堆石混凝土助推水利水电工程技术研究论文(精选7篇)
堆石混凝土助推水利水电工程技术研究论文 篇1
堆石混凝土助推水利水电工程技术研究论文
1存在的问题
1.1施工和设计存在的问题。首先,在水利水电项目施工过程中,在利用混凝土进行施工时,部分施工单位的施工人员和监理单位的技术人员对混凝土性能的了解程度不够,未能掌握好混凝土的配比,造成施工项目工程的质量难以控制。其次,一些偏远地区的水利水电项目建设中,虽然已经开始利用先进的先进的混凝土材料或者施工技术,例如在混凝土中掺加外加剂或者掺合物等,但是还没有达到普遍应用的程度,混凝土的施工工艺还需要进一步提高,同时商品混凝土的使用率也需要进一步加深。最后,混凝土设计的强度虽然可以达到水利水电工程设计的要求,但随着水利水电建设要求的不断提高,混凝土的强度相对来说还比较低,尤其是一些混凝土构件对耐久性的需求得不到满足。
1.2生产过程中存在的主要问题。在生产过程存在的主要问题体现在原料与配比生产方面,其中原材料方面:水泥的抗压强度与抗折强度以及其安定性没有达到水利水电施工的要求,同时水泥存放工作存在着管理上的疏忽,防雨防潮等工作没有做到位。石块的大小不均匀,在进行配比时其堆积的密度和孔隙率等难以控制,若可以合理的控制则会提高水利水电施工的质量。
2几种典型混凝土的特点、配制及应用
2.1堆石砼混凝土技术。堆石砼混凝土技术指的是将一些大粒径石块直接堆放入仓,直接浇筑堆石体表面,并且不需要进行振捣,采用专用的自密实的混凝土进行建筑,利用自密实的流动性强、穿透性强等特点,用其自重进行天充分堆石存在的缝隙,制作出完整的、密实性好的、水化热比较低的大体积混凝土,堆石混凝土作为原创性新技术,在成功的应用推广下,助推着硅粉混凝土、微坍落度混凝土、聚丙烯纤维混凝土、钢纤维混凝土等的`发展。
2.2硅粉混凝土。使用高活性混合材料是保证水利水电混凝土性能高的途径之一,其中硅粉混泥土主要是利用硅粉与粉煤灰来代替或者减少水泥的使用量,利用高效的减水剂,由于硅粉和减水剂会造成早期收缩,由此需要使用膨胀剂,起到微膨胀的作用。温控措施:采取水化热速率比较小的、自吸收能力弱的中热性水泥;骨粒的选择要线膨胀系数比较小的,而粗骨粒在使用前需要进行水饱并冷却,严格把控细骨料的含水量与细度模数,在进行新混凝土的冷却时,可以利用加冰拌和法。利用高强度硅粉降低水泥用量,同时可以有效地提升混凝土抗裂的能力。加强施工环节的控制力度,用商混运输车来运输混凝土,不仅可以控制混凝土温度的回升,同时还可以控制充分的搅拌混凝土,保持其均匀程度;在进行施工时需要保证围岩平整,对混凝土进行充分的振捣,控制混凝土的密实度,从而加大混凝土的极限拉伸值,在进行浇筑时需要采取相应的仓面保护措施,控制混凝土入仓振捣时温度的上升程度。
2.3微坍落度混凝土。微坍落度混凝土的稠度是在常态混凝土与碾压混凝土稠度值之间的,其硬化后的力学指标与热学性能与以上两种混凝土相近,其温度变形相近或者相容,微坍落度混凝土的坍落度通常小于0.5cm,其VC值在1S-3S之间,在进行施工时可以直接拌和使用,并使用振捣棒进行振实,在施工现场可以用VB值来控制微坍落度。微坍落度混凝土具有良好的经济性能、抗裂性能、抗剪强度高、抗冻性能好、抗渗性能好、微观结构好等特点,其主要应用与工民建以及交通工程方面,尤其是在薄壁梁板柱的框架结构中,混凝土不可以太粘稠,坍落度要控制在5-8cm,而微坍落度混凝土是最佳选择。
2.4聚丙烯纤维混凝土。聚丙烯纤维混凝土常常被应用与水电水利工程的施工建设中,经过大量的实践应用发现,聚丙烯纤维是一种不替代受力钢筋的次要混凝土,对混凝土性能主要起到以下影响:可以有效地抑制混凝土塑性收缩所产生的微裂纹,进一步提高建筑物的整体性和耐用性以及使用的寿命,同时可以提高混凝土的抗破碎性、提高抗渗压力、增加抗冻融的次数、提高弯曲强度等。
2.5钢纤维混凝土。钢纤维混凝土是近年来新兴的混凝土,并已经被广泛的应用在水利水电施工中,该种混凝土是掺入了钢纤维将混凝土破坏形态改变,有效地提高了初裂的强度与极限强度,改善了混凝土的结构性能,钢纤维具有均匀性,用其进行混凝土搅拌时,需要采取先干拌再湿拌的办法,在进行混凝土运输时,要尽量将运输的时间缩短,在使用前为了防止混凝土出现离析的情况,还需要对其进行均匀搅拌,做好钢纤维混凝土的浇筑振捣,利用表面振捣器或者附着式振捣器进行密实,振捣的时间要控制好,不能出现振捣的频率过大或者时间过长等情况,保证水利水电施工的质量。
3结语
文中对混凝土特点以及设计、生产等过程中出现的问题做了简单的论述,并对几种高性能的混凝土的配置或者在水利水电建设中的应用做了简单的论述,意在为提高水利水电工程的质量提供可参考的建议。
参考文献:
[1]柳晓璎.堆石混凝土助推水利水电工程技术创新[J].中国水利,(2).
堆石混凝土助推水利水电工程技术研究论文 篇2
1 堆石混凝土技术概述
堆石混凝土是指先将满足一定粒径要求的块石 (或卵石) 自然堆满仓面, 然后在堆石体表面浇注满足特殊要求的专用自密实混凝土, 无需振捣仅依靠其自重充填堆石体的空隙, 所形成完整密实的混凝土, 其具有低碳环保、低水化热、工艺简便、造价低廉、施工速度快等特点, 其构成如图1 所示。
在大坝等建筑中, 为了降低混凝土的水化热和成本, 都希望能够降低水泥用量。因此, 一般采用减少用水量或采用大粒径骨料以增加骨料用量的方法。前者, 如碾压混凝土, 即是采用干硬混凝土的方法, 但需要大功率的碾压机械, 依靠强大的机械力量使混凝土密实。在实际生活中, 更多的是采用四级配骨料, 骨料最大粒径可达到150mm。在中小型工程中, 也有采用混凝土砌石、毛石混凝土、埋石混凝土等方式筑坝, 但是, 这些筑坝方式要求较高的专业技术人员, 施工人员的技术水平直接影响大施工质量。随着近年来, 人工成本的上涨, 采用混凝土砌石、毛石混凝土等筑坝技术的成本也愈来愈高。
2 拉里么水库工程简介
拉里么水库位于永仁县猛虎乡阿里地村委会的拉里么河上。坝址地理坐标为东经101°31′02″, 北纬26°02′09″, 控制径流面积18.9km2, 设计总库容313.17 万立方米, 其中:正常库容265.02 万立方米, 死库容36.68 万立方米, 兴利库容228.34 万立方米。设计灌溉面积0.67 万亩, 其中:新增灌溉面积0.48 万亩, 改善灌溉面积0.19 万亩。大坝坝型为堆石混凝土重力坝, 最大坝高57.2m, 坝轴线长106.9m, 堆石混凝土工程量:总填筑量5.98 万m3 (堆石占55%~60%) , 其中:块石料约1.8 万m3, C15混凝土填筑量4.2 万m3。
3 堆石混凝土技术的应用与优化
3.1 前期准备
混凝土施工技术的前期准备包括了原材料的选用和质量的规定。堆石混凝土的材料一般选择新鲜、完整和质地较好的块石, 并且块石的大小有一定的要求, 如粒径不宜小于300mm, 最大粒径不应超过结构断面最小边长的1/4, 块石的饱和抗压强度 (Rs) 也有要求, 不得小于30MPa。而水泥一般选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中热或低热硅酸盐水泥。选用质地坚硬的, 表观密度不小于2450kg/m3、最大粒径不超过150mm的砂砾料;选用粉煤灰、沸石粉、火山灰、石粉等作为掺和料;选用特定的外加剂。
3.2 具体施工
堆石混凝土的施工包括了具体的施工流程, 相关设备的选择, 以及具体的施工方法。具体而言:结合拉里么水库工程的具体情况, 将施工流程分为仓面处理-测量放线-模板安装-堆石入仓-自密实混凝土浇筑-混凝土收仓、养护等六个过程, 各个过程都必须检验合格后方能进行下一道工序;现场设备的选择主要是指运输设备的选择, 包括型号的确定与设备的具体布置, 根据坝体填筑的高度 (最大坝高为57.2m) , 为解决上部坝体块石的垂直运输, 结合大坝施工特点和现场的实际地形条件, 上部坝体的块石主要采用塔式起重机吊运入仓。而具体的施工方法则是包括六个方面, 一是基面处理, 即对开挖基础面, 应挖至新鲜的基岩面, 并将基岩面上的松动岩石撬挖掉, 清除干净, 然后用高压风将表面吹干净;在处理上、下层混凝土时, 应将结合面清除干净。二是测量放线, 即在基面处理完成后, 验收合格时, 用全站仪测出结构物位置、轮廓线及其高程, 以确定模板的安装位置。三是模板安装, 即在测量放线所确定的位置上进行模板安装, 模板一般选用定型钢模板或普通木模板作为主体, 用自制木模板和普通小钢模板作为补充;模板的加固采用内拉外顶式的方法。四是堆石料入仓, 入仓前, 需要对块石进行全面质量检查, 确保其符合施工要求;检查合格后, 对坝体上下部采用不同的运输方式入仓, 如下部用10t以上自卸汽车, 上部用塔式起重机;入仓后, 对仓面进行人工平仓, 或挖掘机平仓, 并对仓内进行清理;在监理工程师验收合格后, 才能进行下一工序。五是自密实混凝土浇筑, 其中包括了自密实混凝土拌和、自密实混凝土的运输和自密实混凝土的浇筑等步骤, 拌合需要对材料进行清理、调配, 并选择合适的搅拌机。运输则是用混凝土输送泵。浇筑则是需要根据一定的程序和规定, 严格进行清理和施工, 确保浇筑的科学稳固。六是堆石混凝土养护, 主要是指保持堆石混凝土的湿润, 避免暴晒。
3.3 优势对比
相比埋石砼, 堆石砼有着较为明显的优势, 虽然在直接成本上有所增加, 如表1 所示。
但在施工工期对比中, 我们发现埋石砼浇筑施工工期为14 个月, 完成浇筑方量约为6 万立方米。根据施工场地及施工机械配备条件不同, 堆石砼浇筑速度一般为5000~20000 立方米/月。结合本工程实际施工组织设计方案, 月均浇筑速度约为5500 立方米, 施工工期为11 个月, 可节约工期21.4%。因此, 采用新型堆石混凝土技术虽比设计的埋石混凝土方案增加投资10.14 万元, 但工期缩短了3 个月, 按18 万元/月的施工成本计算, 可节省投资54 万元。所以实施结果比原方案节省投资43.86 万元。优化后方案可行。
4 结束语
总而言之, 堆石混凝土技术在拉里么水库工程建设中较为成功, 优化方案具体可行。堆石混凝土技术对大坝建筑的工期和成本都具有重大意义。
摘要:通过对洒谷水库堆石混凝土坝施工现场进行实地考察学习, 拟在拉里么水库工程中推广堆石混凝土技术, 通过实践观察和收集相关数据, 对堆石混凝土技术的具体应用进行探讨, 总结了堆石混凝土技术的各种优势, 并形成了一系列的科技成果。
关键词:堆石混凝土,拉里么水库工程,优化,应用
参考文献
[1]韩健, 张彩双, 卢玲, 等.堆石混凝土技术的研究与应用[J].中国水运 (下半月) , 2013, 12 (23) .
[2]陈永兴.沥青混凝土心墙堆石坝施工仿真理论与应用研究[D].天津大学, 2012, 16 (22) .
堆石混凝土助推水利水电工程技术研究论文 篇3
【摘 要】堆石混凝土技术(简称RFC)是在自密实混凝土技术上发展出的一种新型大体积混凝土施工技术,现已经开始应用于水利工程。文中简述了堆石混凝土的发展概况、原理,通过堆石混凝土试验证明自密实碓石混凝土较其他混凝土有良好的优越性,并举例说明了碓石混凝土在水利大坝工程中的应用。
【关键词】堆石混凝土;技术原理;水利工程应用;实用优势
1.背景
水利工程混凝土由于其大体积的特点,要尽量降低混凝土的水化热和成本,也就是应该尽量降低水泥用量。一般而言,采用大粒径骨料可以起到这样的作用。但是在常规混凝土在施工过程中,受到拌和能力、振捣能力和骨料分离的限制,最大粒径一般均小于150mm。毛石混凝土和浆砌石可以减少水泥用量,但对施工人员技术要求高,混凝土强度较低, 施工质量不易保证,施工速度较慢。
2.碓石混凝土的原理
自密实混凝土( 简称SCC)是指在自身重力作用下,能够流动、密实,即使存在致密钢筋也能完全填充模板,同时获得很好均质性,并且不需要附加振动的混凝土。
堆石混凝土是利用自密实混凝土的高流动、抗分离性能好以及自流动的特点,在粒径较大的块石内随机充填自密实混凝土而形成的混凝土堆石体。该技术利用自密实混凝土充填大粒径堆石的空隙形成大体积混凝土。
利用自密实混凝土和预填堆石相结合, 实现一种新的大坝混凝土施工方式, 将混凝土的粗骨料直接采用初步筛分的堆石, 直接入仓, 必要时还可以考虑采用振动碾将其适当碾压密实, 然后浇筑自密实混凝土,利用自密实混凝土的高流动性能, 使得自密实混凝土自流, 填充到堆石的空隙中, 形成完整的,高强度的混凝土。
3.碓石混凝土技术研究现状
3.1堆石混凝土填充性能试验
由于堆石混凝土的核心在于自密实混凝土在堆石空隙中的流动性能,堆石空隙越小自密实混凝土的流动性要求越高。因此,在有机玻璃模具中进行堆石混凝土填充试验。
试验中发现自密实混凝土能够很好地填充堆石体的孔隙,试验中没有发现明显的孔隙,断面平整,有个别大骨料断裂,说明自密实混凝土与堆石骨料的粘结良好。
3.2堆石混凝土抗渗性能试验
碓石混凝土技术运用于水工建筑物中的一个基本要求就是它的抗渗性能达标。
从堆石混凝土试件的普通部位、热缝部位和冷缝部位切割取样,进行抗渗性能试验检测。对于普通部位和热缝处的堆石混凝土而言,其抗渗等级能够达到W30以上,远远超出了一般水工结构物的标准,即使是抗渗相对薄弱的冷缝处,其抗渗等级也达到了W14,也能满足一般要求,表明填充良好的堆石混凝土具有优良的抗渗性能。
3.3碓石混凝土强度性能试验
通过试验模拟实际施工过程,对试件进行轴心抗压试验,其平均强度为22.0MPa,而充填堆石所使用的SCC的28d实际强度为17.2 MPa,表明堆石混凝土强度高于充填堆石所使用的自密实混凝土强度,或至少不低于自密实混凝土强度。
4.碓石混凝土技术在水利工程中的应用
堆石混凝土技术发展至今,早已经成为工程界的重要技术之一,更是水利部推广中心近年来最为核心的推广项目。因此,在水利工程项目建设过程中,堆石混凝土技术得到了广泛的应用。
2008年,堆石混凝土推广应用的代表性项目是山西临汾清峪水库。混凝土重力坝坝高42.6米,至2009年10月,主坝浇筑堆石混凝土3万立方米。因为堆石混凝土技术在清峪水库的成功应用,不仅推动了山西省堆石混凝土技术应用市场,并且还成了各地减碳工程的学习样板(福建省武夷山洋庄防洪堤工程就是学习了清峪水库的经验)。
2010 年,堆石混凝土技术应用的代表项目是广东中山的长坑三级水库。长坑三级水库建成于1974年,总库容量161.32万立方米,原坝是一座小(Ⅰ)型水利工程。受当时当时资金和施工条件的限制,由浆砌石坝和土坝组成的水库大坝建设质量较差,运行三十年后漏水日趋严重从而进行拆除重建。为了降低大体积混凝土的水化热,防止大坝开裂,且又能在较低的施工条件下保证工程质量,重建的长坑水库大坝设计为堆石混凝土重力坝。
2011年在河南省又建成并投入使用了一个采用堆石混凝土技术的成功实例——河南宝泉抽水蓄能电站工程。宝泉蓄能电站为装机120万千瓦的大型蓄能电站,是一等大型(Ⅰ)工程。宝泉抽水蓄能电站上库副坝砌石混凝土施工过程中存在施工质量难于保证,施工效率低,工期延误等比较严重且不易解决的问题。因此采用堆石混凝土施工技术代替原设计的砌石混凝土技术。事实证明,堆石混凝土在宝泉上库副坝和冲沟回填过程中浇筑的近5万立方米的堆石混凝土是成功的。英国《国际水电与大坝建设》杂志和与日本《土木工程会刊》都相继刊发文章,报道了堆石混凝土在宝泉抽水蓄能电站上库副坝的使用情况。
2011年至今,是堆石混凝土推广应用项目较多的一年,黑龙江东升电站,安徽大龙潭水库,云南虎跳峡水库、普腊水库等均采用堆石混凝土技术施工。
5.碓石混凝土应用的优点
堆石混凝土由于其独特的施工工艺,使得其比常规混凝土具有显著的工程、经济、环境保护优势:
(1)堆石混凝土技术施工工艺简单、施工速度快、施工质量容易保证,减少施工工期。
(2)单位体积水泥量少、水化温升低、温控简单、综合单价低。 它具有水泥用量少、水化温升小、综合成本低、施工速度快、良好的体积稳定性、层间抗剪能力强等优点,在迄今进行的水利工程筑坝试验中已取得了初步的成果。堆石混凝土技术的大粒径块石可以不经过任何处理直接进行堆石入仓,大大减小了骨料破碎和筛分的工作量。
(3)在浇筑过程中只需要拌和小于总体积一半的自密实混凝土,减小了混凝土拌和设备的规模,进而减轻了环境负荷和能源消耗。
6.总结
在堆石混凝土的调查研究中,不难看出在未来的水利工程中,这种具备了显著的工程和经济优势的材料会越来越受到工程师的青睐。
经过查看相关资料并进行了对比,堆石混凝土的环境友好度优于普通混凝土和辗压混凝土,每方可以比常规混凝土和碾压混凝土分别节省381.64MJ和312.52MJ的能量,并且分别减少大气中排放39.36kg和25.68kg的二氧化碳。充分说明了堆石混凝土环境的优越性,走在可持续发展的道路上,我们需要在绿色建筑材料方面要投入更多的精力。
【参考文献】
[1]金峰,安雪晖,石建军,张楚汉.堆石混凝土及堆石混凝土大坝[J].水利学报,2005,36(11):1347-1352.
[2]黄绵松,周虎,安雪晖,金峰.堆石混凝土综合性能的试验研究[J].建筑材料学报,2008,11(2):206-211.
[3]尹蕾.堆石混凝土的应用现状与发展趋势[J].水利水电技术,2012,43(7):1-4.
[4]黄绵松,周虎,安雪晖,金峰.堆石混凝土筑坝技术的环境影响评价[C].昆明:水电·2006国际研讨会,2006:958-965.
堆石混凝土助推水利水电工程技术研究论文 篇4
(1)混凝土原材料的选用。对于水泥的选用,应该选用水泥水化热相对较低的低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,而且应该保证用于大体积混凝土施工的水泥水化热低于270kJ/kg。对于外掺剂的选用,应该结合水利工程具体情况通过水泥适应性以及实际应用效果选择,外加剂可以选择使用缓凝高效减水剂,尽可能的通过原材料的选择降低混凝土的水化热。
(2)大体积混凝土配合比的设计。配合比的设计应该以降低混凝土的水化热、确保混凝土的施工和易性以及提及稳定性作为设计目标,经过优选综合确定混凝土的配合比设计。1)在确保大体积混凝土结构强度等级的前提下,应该尽可能地降低水泥用量以及水胶比,降低水泥水化热的产生。2)在保证大体积混凝土的施工和易性,能够满足混凝土泵送浇筑的前提下,尽可能减少砂率,尽可能地控制在35%-40%左右,以减小大体积混凝土的变形。3)尽可能地降低混凝土的用水量,对于没有特殊要求的大体积混凝土应该将缓凝时间控制在20小时左右。
(3)大体积混凝土的生产与运输。对于用于水利工程大体积混凝土的生产,应该严格按照相关规范要求,对沪宁图进行试验检测,确保混凝土的强度等级、坍落度、水化热、收缩、泌水量、可泵性等指标满足大体积混凝土工程施工要求。混凝土的运输必须采用具有防风、防晒、防雨与防寒功能的混凝土搅拌运输车运输,在运输过程中为了避免混凝土的离析以及初凝,应该保持混凝土在运输过程中的搅拌。如果运抵混凝土浇筑施工现场的坍落度不满足使用要求或者是出现严重的离析,应该停止用于大体积混凝土的浇筑改作他用,以免影响水利工程施工质量。
3.2大体积混凝土施工作业
(1)大体积混凝土施工技术准备。在开展大体积混凝土工程施工作业前,应该根据规范规定的验算方法对大体积混凝土的温度、温度应力及收缩应力进行验算,并通过计算明确大体积混凝土的升温峰值,里表温差及降温速率的控制指标,通过相应的指标制定完善的温控技术措施。对于水利工程施工而言,通常情况下温控指标未混凝土浇筑体在入模温度基础上的绝热温升值最大值为45°C,混凝土浇筑块体的里表温差(不含混凝土收缩的当量温度)为30°C,混凝土浇筑体的降温速率为2.0°C/d。
(2)大体积混凝土模板工程施工。大体积混凝土模板工程施工过程中,出了应该按照国家现行规范进行必要的稳定性、强度以及刚度验算外,还应该结合大体积混凝土对于保温养生的要求设置必要的保温措施。拆模的时间也不能仅仅以大体积混凝土的强度形成作为时间标准,而应该综合考虑温度控制要求,在大体积混凝土结构强度形成,而且内外温差满足标准要求后方可拆模。
(3)大体积混凝土的浇筑。大体积混凝土的浇筑可以财务分层连续浇筑或者是推移式连续浇筑的方式进行作业,分层浇筑又可以分为全面分层、分段分层以及斜向分层等几种形式。无论采取那种浇筑方式,都应该尽可能的缩短混凝土的浇筑间隔时间,并保证在混凝土初凝之前完成大体积混凝土的浇筑。通常情况下大体积混凝土的浇筑是按照由低到高的浇筑顺序,沿着混凝土结构的长边一侧向短边一侧浇筑,如果混凝土能够确保持续供应,也可以采取多点多边同时浇筑的方式。为了保证大体积混凝土的施工质量,应该合理的控制混凝土的浇筑分层厚度,如果采用泵送混凝土,通常情况下需要控制分层厚度在60Cm左右,如果采用非泵送混凝土,则分层浇筑的厚度不应该超过40cm,以免厚度过大造成混凝土的振捣效果难以达到。对于大体积混凝土的振捣,应该采用二次振捣工艺,保证振捣的时间和位置,防止漏振、过振和欠振,避免振捣不足造成大体积混凝土结构强度不足。
(4)特殊气候条件下的大体积混凝土施工。对于酷热、低温或者是大风等特殊天气条件下进行大体积混凝土施工作业时,必须采取特殊的技术措施来确保大体积混凝土施工质量合格。酷热天气则应该主要是采取降温措施,通过风冷、加冰等一系列措施降低混凝土原材料的浇筑温度,尽可能的降低降低混凝土入模温度,并严格控制在30C以下。低温天气条件下,则应该采取热水拌合、加热集料等措施来提高大体积混凝土的入模温度,并保证温度不得低于规范规定的最低温度5°C,在大体积混凝土浇筑结束后立即用塑料薄膜及保温材料进行保湿保温养护。大风天气开展大体积混凝土作业,则应该采取妥善的防风措施,并通过增加混凝土表面的抹压次数,及时覆盖塑料薄膜和保温材料等措施来保持混凝土表面湿润,防止风干。
3.3大体积混凝土的养护
为了避免大体积混凝土出现裂缝,养护应该采取保温保湿养护的方式。混凝土的保温养护通常采用塑料薄膜、麻袋、阻燃保温被覆盖在已经浇筑完成的混凝土之上,也可以采取挡风保温棚或遮阳降温棚作为大体积混凝土的保温措施。在混凝土浇筑施工前,在混凝土内部设置温度传感器或者是测温管,及时监测混凝土的内外温差,确保大体积混凝土的里表温差及降温速率满足大体积混凝土对于温控指标的要求,当大体积混凝土的表面温度与环境温差小于30C时,可以拆除保温养护措施。对于混凝土的保湿养护,通常情况下保湿养生时间不少于两周,在养生的过程中定期的对塑料薄膜或养护剂的完整情况进行检查,确保大体积混凝土的表面处于湿润状态。
4结语
堆石混凝土助推水利水电工程技术研究论文 篇5
鉴定委员会专家首先听取了金峰教授代表项目承担单位的汇报, 然后审阅了相关资料, 经过认真质疑、讨论, 最后形成了中肯的鉴定意见:
a. 提供的技术资料完整翔实, 符合成果鉴定要求。
b. 堆石混凝土技术是先将满足粒径要求的块石入仓, 形成有空隙的堆石体, 然后在堆石体表面浇注满足特定要求的自密实混凝土, 填充堆石空隙;或者将块石抛入自密实混凝土中, 形成完整、密实、满足要求的混凝土。
c. 该成果属于原创性的新技术, 具有完全的自主知识产权, 其主要创新点如下:①堆石混凝土技术通过大量块石的使用, 堆石含量可达到55%以上, 水泥用量少, 工程实测的大体积混凝土实际水化热温升仅为常态混凝土的1/2左右, 在施工过程中可以简化温控措施。形成的大体积混凝土结构收缩小, 具有较强的抗裂能力。②堆石混凝土施工层面有大量的块石棱角裸露, 可提高层间抗剪能力。③堆石混凝土施工工艺简单。所使用的机械设备均为常规设备, 节省了混凝土的生产和浇筑量, 免除了振捣工序, 简化了层面处理措施, 从而显著提高工效, 缩短工期, 大幅度降低工程造价。
d. 堆石混凝土技术已应用于北京军区某蓄水建筑物重力坝、宝泉抽水蓄能电站上库副坝及冲沟回填、向家坝水电站沉井群回填等工程, 取得了成功的经验, 效益显著。该技术成果的推广应用, 将推动我国中小型水利工程及其他大体积混凝土施工技术的发展, 具有广阔的应用前景。
鉴定认为, 堆石混凝土技术总体上达到国际先进水平;在堆石混凝土筑坝技术方面达到国际领先水平。
堆石混凝土助推水利水电工程技术研究论文 篇6
1 流水作业法
坝体填筑作业主要包括铺料平料、洒水碾压和质检验收三道工序。为提高填筑作业的效率, 避免各工序之间的相互干扰, 确保施工安全, 通常采用流水作业法组织坝料填筑施工。所谓流水作业法, 就是把整个坝体划分为若干个面积大致相等的填筑单元, 各填筑单元依次循环完成填筑作业的各道工序, 使工作面上所有工序能够连续进行。
2 卸料和摊铺
2.1 卸料方法
自卸汽车将堆石料运送至坝面填筑区的卸料方法主要有进占法、后退法和混合法三种。
2.1.1 进占法卸料
进占法卸料是自卸汽车在新填的松料上逐步向前卸料, 并用推土机随时平整, 这是最常用的卸料方法。优点:坝料容易平整, 容易控制填筑厚度;缺点:堆石料容易分产生分离。适用条件:在垫层区, 过渡区及邻近过渡区的主堆石区, 不允许出现坝料分离, 宜采用后退法卸料, 不宜采用进占法。
2.1.2 后退法卸料
后退法卸料是自卸汽车在已压实的堆石面上后退卸料, 组成许多密集的料堆, 然后用推土机平整。优点:能改善堆石分离的情况;缺点:推土机平整工作量大, 表面不易平整, 给压实工作带来一定困难。适用条件:在垫层、过渡层或粒径较小的坝料填筑中采用。
2.1.3 混合法卸料
混合法卸料是在已压实的堆石面上采用后退法卸料, 形成分散的料堆, 再用进占法卸料, 并用推土机平整。这种方法兼有进占法和后退法的优点, 较适合于厚层填筑。既可以减少坝料分离, 又可以减少推土机的推平工作量。
2.2 摊铺方法
一般小区料用小型装载机或反铲挖掘机配合人工摊铺平整;垫层料多采用平地机或推土机摊铺;过渡区、主堆石区、次堆石区及砂砾料采用推土机摊铺平整。在摊铺过程中要对超径石进行必要的处理。
3 洒水与碾压
3.1 洒水
在面板堆石坝填筑施工中适当洒水, 湿润坝料, 软化细料, 使大块石的棱角更易压碎。洒水量与筑坝材料的种类、粒径、填筑部位、坝高等因素有关, 一般宜为堆石体的5%~25%。实际洒水量应根据现场试验确定。洒水方式一般有坝外洒水和坝面洒水两种。
3.2 碾压
1) 碾压机械的选择。在面板堆石坝施工中, 常用的碾压机械有牵引式振动碾、自行式振动碾、手扶式振动碾和振动压实板等。在选择碾压机械时应考虑如下因素:a.设计的压实标准;b.压实部位的情况, 堆石料的性质;c.可选择的碾压机械类型及配套情况;2) 坝料碾压。振动碾行走应与坝轴线方向平行。速度一般为1.5~2km/h。碾压方式多采用错距法 (碾轮宽/碾压遍数) , 遍数根据试验参数确定, 一般为8遍。
3.3 分区填筑参数
通常垫层区、过渡区的填筑参数一般为0.4~0.5m, 主堆石区的填筑高度一般为0.8~1.0m, 次堆石区的填筑厚度一般为1.0~1.2m。在施工过程中, 各区的实际铺料厚度应比填筑厚度增加10%, 压实后即可达到设计厚度。
4 质量检验与控制
坝体填筑的质量检验与控制, 是面板堆石坝施工管理的重要内容。控制坝体填筑质量的方法是对坝体填筑的各个环节, 包括筑坝材料、铺料、洒水、碾压等进行抽样检查, 以便及时控制施工质量。
4.1 质量控制的内容
1) 检查料场和上坝材料的质量, 包括:超径石料占总量的比例, 细料占总量的比例, 级配等。2) 检查坝体施工状况和施工工艺参数, 包括堆石填筑厚度、碾压遍数、加水量。
4.2 填筑密实度检测方法
坝体填筑密实度, 常采用干密度ρd (g/cm3) 或空隙率n (%) 来表示。密实度的检验方法主要有试坑注水法、压实计法、附加质量等。对于垫层料, 也可以采用核子密度计法。
5 结语
我国面板堆石坝数量多, 无论是坝高、工程规模还是技术难度都处于世界前列。面板堆石坝在我国以成为主要比选或首选坝型。我国已建立起较为完备的具有自己特色的技术标准体系, 成为引领世界技术发展的重要力量。在未来一段时间, 坝体填筑施工方面的水平, 将很大程度上影响我国面板堆石坝的建设。
摘要:混凝土面板堆石坝坝体填筑在堆石坝的施工过程中占据很重要的地位, 作业法的选定、卸料、摊铺、洒水、碾压、填筑参数和质量控制, 任何一个环节出现差错, 都可能影响堆石坝的质量。通过对填筑工艺的介绍和研究, 对建设部门提供一定的参考。
关键词:混凝土面板堆石坝,填筑工艺,质量控制
参考文献
[1]郦能惠, 杨泽艳.中国混凝土面板堆石坝的技术进步[J].岩土工程学报, 2012.
[2]杨泽艳, 周建平.我国特高面板堆石坝的建设与技术展望[J].水力发电, 2007.
[3]曹克明.混凝土面板堆石坝[M].北京:中国水利水电出版社, 2009.
[4]赵征凯.我国高面板堆石坝技术新进展[J].面板堆石坝工程, 2001.
堆石混凝土助推水利水电工程技术研究论文 篇7
1 挤压式混凝土边墙概述
挤压式边墙是采用专用的挤压式边墙机挤压成型的干硬性混凝土小墙,设置在堆石坝上游面板和垫层料之间,替代传统砂浆垫层,混凝土内侧可按设计铺填垫层料,进行整平和碾压等操作。该技术具有能保证垫层料压实质量、提高坡面防护能力以及施工简便等特点,已经成为面板坝施工的一种新技术,得到国际坝工界的重视,目前国际上已经有十几座面板坝推广应用这一技术,还有数座坝正准备采用。
2 挤压式边墙设计
2.1 施工配合比设计
挤压机对混凝土配合要求较高,边墙混凝土各项指标要考虑挤压边墙的施工需要,总的原则是低强度、低弹模、适当的渗透性,并易于成型,方便施工。混凝土的渗透系数应与垫层料的渗透系数一致。干的混凝土挤压行进速度慢,湿的混凝土挤压行进速度快,因此挤压混凝土配合比一般按一级配干硬性混凝土设计,坍落度为0,通常采用水泥用量70 kg/m3~85 kg/m3,用水量约100 kg/m3,水灰比1.3∶1.46,加入适量速凝剂,使边墙混凝土在较短时间内凝固,利于垫层料的铺填。
2.2 设计断面
挤压式边墙断面为梯形,以铰接的方式使边墙可适应垫层区的变形,其底部不会形成空腔,有效避免空腔对面板的不利影响。顶部宽度应限制在12 cm以内,由于过大的顶宽会降低边墙适应变形的能力,顶部宽度太小会造成边墙成型困难,容易坍塌;墙高一般采用40 cm,与碾压后的垫层料厚度一致;上游坡面可根据坝坡坡比调整,内侧坡比一般设计为8∶1,以便于垫层料碾压;底部厚度大约为70 cm,每一米方量为0.18 m3。
3 施工工艺过程
3.1 施工程序
在每填筑一层垫层料之前,将下层(已填筑)垫层料碾压整平,测量定位画线后,沿垫层料上游边缘按设计坡度要求用边墙挤压机挤压出一条高约40 cm的低强度、低弹性模量、半透水、梯形断面的混凝土墙,待其达到一定强度后(一般2 h左右),在其下游侧按设计要求铺填垫层料,摊铺平整,振动碾先静碾后动碾,靠近边墙部位40 cm内采用小型振动碾进行碾压,防止因激振力过大而破坏边墙。每两层挤压混凝土边墙接触部位以近似于铰接的方式连接,使得混凝土边墙可适应垫层区的沉降变形,保证其底部不会形成空腔。重复以上工序完成上游面施工。
3.2 边墙混凝土挤压施工
1)平整施工场地。
垫层表面的平整度直接影响着挤压边墙成型后的外观尺寸,因此,必须提供一个平整的施工作业成绩面便于挤压机行走作业。施工时,应将前一层挤压边墙和垫层料填筑后的高差和平整度进行检查,如果存在高差及凹凸,则应用人工修补、找平并碾压密实。
2)测量放线。
在边墙施工前,根据边墙挤压机的宽度,在其内侧放一根平行于坝轴线的细线,线的高度根据测量的垫层料的高程的平均值确定,指导挤压机的行进方向,使成型的挤压墙平直,位置准确,每5 m左右用钢钉将细线固定在垫层料表面。
3)挤压机就位与定向。
挤压机在吊装前,先检查其各部件是否连接牢固,确认发动机及其他构件运行状况是否良好,熄火停机以备吊装,吊装可采用反铲。
将边墙挤压机吊装到指定起点,就位时应尽量满足前进的直线方向,利用水准仪对挤压机进行机身调节,使机身处于水平状态,并使外墙板与已成型边墙外坡面重合,及时进行高度校核,保证边墙高度。
4)混凝土拌和及入仓。
混凝土直接在搅拌楼拌和后,用20 t自卸汽车运至工地现场,再由反铲挖料入仓。
5)成墙施工。
混凝土成型是依靠成型密实的混凝土边墙为支撑向前移动的,因此施工时,由专人控制挤压机的行走方向,挤压机水平行走控制在±20 mm,确保其挤压边墙的直线满足要求。并让边墙挤压机保持一定的速度,一般为40 m/h。边墙挤压成型后,对出现的缺陷,如每层边墙的接坡间出现明显的台阶、边墙垮塌、平整度超标、位置及外形尺寸误差过大、成型混凝土缺陷等,应立即对其采用人工修补处理。
6)混凝土边墙两端与趾板接口处理。
由于挤压机体本身占有一定长度,成墙不能与两端混凝土趾板连接,应人工立模浇筑混凝土(使用的混凝土材料与边墙混凝土相同),人工用打夯机夯实,使挤压墙两端与趾板连接,基本不留空隙。
7)垫层料填筑碾压。
由于在边墙混凝土里加了速凝剂,因此每层边墙施工结束2 h~3 h后,就进行垫层料施工,垫层料分一次铺填,每层约40 cm,对垫层料洒水以利碾压,洒水一定要均匀,先静碾再动碾,碾压机不能靠近的边角部位采用小型振动碾进行碾压。测量垫层料的压实高度,对其进行铲平或补料碾压,使其和边墙高度的差值在一个合理的范围内,一般小于2 cm。
8)挤压边墙迎水坡面处理。
将坡面浮碴及松散混凝土洗净,进行浇筑面板混凝土前,应采取措施对表面进行保护。
9)重复施工。
按照单层挤压墙的施工程序,重复完成上游坡面施工。
4 挤压式混凝土边墙的优缺点分析
4.1 突出优点
1)简单易行的实用技术。混凝土自运输车卸入挤压机,经振动、搅拌挤压后达到要求的密实度和浇筑质量,在轴向推力的作用下,以密实的混凝土为支撑向前移动,形成特定几何断面的边墙。该技术采用的挤压机操作简单。2)简化了施工工序,施工速度快而且灵活。边墙挤压式施工速度可达40 m/h~80 m/h,在边墙成型后2 h~3 h即可进行垫层料的铺筑、碾压,两者衔接紧密、顺畅,几乎可同步上升。3)在保证设计坡比的前提下,能够减少填筑方量同时保证垫层料的压实度,挤压的边墙能适应垫层料的沉降变形。4)缩短了工期,降低工程造价,节省资源,节约投资。5)简便及时的上游坡面的防护,提供了一个可抵御冲刷的坡面,提高了度汛安全性,避免施工洪水对垫层料的冲刷,这对大型工程特别是导流标准较高的工程及南方多雨地区修建混凝土面板堆石高坝十分有利。
4.2 存在问题及改进办法
1)挤压式混凝土边墙尚属新工艺,在国内工程中应用尚不多,还存在很多问题,诸如挤压式边墙混凝土配合比设计、垫层料碾压参数、检测试验指标等尚无国家标准,缺少统一的检测试验方法,所以还有待于进一步试验研究确定,形成相应的规范性文件,以促进该技术在更多工程中的推广应用。2)设备的性能需不断改进。边墙挤压机必须根据现有工程实际情况进行改进,主要是改进边墙挤压机的外观、受力、进料、成型尺寸等,要解决在一个工程用完之后,也可用在其他工程上的问题。3)该项技术的经济性还需进一步论证。
5 结语
挤压式边墙是混凝土面板堆石坝施工中的一项新技术。相对于传统的堆石坝上游面的施工方法,该技术简化了施工工序,减少了施工干扰,可以加快施工进度;以水平碾压代替了斜坡碾压,整个上游坝面平整美观,取消了高边坡作业,提高了施工安全性;保证了垫层碾压质量;汛期可以较好地抵抗水流的淘刷,有利于安全度汛,受到国内外专家的好评,具有一定的推广价值。 但我国水利工程采用这项技术为时不久,经验还不丰富、成熟,目前理论上对其材料性能、施工工艺,对面板受力及变形的影响等研究尚不够充分,特别是质量的检验方法很不成熟,质量评定尚处“空白”状态,值得进一步试验研究和探讨。
摘要:对挤压式混凝土边墙进行了介绍,简述了挤压式混凝土边墙的设计要求、施工过程,并对其优缺点进行了分析,提出了改进的建议,该技术值得在面板堆石坝施工中推广应用。
关键词:混凝土面板堆石坝,挤压式边墙,施工新技术
参考文献
[1]黄先花,赵春秀.水布垭面板堆石坝挤压式混凝土边墙施工与检测[J].水力发电,2005,31(10):53-54,76.
[2]潘文学,孙淑侠.挤压式混凝土边墙固坡施工法在黄河公伯峡水利工程中的应用[J].水利与建筑工程学报,2005,3(2):44-47,51.
[3]杨昌.挤压式混凝土边墙施工技术在混凝土面板堆石坝中的应用[J].西北水利发电,2006,22(6):139-141.
【堆石混凝土助推水利水电工程技术研究论文】推荐阅读:
堆石混凝土10-14
沥青混凝土心墙堆石坝08-19
面板堆石坝施工10-17
混凝土水利工程07-23
水利工程混凝土施工11-07
混凝土水电工程施工11-22
水利工程现浇混凝土05-21
水利水电工程混凝土施工方法论文07-03
市政混凝土道路工程论文09-29
混凝土施工水利施工07-07