摘 要:碾压混凝土坝既具有混凝土体积小、强度高、防渗性能好、坝身可溢流等特点,又具有土石坝施工程序简单、快速、经济、可使用大型通用机械的优点。这里对碾压混凝土施工技术进行了阐述。
关键词:碾压混凝土;重力坝;浇筑强度;施工技术
中图分类号:TV544+.921
          文献标识码:A       文章编号:

引言:碾压混凝土技术是指使用振动碾在坝体上将干硬性混凝土进行铺筑、碾压成型的工艺过程。这种技术是使用火山灰质、水泥等掺合料或者某些惰性的填料和水、砂以及粗骨料进行拌制,制成一种无塌落度的混凝土,然后运输到达大坝施工场,并使用振动碾进行分层压实。使用这种技术建造的大坝具有混凝土的强度高、体积小、坝身可溢性、防渗功能好等优点,而且其施工过程简单、经济和快捷,因而在水电站等有关的大坝建设方面应用广泛。
1.大坝碾压混凝土施工前原料等的技术要求
1.1大坝碾压混凝土的原料
大坝碾压混凝土所需的原材料几乎与一般的水泥混凝土一样,就是水泥、粗骨料、细骨料和掺合料等,然后将这些原材料和水按照一定的比例进行配置,这两种混凝土的差别就在于原料的配比不同。大坝碾压混凝土中所需的掺合料有硅灰、粉煤灰和磨细的矿渣以及适量的外加剂等等。其中硅灰的作用是促凝,适用于坝面或者具有较强腐蚀性的结构中。磨细矿渣的作用是自身硬化可以加强大坝碾压混凝土的干硬性。外加剂主要是指减水剂、缓凝剂、早强剂和阻锈剂等,这些外加剂在拌入料之前需要对水泥、外加剂和掺合料之间做相容性实验,只有相容才能进行拌制。
1.2大坝碾压混凝土的配合比设计
大坝碾压混凝土的配合比的设计方法是绝对体积法,在设计时主要需要确保抗渗性、强度、抗冻性等这些因素符合大坝的实际要求,大坝碾压混凝土的材料组成与混凝土的质量更是息息相关,因而要对这些材料和各种指标进行严格要求。关于原材料的指标主要有:含水率、级配、表观密度、粒径、外加剂性质、外加剂种类和其相容性等。其中比较重要的指标,如用水量在确定时需要从施工所要求的标准以及粗骨料最大粒径两方面来考虑,并通过相应的实验选择最佳的用水量。在选砂时应根据表观密度大、骨料分离的现象少、强度大、混凝土拌制物的VC值最小等原则筛选出最佳的砂率。在拌制前应当先进行试拌以测定具体所需的施工度,当试拌的混凝土不符合施工度时对其进行调整,然后对符合这一标准的混凝土进行力学性能的测定,最后当所有的指标符合要求时,确定此时所配的混凝土配合比,在施工方和建设方都确认的情况下就可以提交给施工工程了。
2.大坝碾压混凝土施工过程的技术要点
2.1大坝碾压混凝土的拌制
在大坝碾压混凝土混合料的拌制过程中,需要对各种原材料进行称量,称量时应当注意精确,称量的误差不能超过施工规范中所规定的最大值。原材料等的质量也应当符合国家规定,配制时需完全按之前设计的配合比来配制。大坝碾压混凝土一般使用强制搅拌机进行搅拌,搅拌时应当注意各种成分需搅拌均匀,以保证所配制的混凝土的质量符合要求。在搅拌过程中,应当考虑到搅拌机的出料口和运料车之间的落差不能超过2m,否则出来的料会由于落差过大而产生离析现象,导致配成的混凝土的质量变差。另外,由于大坝碾压混凝土的拌制时间比较长,使用不同转速的搅拌器时所需的搅拌时间也不同。
2.2大坝碾压混凝土的运输
一般在工程施工时多是使用皮带传输装置或是可自卸的汽车来运输已经混匀的大坝碾压混凝土。运输时应当考虑既平稳又快速地将料运送到目的地,因此运输时最好不使用溜槽或溜管等运输方式。如果使用可自卸汽车进行运输时,应当避免行驶中的急刹车或急转弯的现象,以最大限度地减少混合料的离析现象。当温度过高或是运途较长时,应当将混合料覆盖住,以减少水分的散失。对于连续式搅拌器来说,运料车应当及时到达并将物料带走,这样才能减少停顿的时间,物料的质量才得以保障。因此,通常运料车是根据连续式搅拌器的搅拌时间进行精确计算,然后按所计算出的距离均匀的排列进行混合料的运输的。
2.3大坝碾压混凝土的摊铺
在进行大坝碾压混凝土的混合料的摊铺时,一般使用高强力熨烫板的沥青摊铺机进行大坝碾压混凝土混合料的摊铺,这是为了确保摊铺的混凝土密实而平整。由于大坝碾压混凝土混合料的摊铺过程是大坝碾压混凝土的施工过程中的一道关键性的步骤,因而有必要对其影响因素进行分析。对摊铺效果影响的因素有摊铺机的找平系统、摊铺速度、熨烫板的参数等。在摊铺时,应当注意以下几点。
2.3.1摊铺机的找平系统应当性能良好,施工时应当选择最佳的找平基准以确保摊铺机的良好运行。在摊铺过程中应当保证摊铺机的工作状态良好,只有这样,才能使碾压的混凝土既密实又平整。
2.3.2摊铺机在碾压时应当保持合适的速度。选择的速度太慢会浪费时间,延长施工时间和工程进度,而且降低了摊铺机的设备利用率;相反,速度太快又会造成摊铺的效果不好,因而降低了施水电站大坝碾压混凝土施工技术研究工的质量。因此,在摊铺速度的选择上应当慎重。
2.4大坝碾压混凝土的碾压
2.4.1 碾压采用 BW202AD 自行式双筒振动碾,BW-75S 小碾用于靠近模板、基岩等边角部位的碾压,振动碾仓面行走速度为 1.0~2.0km/h, 碾压遍数通过生产性试验确定,BW202AD振动碾碾压参数初拟无振 2 遍+有振 8 +无振 2 遍,碾压方向同坝体轴线方向。
2.4.2 碾压分条带进行,条带间采用搭接法,碾压条带间的搭接宽度 10~20cm,端头部位的搭接宽度为 100cm
2.4.3 混凝土从出机到碾压完毕 ,在 2h 内完成 ,碾压层间间隔时间控制在混凝土初凝时间以内。
2.4.4 在结构周边或模板边采用 BW75S 小型振动碾碾压,初拟碾压遍数为无振 2 遍+有振 26 +无振 2 遍。
2.4.5 碾压完成的混凝土面,由于车辆走动等因素,可能产生一些表面裂纹,这时可采用振动碾无振碾压,使裂纹弥合。
2.4.6 碾压完毕后,采用核子密度仪检测 RCC 压实后的实际密度,使相对压实度达到 98%为止,否则补碾合格。
2.5大坝碾压混凝土的混合料的养护
大坝碾压混凝土是需要一定的强度的,而由于养护过程能够使大坝碾压混凝土形成一定的强度,因而此步骤绝对不能忽视。对于干硬混凝土来说,由于其自身所带水分就少,如果不及时的补充并保存水分,大坝碾压混凝土的强度就不能形成,因而也就影响到整个大坝碾压混凝土的质量。养护的内容是:
2.5.1在大坝碾压混凝土的碾压过程结束以后,须立即使用保湿材料将已完成的部分进行覆盖处理,通常使用的是塑料薄膜,这可以根据具体情况进行选择,有些施工场地使用一些价格很低、保湿效果一般的材料进行覆盖。覆盖前可以根据情况适量洒些水以保持其表面的湿润。
2.5.2养护的时间应根据混凝土的抗离析强度大于3.5MPa时进行实验,最终确定。
2.5.3一般在碾压过程结束8个小时后,就可以使用切割机进行缩缝的切割,切割时应严格按照之前设计的缩缝位置进行切割。切割时要注意把握好时间,切割出来的缝的深度要符合要求,而且也要对缝进行养护直到缝槽完全干燥之后,将里面的杂物清除干净,然后进行灌缝处理。
2.5.4为了使大坝碾压混凝土的水分损失减少而产生开裂的现象,一般采用的养护温度都较低,通常情况下养护的温度保持在零下3℃以下,因为这个时候,大坝碾压混凝土表面的水分蒸发作用几乎可以忽略,这时再覆盖上保温材料就可以很好地保持混凝土的湿润状态,得到最佳的养护效果。
3.结语:
在大坝碾压混凝土的施工过程中,为了确保最终的工程质量,每一个环节都需要认真思量,力图将所有可能发生的问题全部考虑进去,将所有可能发生的问题以及解决的方案写进施工设计中,这可以在很大程度上提高工程的进展速度,使大坝碾压混凝土的施工过程更加顺利,使最终的施工质量更高。
参考文献:
[1] 谢芳.碾压混凝土施工技术在电站大坝的应用[J].科技向导,2011,(2).
[2] 周科志 , 张朝康 .浅谈我国碾压混凝土筑坝技术特点[J].四川水力发电 ,2010,(6).
[3] 黄从前.居甫渡水电站大坝碾压混凝土施工技术探讨 [J].西北水电,2008,(4).
[4] 魏诗雅,欧娅.碾压混凝土施工技术及研究[J].科技创新导报,2010,(11).