劉 陽
(深圳市深水水務(wù)咨詢有限公司,廣東 深圳 518003)
過去,水利工程中的大壩建設(shè)施工常采用的是常態(tài)混凝土施工技術(shù)、土石壩施工技術(shù)。由于常態(tài)混凝土施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求高,運(yùn)輸困難且施工工藝較為復(fù)雜,而土石壩施工對土料要求頗高,常因料場土料質(zhì)量達(dá)不到要求,制約大壩的建設(shè),因此都存在一定的不足。當(dāng)前,大壩施工中應(yīng)用的碾壓混凝土技術(shù),是利用一定的骨料、水、砂石和外加劑等拌和成干貧性混凝土,按一定厚度攤鋪后利用大型機(jī)械設(shè)備將其碾壓密實。它很好地解決了混凝土的運(yùn)輸問題,簡化了施工工藝,同時又很好地保障了混凝土抗?jié)B性和強(qiáng)度,能滿足水利工程大方量混凝土的連續(xù)澆筑需求。因此,當(dāng)前大壩普遍采用的施工技術(shù)是碾壓混凝土技術(shù)。碾壓混凝土大壩施工技術(shù)的普遍應(yīng)用,能夠提高水利工程大壩整體施工質(zhì)量水平。
碾壓混凝土施工技術(shù),是將骨料、水、砂石等按照一定的比例進(jìn)行拌合,要保證拌合比例符合碾壓實驗所確定的參數(shù)要求,同時為了保證碾壓混凝土混合物的質(zhì)量,應(yīng)嚴(yán)格控制拌合的工藝過程,重點關(guān)注拌合中的動態(tài)因素。首先應(yīng)仔細(xì)檢查拌合中的骨料、水、砂石等的純凈度,避免混雜其他廢料,然后檢驗骨料是否存在超標(biāo)情況,確保其符合工程檢驗標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)骨料、水、砂石、外加劑等施工原料檢驗合格后,方可進(jìn)入拌和作業(yè),拌和站技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)拌合的動態(tài)控制工作。在攪拌完成后,可利用自卸汽車、傳輸裝置將其運(yùn)輸?shù)绞┕ぷ鳂I(yè)面,施工人員應(yīng)在入倉前對碾壓混凝土的VC值、溫度等指標(biāo)進(jìn)行檢驗,如有不符要求的,應(yīng)及時將情況反饋到攪拌站技術(shù)人員處及時調(diào)整,不合格的碾壓混凝土料不得進(jìn)入倉面,以確保大壩工程質(zhì)量。碾壓運(yùn)送至倉面后利用推土機(jī)、攤鋪機(jī)等大型設(shè)備進(jìn)行碾壓混凝土的攤鋪施工作業(yè),攤鋪厚度、溫度、粗骨料集中是攤鋪過程應(yīng)重點控制的參數(shù),要重視每一道施工工藝的質(zhì)量,以保證碾壓混凝土大壩的施工質(zhì)量[1]。
大壩施工中,相比過去的混凝土施工技術(shù),當(dāng)前應(yīng)用最廣的碾壓混凝土施工技術(shù)有較明顯的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在以下幾方面。
(1)碾壓混凝土能夠?qū)崿F(xiàn)通倉澆筑和連續(xù)作業(yè),能有效縮短施工周期,提升工程質(zhì)量。碾壓混凝土工藝采取通倉薄筑,碾壓成型后即可進(jìn)行下一層鋪筑,與傳統(tǒng)常態(tài)混凝土大壩施工工藝較相比,在碾壓混凝土拌合料中可以添加大量的粉煤灰,減少水泥用量,從而降低水化熱,對大壩溫控和整體質(zhì)量有利。碾壓混凝土采用鋸縫和預(yù)埋誘導(dǎo)塊的方式設(shè)置大壩的橫、縱縫,對比傳統(tǒng)常態(tài)混凝土施工,可大量減少分縫分塊中的模板拆安、混凝土待凝和施工縫處理時間,同時能夠采用大型機(jī)械設(shè)備連續(xù)作業(yè),作業(yè)效率更高、速度更快,極大地縮短了施工周期和保障了工程質(zhì)量。
(2)碾壓混凝土施工工藝能有效減少施工成本,盡早發(fā)揮工程效益。實施碾壓混施工,工藝相對簡潔,可采用大型機(jī)械設(shè)備施工,施工效率高。碾壓混凝土大壩通常都能夠?qū)崿F(xiàn)通倉澆筑,用鋸縫和預(yù)埋誘導(dǎo)塊的方式設(shè)置大壩的橫、縱縫,對比傳統(tǒng)常態(tài)混凝土施工,可大量減少分縫分塊中的模板使用。根據(jù)實際情況來看,節(jié)省的模板大約在30%以上。在碾壓混凝土中可以添加大量的粉煤灰,減少水泥用量,有效地減少了施工技術(shù)成本。
大壩施工建設(shè)中,為確保施工技術(shù)水平達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求,應(yīng)制定科學(xué)合理的碾壓混凝土施工技術(shù)方案。由于碾壓混凝土本身具有強(qiáng)度高、投資成本較低、施工進(jìn)度快、質(zhì)量有保證等特點,因此當(dāng)前階段的水利工程建設(shè)中碾壓混凝土技術(shù)被普遍采用。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),由于地域情況差異顯著,溫度、濕度、降雨量、地質(zhì)條件方面差別也較大。因此,在大壩動工前,應(yīng)全方位勘查施工現(xiàn)場,對其有全面的了解,尤其是當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、地形條件、水文情況等,要針對以上這些資料制定施工方案,以免影響后期碾壓混凝土技術(shù)方案的落實。只有將當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、地形條件、水文情況等確定后,才能夠有針對性地對大壩中的某個區(qū)域或部分區(qū)域的碾壓混凝土施工進(jìn)行合理安排。在大壩施工中,制定科學(xué)的施工方案,還應(yīng)當(dāng)注意大壩不同位置的單次澆筑量、澆筑的面積等,然后結(jié)合現(xiàn)場實際情況,科學(xué)合理地制定各個流程的施工工藝[1-2]。
碾壓混凝土拌制過程中應(yīng)對各種原料的投入量進(jìn)行準(zhǔn)確稱量,按要求選擇計量器具,確保稱量無誤。在投入拌和設(shè)備之前,還要進(jìn)行原料的質(zhì)量檢驗,不符合規(guī)定的原料嚴(yán)禁投入生產(chǎn)環(huán)節(jié)。碾壓混凝土的配比設(shè)計工作非常重要,應(yīng)進(jìn)行科學(xué)規(guī)范的配比設(shè)計,并多次進(jìn)行配比試驗,必要時進(jìn)行碾壓試驗,使其滿足實際需求?;炷恋陌柚七^程,通常采用強(qiáng)制攪拌機(jī)進(jìn)行拌和,只有保證拌和過程規(guī)范,才能保證混凝土的拌和質(zhì)量。碾壓混凝土拌和時,要注意裝運(yùn)混凝土的設(shè)備和出料口的位置差不能超過規(guī)范要求,一旦超出,就容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)離析的情況發(fā)生,影響混凝土質(zhì)量。由于碾壓混凝土性質(zhì)屬于干硬性,用水量較少,需要攪拌的時間較長,因而需要對攪拌設(shè)備進(jìn)行時間調(diào)整,以保證碾壓混凝土攪拌效果。目前,碾壓混凝土攪拌過程中一般采用多次投料的形式進(jìn)行有效拌合。投料順序也對碾壓混凝土的質(zhì)量有所影響,要依據(jù)原料配比、攪拌設(shè)備的不同,合理確定投料順序。
混凝土攪拌結(jié)束后,要將混凝土運(yùn)送至工作面,目前較多采用自卸汽車或傳輸裝置運(yùn)輸。利用自卸汽車進(jìn)行運(yùn)輸,應(yīng)保持平穩(wěn)駕駛,減少出現(xiàn)急剎車或急轉(zhuǎn)彎等情況,盡量避免拌合料的離析。當(dāng)拌合料運(yùn)輸路程較長或氣溫較高時,要做好拌合料的保護(hù)措施,減少拌合料水分的蒸發(fā)。拌合料的運(yùn)輸過程中,運(yùn)輸車輛的數(shù)量要依據(jù)運(yùn)輸距離、拌合設(shè)備產(chǎn)能、倉面大小等因素來配置。當(dāng)使用運(yùn)輸裝置進(jìn)行碾壓混凝土水平運(yùn)輸時,要避免傳輸過程中出現(xiàn)骨料分離問題。當(dāng)需要進(jìn)行垂直輸送時,應(yīng)結(jié)合地形狀況選擇不同的起重機(jī)類型,目前采用較多的為纜索起重機(jī)或門式起重機(jī)。纜索起重機(jī)一般應(yīng)用在地形狹窄的施工環(huán)境,在有一定距離的岸邊,設(shè)置纜索起重機(jī),這樣不會對主體工程造成危害,同時也不會受到度汛的影響,可連續(xù)澆筑至大壩頂端。纜索起重機(jī)在實際作業(yè)中運(yùn)行效率較高,而門式起重機(jī)水平移動較為靈活,適合應(yīng)用于壩高較大的大壩施工。在實際施工過程中要根據(jù)澆筑方量、不同的地形狀況和工作面情況選擇不同的起重機(jī)類型[3]。
碾壓混凝土作為干貧性混凝土進(jìn)行攤鋪作業(yè),通常采用攤鋪機(jī)或推土機(jī)作業(yè),能夠有效保證混凝土攤鋪質(zhì)量?;炷恋臄備佔鳂I(yè)是碾壓混凝土施工的重要作業(yè)環(huán)節(jié),攤鋪作業(yè)前,應(yīng)當(dāng)對影響施工效果的多種施工因素進(jìn)行分析,合理配置運(yùn)輸設(shè)備、平倉設(shè)備的數(shù)量和拌和站的產(chǎn)能,相關(guān)設(shè)備數(shù)量和產(chǎn)能要與倉大小相適應(yīng)。采用攤鋪機(jī)布料時要保證攤鋪機(jī)找平系統(tǒng)精度,實時抽查攤鋪厚度,務(wù)必保證攤鋪作業(yè)的厚度和均勻性。攤鋪機(jī)在進(jìn)行碾壓混凝土大壩施工中,應(yīng)處于高效工作模式,行進(jìn)速度控制應(yīng)結(jié)合大壩施工實際情況進(jìn)行調(diào)整。攤鋪機(jī)行進(jìn)中盡量減少倒車和緊急停車的情況,以免影響碾壓混凝土攤鋪效果。當(dāng)采用推土機(jī)平倉時宜采用進(jìn)占法施工,能有效避免自卸汽車對已施工完成的澆筑層產(chǎn)生剪切破壞,也有利于推土機(jī)一次性平倉達(dá)到所需要的攤鋪厚度,減少骨料離析現(xiàn)象產(chǎn)生。不論是采用攤鋪機(jī)或推土機(jī)作業(yè),對于粗骨料集中區(qū)域應(yīng)輔以人工挖出后回填合格料。碾壓混凝土平倉、碾壓要保證連續(xù)作業(yè),從而保證大壩的整體性和施工質(zhì)量。
大壩在碾壓混凝土施工之后,應(yīng)進(jìn)行碾壓混凝土養(yǎng)護(hù)。在碾壓混凝土養(yǎng)護(hù)施工中,要做好以下的工作:(1)在大壩澆筑施工過程中,要盡量保持連續(xù)作業(yè),非需要或特殊情況一般不停倉。對于外露面要采用鋪設(shè)麻袋等方式進(jìn)行覆蓋,實施混凝土養(yǎng)護(hù),使其保持一定的濕潤度。為達(dá)到更好的養(yǎng)護(hù)效果,現(xiàn)場可采用噴霧作業(yè),噴霧可有效降低倉面溫度,同時保持倉面濕潤,從而有效提升大壩的施工質(zhì)量。(2)預(yù)防裂縫?;炷劣捎跓崦浝淇s的特點,可能產(chǎn)生裂縫情況。對此,大壩碾壓混凝土應(yīng)采用低熱水泥,同時合理加大粉煤灰用量,減少水泥用量;當(dāng)混凝土碾壓成型之后,應(yīng)及時進(jìn)行分縫的切割,按施工標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置切割的深度,切縫中的雜質(zhì)要清除干凈,同時填入麻絲瀝青;要實時監(jiān)測冷凝管進(jìn)、出水溫度,根據(jù)監(jiān)測情況適時調(diào)整冷凝水的通水量,避免大壩內(nèi)部溫度過高,從而有效預(yù)防大壩裂縫問題的產(chǎn)生。
在水利建設(shè)施工過程中,碾壓混凝土施工技術(shù)作為大壩施工最普遍采用的施工方法,在水利建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用,能夠有效提升大壩工程施工質(zhì)量[4]。施工中應(yīng)結(jié)合大壩周邊的實際情況進(jìn)行考察,展開大壩施工技術(shù)分析,制定科學(xué)的碾壓混凝土施工技術(shù)方案,對施工技術(shù)關(guān)鍵點進(jìn)行詳細(xì)研究,完善優(yōu)化相關(guān)技術(shù)手段,必要時組織開展碾壓實驗,收集相關(guān)施工參數(shù),以保證工程建設(shè)施工工作的有序進(jìn)行。碾壓混凝土大壩施工技術(shù),在加快了施工進(jìn)度的同時,還能夠保證施工質(zhì)量,充分體現(xiàn)了碾壓混凝土施工技術(shù)的價值,促進(jìn)了水利工程建設(shè)的向前發(fā)展。