié)合的地方可能成為出現(xiàn)滲漏的高頻點和薄弱處。除此以外,由于長期受外部環(huán)境因素的影響和侵蝕,混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的土質(zhì)和鋼筋的結(jié)構(gòu)可能會發(fā)生改變,這樣就使得混凝土滲漏的可能性增大,而混凝土本身的抗?jié)B能力也會相應(yīng)減弱,隨著時間的推移,混凝土會出現(xiàn)滲漏問題,而大壩的質(zhì)量也會相應(yīng)下降,大壩的使用壽命可能驟減,大壩的經(jīng)濟效益也會減少,更嚴重者可能造成一定程度的環(huán)境污染。
五、水利工程大壩施工中如何加強混凝土碾壓技術(shù)
(一)實地考察了解情況
由于水利工程大壩建設(shè)施工耗時較長,工程量巨大,因此,在進行水利工程大壩建設(shè)之前,應(yīng)該切實考察當?shù)氐刭|(zhì)情況,土壤結(jié)構(gòu),氣候因素,水文條件等多方外部因素,細微考察每一處地區(qū)的不同之處,并相應(yīng)制定嚴謹合理的施工方法與施工對策,從而能夠確保在施工過程中改動施工方案次數(shù)較少,施工過程合乎技術(shù)規(guī)范,從而施工過程可以在預(yù)期時間內(nèi)較好完成,達到預(yù)期目標。
(二)選用優(yōu)質(zhì)原料
混凝土碾壓技術(shù)以混凝土為核心,因此原材料的選擇就顯得尤為關(guān)鍵。如果在選擇原材料的過程中為節(jié)省成本而選擇粗制濫造的原料,那么所產(chǎn)生的問題是后期的高科技先進設(shè)備和健全的檢測體系都無法彌補的。因此,要想加強混凝土碾壓技術(shù),就應(yīng)該選用優(yōu)質(zhì)原料,好的開始是成功的一半,優(yōu)質(zhì)原料的選擇能夠促使混凝土碾壓技術(shù)更好地發(fā)揮作用,也能夠在促進大壩建設(shè)過程中發(fā)揮良好的奠基作用,為提高大壩施工質(zhì)量和延長大壩使用壽命做了鋪墊。
(三)切實提高施工能力
首先要提高施工隊伍的整體素養(yǎng),選用有先進知識水平的高科技人才隊伍進行水利工程大壩建設(shè),聘請研究混凝土碾壓技術(shù)的專業(yè)人才作為指導,增強對水利工程大壩建設(shè)中混凝土碾壓技術(shù)的理論研究和專業(yè)指導,使實踐有據(jù)可依,有跡可循。然后,不斷提高混凝土碾壓技術(shù),通過引進先進設(shè)備、購買成套加工設(shè)備、提高機械化率從而使得混凝土碾壓技術(shù)形成自動化體系和切實研究混凝土碾壓技術(shù),解決技術(shù)難題,切實提高混凝土碾壓技術(shù),使得混凝土成品縫隙更小,質(zhì)量更高,抗?jié)B性更強,更能適用于大壩建設(shè)。最后,對混凝土的運輸方案和路線也要有多種準備,能夠根據(jù)天氣變化而采取不同的運輸方式,使得施工效率不會輕易降低,能夠在不同情況下都得以保障。
(四)不斷健全檢測體系
水利工程大壩建設(shè)施工耗時長,涉及范圍廣,耗費物資多,而又對施工過程要求極為嚴格,出現(xiàn)一點偏差和失誤都有可能影響整個大壩的使用,因此,不斷健全檢測體系是必不可少的。只有擁有一個健全的檢測體系,才能及時反應(yīng)每一個細小之處的具體情況,并對施工過程中出現(xiàn)的問題都能提出科學合理的解決方案,使得所有大問題都能及時變小,小問題及時變無,而不會出現(xiàn)問題堆積最終導致施工受阻的情況。因此不斷健全檢測體系是使得混凝土碾壓技術(shù)更好發(fā)揮功效的堅實后盾,也是更好完成水利工程大壩建設(shè)的穩(wěn)固保障。
(五)全面考慮整體提高
水利工程大壩建設(shè)不是一蹴而就的,它可能耗時三五載,跨地區(qū)跨經(jīng)緯也是正?,F(xiàn)象,因此需要在施工過程中需要全面考慮整體提高,才能使混凝土碾壓技術(shù)更好地發(fā)揮其作用。比如要考慮溫差問題,在施工過程中,可能遇到酷暑施工,也可能遇到嚴寒時期,而在不同溫度下混凝土碾壓技術(shù)的實際操作與完成效果使有較大偏差的,這就需要技術(shù)人員能夠考慮到溫差問題,研究解決溫控技術(shù)的實際運用,更好地促進混凝土碾壓技術(shù)的發(fā)展。而諸如此類的問題不勝枚舉,都需要施工人員能夠全面考慮并切實解決。水利工程大壩工程的混凝土層面產(chǎn)生裂縫除了與自身因素有關(guān)外,還與其他條件密切相關(guān)。(1)嚴格控制施工設(shè)備的質(zhì)量。防止出現(xiàn)采用替代設(shè)備進行施工,并且還要保證各個施工環(huán)節(jié)和流程的科學性和科學性。(2)選擇合理的施工材料。施工材料要根據(jù)不同的施工環(huán)境來進行選擇。例如:氣溫較低地區(qū)選擇抗寒性強的材料,氣溫較熱的地區(qū)選擇抗軟化的材料。(3)工程后期要進行定期養(yǎng)護。施工工程必須采取措施使外界環(huán)境對水利工程大壩工程混凝土層面的侵害降到最低,尤其是做好后期定期的養(yǎng)護工作,才能夠保證混凝土工程的質(zhì)量,才能夠讓混凝土有更加持久的耐用性。
六、結(jié)語
混凝土碾壓技術(shù)在當今社會的堤壩建設(shè)過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,水利工程大壩建設(shè)過程中的混凝土碾壓技術(shù)也不斷演變發(fā)展并趨向成熟。在一次次的實踐與應(yīng)用過程中,混凝土碾壓技術(shù)也能夠全方面地解決多種多樣的問題,從而更好地促進水利工程大壩的建設(shè),為我國堤壩建設(shè)積累經(jīng)驗,做出貢獻。混凝土碾壓技術(shù)也像一根主線,從原料選用穿插到反饋檢測,使得我國的堤壩建設(shè)逐漸形成一個完整的體系,為我國推動科學技術(shù)發(fā)展和促進經(jīng)濟效益發(fā)展做出了更大的貢獻。
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(作者單位:中國水利水電第十一工程局有限公司)