碾压混凝土坝施工技术（共12篇）
碾压混凝土坝施工技术 篇1
1 碾压混凝土坝施工技术概述
碾压混凝土坝主要使用的原材料为具有较高粉煤灰含量和较低水泥含量的干硬性混凝土。碾压混凝土筑坝技术原理在于分层摊铺混凝土, 其不间断地进行机械振捣和碾压, 在确保下层振捣平整、密实的情况下, 方可铺筑上层。整体而言, 该技术的优点主要有工期短、工艺简单、造价低、上坝强度高、防渗性能强、适应能力强等。在施工过程中, 该技术流程较为简单, 且能使用大型机械, 大大提高了施工效率, 进而使施工进度加快。此外, 该技术使用了大量掺和料, 大大减少了水泥的使用量, 有效降低了施工成本。就现阶段而言, 碾压混凝土筑坝技术具有较好的经济效益和社会效益, 现已成为了世界上极具竞争力的坝型之一, 并在全球大坝建设中获得了广泛应用。
2 高温条件对碾压混凝土的影响
2.1 高温对碾压混凝土造成的影响
在施工过程中, 温度条件的改变对碾压混凝土层面的抗剪强度有较大的影响。与正常情况相比, 在高温条件下的大气湿度较大、日照较强, 所以, 大气蒸发速度较快。在这样的情况下, 开展碾压混凝土坝作业将会对碾压混凝土层面的结合产生较大的影响。因此, 在高温条件下, 施工人员必须全面掌握混凝土的特性, 并合理选用施工技术, 采用科学、安全的施工工序, 确保碾压混凝土坝的施工质量。
2.2 高温对连续施工造成的影响
在施工过程中, 应保证各个碾压层面施工的连续性, 从而确保实现浇筑块的整体完工。然而, 由于多数碾压混凝土施工都是在露天环境下进行的, 所以, 受到气候条件的影响极大, 施工环境的相对湿度、温度等均会对碾压混凝土坝的施工质量产生直接影响。在高温条件下, 通常会伴有较强的太阳辐射, 进而使混凝土拌和物的温度上升, 加速了其表面水分的蒸发速度。此外, 施工环境的风力大小也会对混凝土表面水分的蒸发造成影响。随着表面水分蒸发加速的加快, 易导致碾压混凝土坝表面干裂, 产生细小的缝隙, 使坝体整体结构的稳定性受到较大的影响。因此, 在高温条件下, 施工人员必须合理控制碾压混凝土仓面的间隔时间, 并合理判断是否持续施工。
3 高温下的碾压混凝土坝施工技术
3.1 做好原材料的选择工作
原材料是碾压混凝土坝施工的基础物质, 要想尽量避免温度影响建设质量, 施工企业必须做好原材料的选择工作。结合笔者的实践经验看, 碾压混凝土坝施工所使用原材料主要有水泥、骨料以及外加剂, 以下具体分析这3种材料的选择: (1) 水泥。对于高温条件下碾压混凝土坝水泥的选择, 笔者认为, 施工企业除了要选择低热或中热水泥外, 还可以通过掺入一定量的粉煤灰, 以减少水泥的使用量, 从而在有效减少水化热的前提下, 确保混凝土后期的强度。 (2) 骨料。对于碾压混凝土坝施工而言, 骨料用量是这几种原材料中最多的, 这就需要企业做好选择工作。施工企业应根据碾压混凝土坝的建设要求, 在当地直接选择杂质少、级配优良的骨料;选择好骨料后, 企业在施工前应采取遮阳、洒水降温等方法对其进行降温处理, 从而避免其温度影响碾压混凝土坝的建设质量。 (3) 外加剂。外加剂作为重要的原材料之一, 笔者认为, 高温条件下碾压混凝土坝施工中应选择缓凝性减水剂, 这样不仅能在减少水泥、水使用量情况下降低混凝土水化热, 还能在减慢浇筑速度的基础上实现良好的散热。
3.2 合理控制碾压混凝土的运输与拌和
在高温条件下, 为了避免阳光直接照射, 需要给全部成品料仓中的骨料、用于运送骨料的皮带机加设遮阳板;冷水拌和混凝土应采用制冷设备制造;将骨料的含水量降低, 适当增加低温水的用量, 确保骨料的脱水时间。
在运输混凝土时, 必须预先对运输车辆洒水, 降低其温度, 并对所有车辆贴保温板、架设活动遮盖。此外, 还应加大对道路的养护和维修力度, 使车辆能够提升运输速度, 缩短运输混凝土的时间, 避免在运输时混凝土温度出现回升或倒灌。
3.3 高温条件下的模板施工
在碾压混凝土施工中, 模板安装是一项重要内容。在高温条件下应当将悬臂翻升模板运用到混凝土上、下游结构缝面以及坝内永久集水井四周, 在保证混凝土薄层能够连续施工的同时还能大大提升立模速度以及施工效率, 确保碾压混凝土施工质量达标。
3.4 高温条件下的伸缩缝施工
在进行伸缩缝施工的过程中, 应将挂帘和错台凿除, 并将表面的杂质清除干净。此外, 在填缝前, 应确保缝面的干燥和清洁;将人工加热融化的沥青在泡沫板上均匀涂刷。在现场施工中, 应先将加热的沥青涂刷在伸缩缝的先浇筑好的混凝土缝面上, 并根据结构表面的形状, 按顺序粘贴上沥青泡沫板。由于在高温条件下混凝土的凝固时间会大大缩短, 所以, 需要施工人员有效把握施工时间, 完善施工的准备工作, 并按照工序合理施工。
3.5 严格规范浇筑施工
浇筑施工作为高温条件下碾压混凝土坝建设的重要环节, 必须严格规范进行, 这是保障质量的关键举措。企业在高温条件下开展碾压混凝土坝浇筑的过程中, 如果出现冒浆、漏浆的现象, 施工人员则应依据实际采取表面封堵、限流 (量) 或间歇灌浆等措施予以处置。在高温条件下进行碾压混凝土浇筑施工出现串浆现象时, 必须先观察串浆孔是否具备灌浆条件。如果不具备, 则应将其塞住, 之后等灌浆孔灌浆完成, 并在扫孔、冲洗串浆孔后, 方可进行钻进和灌浆。当条件具备时, 应采取一泵灌一孔的方式进行灌浆施工。此外, 在高温条件下进行碾压混凝土浇筑施工时, 还应持续施工, 如果因遇到突发情况而停止施工, 则企业必须在第一时间进行灌浆恢复;如果无法及时恢复, 企业必须在能进行灌浆时先钻孔冲洗或扫孔, 之后方可灌浆。
值得注意的是, 恢复灌浆施工中除了要使用开灌比级的水泥浆外, 企业还需确保其注入率与停止时相同。
摘要：基于工作实践, 对碾压混凝土坝施工技术及高温条件对其所造成的影响展开了探究, 并在此基础上对高温条件下的碾压混凝土坝施工技术进行了分析, 以供参考和借鉴。
关键词：混凝土坝,机械振捣,防渗性能,骨料
参考文献
[1]张云正.碾压混凝土坝施工技术要点分析[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2014 (33) .
[2]张敏翠.水利工程碾压混凝土坝施工技术[J].房地产导刊, 2015 (11) .
碾压混凝土坝施工技术 篇2
关键词：舟坝水电站 碾压砼大坝 施工监理 质量控制
1.前言
西北咨询公司舟坝监理部承担了四川马边河舟坝水电站大坝工程施工监理工作，确保了舟坝水电站工程质量目标的实现，各项工程均符合国家验收标准，合格率100%，优良率达85%以上。2.建立健全工程质量管理体系
监理部严格贯彻执行gb/t19002-iso9002质量体系标准，并按标准要求建立符合咨询公司舟坝监理部工程实际的质量体系，保证持续有效良好地运行；在贯标内、外审检查中表现良好。
按要求制定了监理大纲、监理规划；并根据工程实际制定了切实可行，易于操作的各项目监理实施细则。
建立健全质量管理组织机构，监理部设立质量技术部，为专职质量管理部门，要求配备素质合格的质量管理人员，其中高级工程师1人，工程师3人，助理工程师3人。明确监理部总监理工程师为本项目质量第一责任人，层层签定质量责任书，制定质量管理《办法》，明确规定各级各类人员的质量责任，全员参与质量管理。
检查施工单位（中水十五局）质量体系建立健全情况，体系运行情况，发现问题及时要求施工单位进行纠偏，以保证施工单位质量管理受控。3.砼工程施工监理质量控制方法
3.1 组织学习砼技术规范及工程实地考察
舟坝水电站大坝工程砼主要为碾压混凝土，还附有变态富浆砼、常态砼等。监理部积极组织全体人员学习碾压混凝土施工规范，聘请专家进行施工知识讲座，并组织工程部观摩学习贵州索风营水电站碾压混凝土施工，学习工序质量控制要点，现场实地采集照片，与砼施工单位及监理、设计单位人员交流探讨；对舟坝水电站大坝碾压混凝土施工监理打下良好基础，为更好的控制砼施工质量提供了技术保障。
3.2 组织碾压砼生产性试验及砼配合比确定
监理部组织施工单位进行碾压砼生产性试验，根据生产性试验得出各项砼试验参数，评价工程所在地砼原材料及施工环境、条件、施工单位施工机械、施工水平能否满足碾压砼设计要求及施工要求。通过试验，最终确定碾压砼铺料厚度为35cm，碾压参数为震动碾压6遍，静碾2遍，碾压至30cm为宜，层间结合时间不超过1.5h,仓面面积宜控制在1800㎡，砼升程按3m控制，采用两台宝马振动碾碾压，8辆自卸汽车直接从下游入仓，采用多点卸料法施工，cat平仓机两台平仓至35cm，采用3*3m大型翻转模板，靠近岸坡边角部位配置一台小型碾子碾压。
监理部跟踪施工单位完成了碾压砼两种标号c15和c25的配合比确定；砼配比中加缓凝减水剂，粉煤灰参量按25%控制，砼级配为一级配和三级配，砂石骨料原料使用当地新鲜砂岩，水使用马边河河水。
3.3 施工中严格落实单元工程验收程序
对于单元工程（砼仓号）验收监理部要求严格按程序控制，要求施工单位按照监理部批复的砼单元工程划分进行分层分块。仓面准备要求施工单落实“三检制”，对不符合要求立即改进，上一道工序验收不合格，不允许进行下一道工序施工。现场必须完善好砼浇筑仓面设计并树牌，以指导砼施工，其内容包括仓号砼碾压施工机械、人员配置，砼配合比、各级配砼量，并要求制作砼浇筑示意图（碾压方向、碾压搭接宽度、碾压分层等）；以上工作完成后，由三检人员申请验收，将仓面设计连同砼准浇证交由监理工程师签认。
3.4 严格进行砼各项工序检查验收
监理工程师首先核对检查施工资源配置是否按仓面设计要求执行，砂浆敷设是否满足要求，三检盯仓人员是否到位，验收评定资料是否齐全。后进行各工序的检查验收；首先检查砼基础面是否冲毛到位达到粗砂微露，模板位置偏差是否在允许范围内、模板轴线是否符合设计要求，检查钢筋焊接质量，焊缝的宽度、厚度饱满度，是否存在咬边等损坏母材，检查钢筋的安装尺寸位置是否满足设计要求等，检查各种预埋是否齐全到位，检查铜止水焊接质量，进行渗透试验（焊缝一面渗上煤油，另一面用粉笔涂抹，观察是否有油渗出），对整个砼施工过程进行全面旁站，对影响施工质量的各因素进行协调并纠正不规范的施工行为。3.5 坚持过程质量控制
碾压混凝土拱坝快速施工技术浅析 篇3
关键词：碾压混凝；土拱坝；快速施工
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）09-0164-01
1 概 述
招徕河水利水电枢纽工程是位于湖北省长阳县境内、清江中游左岸的一级支流招徕河河口招徕河村，主要开发的任务是一座以发电为主，并具备库区航运、水产养殖、防洪及旅游等综合性效益的Ⅲ等中型水利水电枢纽工程。主要建筑物包括拦河大坝、引水洞、厂房和开关站等，水库正常蓄水位EL300.00 m，总库容0.7033亿m3，电站总装机容量36 MW。
招徕河大坝系三级建筑物，该大坝是一座空间变厚不对称的对数螺旋线型碾压混凝土双曲拱坝。大坝设计最低建基面高程EL200.50 m，坝顶高程EL305.50 m，最大设计坝高105.00 m，大坝各层拱圈的水平拱轴线均由左、右两段对数螺旋线组成。坝顶轴线弧长198.05 m，相应弦长178.20 m，其中，左半弦长68.50 m，右半弦长109.70 m，其河谷宽高比1.70，大坝顶厚6 m，拱冠处底厚18.50 m，厚高比0.17，最大中心角95.55 °，最小中心角49.86 °，最大曲率半径167.85 m，最小曲率半径30.72 m，坝顶轴线弧长198.05 m，相应弦长178.20 m，坝体最大倒悬度0.41，是目前国内外已建或在建的100 m级以上最薄最高的碾压混凝土双曲拱坝。
2 主要施工特点
2.1 坝太薄
大坝顶厚6 m，拱冠处底厚18.5 m，厚高比只有0.17，平均厚度约10 m，是目前国内外已建或在建的100 m级以上最薄最高的碾压混凝土双曲拱坝。
仓号窄而小，仓内拥挤，设备不能正常通仓运行，必要时还需垂直运输设备辅助协调仓内设备运行，仓内工艺组织相当困难，给大坝防渗与排水带来困难，碾压混凝土快速、大规模施工的优点不能充分发挥。
2.2 体型复杂，曲率变化很大
最大中心角95.55 °，最小中心角49.86 °，最大曲率半径167.85 m，最小曲率半径30.72 m，坝顶轴线弧长198.05 m，相应弦长178.20 m，坝体最大倒悬度0.41，在模板规划及翻升、大坝体型快速检测及控制等方面提出了很具有挑战性的技术难题和组织难题。
2.3 混凝土原材料储备不足
由于现场临建场地狭窄，砂石骨料及胶材储备量太小，混凝土原材料基本依赖混凝土开盘后补给供应，对碾压混凝土正常施工带来很大的潜在影响。
2.4 大坝温度控制标准较高，质量标准高
因此，对大坝大体积混凝土温度控制与防裂措施等都有严格的要求；另外坝体采取预埋一、二期冷却系统，通水冷却。增大了施工干扰和质量控制难度。
3 主要的快速施工技术方案
3.1 大坝体型的控制技术
由于大坝的施工方法采用的是连续上升的通仓浇筑，因此，必须将模板设置为连续不断翻升的形式，为了实现模板的快速连续翻升，首先需要对坝体的体型进行有效控制，同时与模板快速检测系统的支持相结合，若模板检测系统无法做到准确快速的应用，则会导致大坝无法实现连续上升的要求。对于招徕河体型而言，由于坝体存在较为复杂的体型特点，因此若盲目的采用传统模板检测方法是行不通的，必须研发一套快速准确的模板检测系统，进一步将模板快速连续翻升得以实现。
编制模板检测软件工作的开展，使传统施工放样方法得到彻底打破，通过全站仪和开发软件的相互配合，将施工放样从设计图纸的条件限制中摆脱出来，在对模板进行调整时，不会受到模板位置和高程的影响，只要将模板顶部任意一点的施工坐标测量出来，并在开发软件内输入坐标，在短暂的数秒内即可将模板的偏差判断出来，在2～3 h内即可完成90套模板的检测工作，为了充分考苏地实现大坝连续上升的检测工作。软件的运用可实现运行稳定、直观方便、操作简单、设计速度快等特点。通过坝体竣工断面测量结果的分析可以看出，坝体轮廓符合设计体型的要求，存在的误差均处于允许范围内。
通过实践可以看出，该程序的应用不仅能够实现模板的快速连续上升，而且还能有效避免涉及图纸所带来的条件制约，有效地提升了工作效率，实现大坝混凝土浇筑施工的连续不断上升，为工程施工的顺利实施、大坝体型准确控制以及模板快速检测工作的开展奠定了坚实基础。
3.2 碾压混泥土坝体排水孔拔管成孔新工艺
在碾压混凝土坝体排水孔成孔施工中，应首先要确保成孔效果和成孔后的排水效果，其次不得导致仓内碾压混凝土的正常大面积机械摊铺机碾压所受到影响，充分考虑成孔的经济型，实现工程成本的有效控制。
通过对拔管法、预埋无砂管法、回填碎石法以及间歇期分段钻机成孔法等多种成孔工艺的应用，均无法达到预期要求。拔管法的应用虽然不会影响到仓内碾压混凝土的正常大面积机械摊铺和碾压，但会导致出现严重的塌孔或堵孔问题，且有过大的孔偏移出现。在碾压施工中，回填碎石法中的浆液容易将碎石进行填充，成孔效果不够显著，且孔位有较大偏移产生。预埋无砂管法的应用不仅会影响到仓内碾压混凝土的正常大面积机械碾压和摊铺，而且容易出现破碎问题。间歇分段钻成孔法和后期钻机成孔法在孔位控制上有较大难度存在，且成本过高；在近几年出现的拔管变态法和预埋透水管变态法也都出现不尽人意的现象。第一，对仓内碾压混凝土的正常大面积机械摊铺和碾压造成影响，与碾压混凝土快速施工的特点出现背离。第二，采用变态混凝土对形成的坝体排水孔四周进行封闭，出现透水性较低的现象。第三，成本过高。
通过仔细总结和分析过去的拔管成孔法工艺及拔管变态法成孔工艺中存在的问题，从而制定出了一整套完善的拔管成孔方案，将150 mm的钢管作为拔管工具，主要由管身和盖子制作构成。
在招徕河碾压混凝土施工过程中，运用新的拔管成孔工艺能够将彻底消除碾压混凝土大面积摊铺及碾压施工中产生的干扰，取消变态混凝土对坝体排水孔四周的封闭。在新工艺的操作施工上过去简单化，大大降低了劳动强度，成本效果及成孔率较高，基本不会有施工成本增加的问题出现，经济效益较为可观。
3.3 广州多维DW150 s型连续拌和站的应用
招徕河工程碾压混凝土施工选用广州多维工程机械投资有限公司生产的DW150S型连续强拌站。该系统是水工领域第一次引进全国产连续式强拌站，在此之前该拌和站主要应用于工民建中，而且系统引进前仅生产过二级配常态混凝土，经与厂家联合对其系统软硬件进行成功改造，满足了干硬性三级配碾压混凝土的生产。DW150S型连续强制式混凝土搅拌站由上料皮带、储料仓、原材料衡量及配料系统、搅拌鼓、中控室及拌和物集料斗等组成，实际生产能力150 m3/h，拌和时间20 s，系统采取连续衡量方式，集中控制。经改造后的连续强拌站具有施工方便，操作和维护简单、工作稳定、出故障率低以及生产量大等优点。该拌和站实际占地面积少，设备运行的可靠性高，特别适用于快速、连续生产混凝土的需要。
4 结 语
在招徕河碾压混凝土拱坝施工过程中通过施工工艺的改进，新工艺的应用及新设备的改进和应用，使碾压混凝土快速、大规模施工的特点得到充分的发挥。工程17个月完成大坝碾压混凝土施工（高温季节停止碾压混凝土施工），共施工碾压混凝土约16.80万m3，平均月升程高度约11 m，最大月升程高度27.30 m，并创下碾压混凝土拱坝月连续上升27.30 m的新记录，创国内碾压混凝土坝坝工界上升新纪录。
参考文献：
[1] 郭勇，郑家祥.高碾压混凝土拱坝施工工艺及模拟仿真研究[J].水电站 设计，2003，（3）.
水利工程碾压混凝土坝施工措施 篇4
变态混凝土, 即RCC加浆或改性混凝土, 是在RCC摊铺前或摊铺后, 加铺一层水泥砂 (灰) 浆, 要使用插入式振捣棒振实。采用这种方法将RCC改性, 形成平整的外部表面及良好的内部结合。其优点是对贴近坝肩及紧靠上、下游模板处不再用常态混凝土而只用碾压混凝土改性即可。
斜层平推铺筑法, 碾压层面倾斜度在1:10~1:20, 由于倾角较小, 对碾压机械操作影响较小。工程实例表明, 其优点是:缩短层间间隔时间, 用较小的浇筑强度覆盖较大的浇筑面积, 可节省施工费用和投资, 可大面积持续浇筑, 以提高功效, 加快工程进度。由于层间间隔时间缩短, 有利于夏季施工和雨天施工。
RCC碾压混凝土坝施工程序为:配料→拌和→运输→入仓→铺料→碾压→切缝→养护→水平缝处理。
1 碾压混凝土的原材料及配合比
1.1 胶凝材料
碾压混凝土通常采用硅酸盐水泥或矿碴硅酸盐水泥, 掺40%左右的粉煤灰, 胶凝材料用量为120~160kg/m3, 《水工碾压混凝土施工规范》 (SL53-94) 中规定, 大体积建筑物内部碾压混凝土的胶凝材料用量不宜低于130kg/m3, 其中水泥熟料不宜低于45kg/m3。
1.2 骨料
与常态混凝土一样, 要采用天然骨料或人工骨料, 骨料最大粒径80mm, 迎水面用碾压混凝土自身作为防渗体时, 要在一定宽度范围内采用二级配碾压混凝土。碾压混凝土砂率比常态混凝土高, 对砂子含水率的控制要求也比常态混凝土严格, 在砂子含水量不稳定时, 碾压混凝土施工层面可能发生局部集中泌水现象。
1.3 外加剂
外加剂通常要掺用缓凝减水剂, 并掺用引气剂, 以增强碾压混凝土的抗冻性。
1.4 碾压混凝土的配合比
碾压混凝土的配合比必须满足工程设计的各项指标及施工工艺要求, 包括:碾压混凝土质量均匀, 施工过程中粗骨料不可出现分离。工作度适当, 拌和物较易碾压密实, 混凝土重度较大。拌和物初凝时间较长, 容易保证碾压混凝土施工层面的良好黏结, 层面物理力学性能好。混凝土的力学强度、抗渗性能等满足设计要求, 具有较高的拉伸应变能力。对外部碾压混凝土, 要求具有建筑物环境条件的耐久性。碾压混凝土配合比经现场试验后调整确定。
碾压混凝土坝的横缝可不用模板。坝体上下游面的模板要连成整体, 并要求确保模板的形状、位置及刚度。由于碾压混凝土浇筑间隔时间短, 模板应易于拆装, 也要考虑采用自升模板。模板高度为1.7m左右。对模板的其余要求, 要参照流态混凝土对模板的要求。多数采用倾翻式鼓筒式拌和机, 也有采用强制式拌和机的。拌和时间比常态混凝土延长约0.5min。为避免混凝土离析, 要降低料口高度, 或安设缓冲料斗。
2 碾压混凝土的铺料
碾压混凝土的铺料厚度, 要按振动碾能量的大小通过试验选定。我国常采用的铺料厚度通常为40cm左右, 混凝土铺料压缩系数约为0.12左右。推土机可以改装成摊铺碾压混凝土的平仓机。
3 碾压线路、速度和遍数
振动碾碾压路线, 要求不漏压、合理、省时, 要尽量减少操作人员的劳动强度, 一般应用“错距法”。
碾压速度应通过现场试验确定, 通常不宜过快。资料分析表明, 振动碾当无振动碾压时速度可取1~2km/h, 有振碾压时取1.0km/h为宜。
碾压遍数。为避免振动碾在振压时陷入混凝土内, 对刚铺平的混凝土, 先从无振碾压两遍使之初压平整, 再进行有振碾压。有振碾压的遍数, 以碾压至混凝土表面“泛浆”时, 再增加1~2遍。
碾压厚度。视碾压设备确定, 通常为40cm左右。死角处理。要用平板振捣器、振动夯、小型振动碾等, 振实厚度一般为17cm左右。
4 水平缝处理
在层间间隔时间较短, 上、下层能良好结合时, 要连续铺筑上升, 下层混凝土表面不必处理。在层间间隔时间超过初凝时间时就要停止浇筑, 等终凝后按水平缝处理。水平缝的处理方法, 通常用高压水枪冲除表面乳皮 (水枪水压在50kgf/cm2以上) , 或用刷毛机刷毛后再用风水枪冲洗干净。再铺上一层1~1.5cm比碾压混凝土高一级标号的砂浆, 或4cm左右厚的一级配混凝土, 刮平后再铺设上面一层碾压混凝土。
5 收缩缝处理
应根据温控和沉陷变形要求, 设置收缩缝 (横缝) 。收缩缝的成缝方法有:用切缝机切缝、模板成缝、顶埋分缝板造缝、打孔 (或钻孔) 。
摘要：采用碾压土坝的施工方法修建混凝土坝, 是混凝土坝施工技术的一大创新。我国在碾压混凝土施工技术上, 对世界碾压混凝土筑坝有着重大影响。本研究主要阐述了碾压混凝土的原材料及配合比、碾压线路等问题。
关键词：水利工程,碾压,混凝土坝,施工
参考文献
[1]钟汉华, 冷涛.水利水电工程施工技术[M].北京:中国水利水电出版社, 2010.
[2]沈振中.水利工程概论[M].北京:中国水利水电出版社, 2011.
碾压混凝土坝施工技术 篇5
2.1 施工材料选择
施工材料选择是水利工程中碾压混凝土大坝施工技术运用的基础和前提。众所周知水利工程中的碾压混凝土工作在本质上是一个需要多个工种有效协作并且多个环节合理衔接的系统性工程，而在这一过程中施工材料的质量将会直接影响到工程最终的施工结果。因此在这一前提下建筑工程施工人员为了更好地进行混凝土大坝的施工则应当注重保证混凝土的质量。例如工程施工人员可以对施工的骨料生产和水泥性能以及拌和质量进行有效的动态控制，并且在动态控制进行过程中通过有效的养护工作来促进施工材料质量的有效提升。除此之外，施工材料的选择通常还包括了确定混凝土配合比、材料质量复核等工作，通过这些工作的有效进行建筑工程施工人员可以促进水利工程中碾压混凝土大坝施工技术运用效率的有效提升。
2.2 施工运输
施工运输对于水利工程中碾压混凝土大坝施工技术运用的重要性是不言而喻的。众所周知在水利工程中当碾压混凝土处于运输过程时其往往需要依赖自卸车来进行高效的运输。因此在这一运输过程中为了更好地减少混凝土出现分层离析的可能性, 工程施工人员应当注重尽可能的缩短运输距离, 并且应当注重确保施工路线选择中路面的平整程度，并且使用棉保温被来对运输中的混凝土车辆进行保温，从而能够在此基础上有效减少混凝土运输过程中的可能出现的热量损失，最终促进水利工程中碾压混凝土大坝施工技术运用水平的有效提升。
2.3 混凝土浇筑
混凝土浇筑的`有效进行可以促进水利工程中碾压混凝土大坝施工技术运用效率的有效提升。通常来说在这一过程中建筑工程施工人员应当对于入仓温度、施工vc 值、混凝土的碾压遍数都进行有效的控制。除此之外，在混凝土浇筑过程中工程施工人员应当对泛浆效果和混凝土压实度以及入仓口与浇筑仓面的污染情况都有着清晰的了解。另外，在混凝土浇筑过程中工程施工人员应当注重作好几方面的工作。例如应当注重控制铺料厚度并且注重减少碾压层面的扰动破坏以及施工污染，同时还应当注重掌握混凝土浇筑的具体时间间隔，最终促进水利工程中碾压混凝土大坝施工质量的持续提升。
2.4 保温措施
保温措施的有效应用是水利工程中碾压混凝土大坝施工技术运用重中之重。通常来说在混凝土施工过程中较为泛用的保温措施主要包括了不同类型的温控防裂措施，这些措施的应用可以更好地实现了高寒地区和高温地区的水利工程全年连续施工。例如工程施工人员可以通过使用蒸气来对砂石骨料进行预热并且使用热水拌和混凝土来更好地提高混凝土的出机口温度。除此之外，在保温措施的应用过程中工程施工人员还可以使用浇筑混凝土的保温模板，并且在仓面摊铺及碾压过程中通过更加及时的使用保温被来对混凝土进行有效的覆盖，最终在保证了混凝土施工温度的情况下促进了利工程中碾压混凝土大坝施工技术应用稳定性的有效提升。
3 结 语
碾压混凝土坝施工技术 篇6
摘要：随着经济社会的发展，水利工程项目逐渐增多，在水利施工中，碾压混凝土施工技术为常用技术，与传统石砌体砌筑技术相比，具有一定的优越性，可坑微生物腐蚀、水流冲刷，结构不易出现坍塌状况。同时，可提高混凝土结构的安全性，提高混凝土的可塑性、耐久性，操作简单，成为水利施工中的常用技术。本研究从碾压混凝土施工技术现状、技术及在水利施工中的应用等方面探讨了该命题。
关键词：水利施工；碾压混凝土技术；技术要点；现状
在水利工程中，碾压混凝土施工技术在应对恶劣天气上具有独特的优越性，成为水利施工中常用的施工技术之一。近年来，随着经济社会发展，水利工程在农业发展、防洪泄洪及区域用水中，均发挥了重要的作用，对施工质量提出了更高的要求[1]。探讨碾压混凝土施工技术及其应用，更好为水利施工服务，成为一个重要课题。本研究对水利施工中碾压混凝土技术做了有益的分析与探讨。
一、水利施工碾压混凝土的发展
碾压混凝土施工技术起源于国外，20世纪60年底开始应用于小型水利工程，20世纪80年代得到了快速发展，施工技术逐步走向成熟。而我国水利施工中，碾压混凝土施工技术应用时间相对较短，1980年，福建省修建的某水利工程大坝56.8m，标志着我国碾压混凝土技术的成熟[2]。20世纪80年代后，碾压混凝土施工技术开始推广应用，在各地区均有了广泛的应用。
碾压混凝土属一种新型混凝土材料，属于硬性贫水泥混凝土，主要是由外加剂、硅酸盐水泥、火山灰质掺合料、粗骨料及水等拌合而成。而碾压混凝土施工工艺，是一种简单易掌握的的施工工艺，运用大型机械设备，进而修建水利工程坝体，提高工程质量，提高水利工程的稳定性。
二、水利施工碾压混凝土坝体设计
（一）配合比设计
碾压混凝土配合比设计，需根据施工现场条件与经验来确定。早期碾压混凝土坝均用胶凝材料较低的贫浆碾压混凝土，活性掺合料+水泥<100kg/m?，而当前，施工作业多采用的是胶凝材料含量较高的富浆碾压混凝土，活性掺合料+水泥掺合料均>150kg/m?。后一种碾压混凝土是未来的发展趋势。从目前碾压混凝土坝水平看，胶凝材料用量超过150kg/m?的碾压混凝土占有很大比例，而<100kg/m?胶凝材料碾压混凝土坝很少。我国水利工程碾压混凝土坝胶凝材料用量平均为173kg/m?[3]。其中，活性掺合料平均为94kg/m?、水泥平均为79kg/m?。
（二）上游面防渗设计
层间水平缝为碾压混凝土大坝渗水的主要通道，在施工作业中，应采取措施，增加上游不透水性与耐久性。目前，碾压混凝土防渗的方法较多，常用的包括以下几种：一是在碾压混凝土坝上游设置长度为50m的土层，提高碾压混凝土与常态混凝土强度与防渗性能；二是碾压混凝土大坝，直接用碾压混凝土防渗，并在其中掺入一定量的无黏性细粉，提高其防渗性能；三是碾压混凝土坝用混凝土预制面案，并加入PVC膜，用于防渗；四是在碾压混凝土坝上游，浇筑一个长度在30m5～0m的改性混凝土坝面，并在上游面设置一条宽度为2～3m的水泥粉煤灰，增加混凝土的抗渗性能。
（三）坝体横缝
合理设计坝体横缝，对于防止碾压混凝土坝体产生温度裂缝，具有重要的意义。目前，碾压混凝土坝体横缝缝距设计标准尚未统一，多是根据经验设计，且早期部分碾压混凝土坝并不设计横缝。但随着筑坝技术的快速发展，当前，几乎所有碾压混凝土坝均设置了横缝，且横缝间距也逐步有了统一的标准。目前，坝体分缝分为诱导分缝、模板分缝及机械切缝等[4]。
（四）层间接缝
在碾压混凝土坝中，设置冷缝与施工缝是一个较为薄弱的缓解，会形成渗漏通道，影响抗滑体的稳定性。处理水平施工缝与冷缝，通常采用机械刷毛、人工凿毛及高压水冲毛等方式，清理干净混凝土表面浮浆、松动骨料及乳皮
三、水利施工碾压混凝土施工技术
（一）攤铺、平仓粘液技术
在碾压混凝土施工作恶中，通过自卸汽车进行材料，进行混凝土摊铺作业。而利用推土机或平仓机进行相应的平仓施工。为了减少骨料分离现象，可利用叠压式卸料方式或串联摊铺作业方式，实现局部骨料分离。与此同时，配合以人工散料方式，科学有序推进施工作业。
（二）垫层混凝土施工技术
在传统施工中，碾压混凝土坝电池呢过混凝土的施工作业，通常是利用常态混凝土浇筑，同时配置相应的垂直运输设备，负责常态混凝土的运输。在施工前，需要分析与研究施工，在混凝土浇筑过程中，可在基岩水平面上直接浇筑，用粘碾压混凝土代替常态混凝土，以提高施工速度。在混凝土浇筑过程中，应加强对坝体温度的控制。
（三）模板施工技术
水泥施工中碾压混凝土连续提升的重要因素之一为模板。一般情况下，碾压混凝土模板通常是采用普通拱坝上下交替悬臂钢模板，上下面板可分离，同时可交替上升，对于提高施工速度具有重要意义。
在水利施工过程中，需持续改进与优化混凝土模板施工技术，在实现部分坝体碾压混凝土连续上升的基础上，保证台阶模板连续上升，可实现一次性浇筑。当前，多数碾压混凝土坝均采用连续翻升悬臂模板。某水利工程碾压混凝土未双曲拱坝，采用的就是可连续翻升悬臂模板，单套模板高度为1.8m、宽度为3m，坝体水平方向设置了可调节系统，平直段为1.5m，可调节的长度范围为6～10m。由于结构尺寸，与坝体水平曲率、竖向曲率变化，均具有变化大的特点，所以需单独设计。单套模板有水平调节系统、桁架系统、面板系统，以及锚固系统、竖向调节系统等组成，且每个模板均由上、下两套组成，高度为3.5m，所以使用节间调节装置，具剧本了传递与调节功能。RCC自重、倒悬部分及振动荷载、机械自重等，均可经面板系统传至桁架系统，然后经竖向调节系统传至下层模板桁架系统，最终将传力传至最下层模板锚固系统。单块模板自重为760kg，在工程坝体上升过程中，本工程用规格为8t汽车吊装，同时配合以人工安装。
（四）碾压混凝土入仓作业
目前，碾压混凝土入仓方式包括真空负压溜槽、塔带机、自卸式汽车直接入仓及深槽皮带机等方式。其中，最简单和方便快捷的入仓方式为自卸汽车直接入仓方式，不过对工程现场的交通条件、地形地势与入仓高度等有严格限制，且入仓道路也存在垫砟问题。在入仓前，需做好相关准备工作，比如冲洗轮胎、设置脱水路段等。通常，这种方式可直接在大坝下部入仓，如从上游入仓，则可能对上游防渗面产生影响。
而深槽皮带机入仓方式，适用于小型碾压混凝土坝，具有进度控制难度小、方式简单的优点，不过在速度方面稍显欠缺。塔带机输送是一种快捷的运输术方式，可将混凝土直接从拌合地点运送至仓面，不过维护成本高，且需要投入大量人员，适用于大型碾压混凝土坝施工作业。
在碾压混凝土输送方面，如果坝肩坡度较陡，则可用负压真空流槽法运输混凝土。这是我国独创的碾压混凝土运输方法，技术成熟，且易于操作，运输方式简单、成本低，维护方面，在国内外得到了良好应用。
（五）碾压混凝土的温度控制
在碾压混凝土施工中，严格控制混凝土温度，是预防温度裂缝的关键措施之一。有效控制混凝土温度的措施包括采用低热水泥、采取保温措施，增加活性掺合料比例，并在合适环境下进行浇筑，埋设冷却水管。由于碾压混凝土浇筑仓面大，以受环境温度影响，预冷卻效果不理想，可采用其他方法。一般而言，需将碾压混凝土施工温度控制在3℃～25℃。
（六）碾压混凝土施工的质量控制
当前，碾压混凝土质量控制的方法，包括以下几种：（1）在混凝土拌合站与仓面，用VC值测定仪，测量碾压混凝土的VC值，从而控制碾压混凝土VC值，适当调整碾压混凝土的配合比、可碾性等；（2）在混凝土碾压过程中，可用核子密度仪检测碾压混凝土的压实度、湿容重等；（3）在施工作业过程中，碾压混凝土强度控制为监测重要内容之一，浇筑作业90d后，可通过钻芯取样，检测混凝土强度是否达到设计要求。
结语：
综上所述，在水利施工中，碾压混凝土是一种常用的施工技术，为了提高碾压混凝土坝的质量，需要严格控制施工技术及施工工艺。为此，本文分析了碾压混凝土技术的发展，然后探讨了碾压混凝土坝设计，最后分析了碾压混凝土施工技术，为技术应用提供参考与借鉴。
参考文献：
[1]谢娟.分析水利施工中碾压混凝土施工技术[J].低碳世界，2014，14）125-126.
[2]马晓辉.分析水利施工中碾压混凝土施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2014，20：360-361.
[3]黎德强.水利施工中碾压混凝土施工技术分析[J].低碳世界，2014，11：104-105.
碾压混凝土坝施工技术 篇7
舟坝水电站位于四川省沐川县舟坝镇马边河干流上。主要由拦河大坝, 引水系统及地面厂房三部分建筑物组成, 系马边河干流梯级开发的第五级电站。枢纽为Ⅱ等工程, 总库容2.02亿m³。装机2台机组, 总装机容量102Mw。大坝为碾压式混凝土重力坝, 大坝最大坝高72.5m, 坝顶长度162.5m, 溢流坝长82m, 设5孔闸, 空口净宽12.0m, 采用宽尾墩、溢流面跌坎、消力池及消力坎等消能措施。坝体混凝土量总计29万m³, 其中碾压混凝土19.1万m³, 变态混凝土9.9万m³。
2 碾压砼的施工特点
碾压砼是一种干硬性砼, 它的单位用水量和水泥用量较少, 含砂率较大, 无流动性, 碾压机械可在其表面行走, 易于施工。运输、平仓、振实、切缝等施工均可采用普通机械施工, 如汽车、推土机、振动碾等, 实现施工机械化, 加快施工速度。由于水泥用量少、掺入大量混合材料, 砼水化热温升较低。施工时, 结合采用大仓面薄层浇筑, 表面自然散热等条件, 可简化人工冷却措施。碾压砼施工易受气候、骨料级配以及含水量影响, 如控制不当, 强度值波动较大。
3 碾压混凝土的施工程序
大坝碾压混凝土施工工艺流程:原材料检验→含水率测定→配合比调整→碾压混凝土拌和→运输→入仓→摊铺平仓→碾压→切缝→养护→层面和缝面处理→下一施工层循环。
4 碾压混凝土施工
4.1 碾压混凝土试验
(1) 室内试验:由测试中心先进行碾压砼原材料物理性能试验, 根据试验结果, 设计、试配碾压砼配合比, 通过若干组试配复核, 确定出各项指标均能满足设计要求的施工配合比。
(2) 拌和站投料顺序试验:按照干拌和湿拌两种方式进行拌和站投料顺序试验, 即干拌投料顺序:大石→中石→小石→水泥→粉煤灰→砂→水, 湿拌是先加水, 其它顺序不变。
(3) 拌和时间选定:不同级配的砼最佳拌和时间不同, 通过试验确定为:二级配碾压砼为90s, 三级配碾压砼为
120s。
(4) 工作度VC值确定:碾压混凝土VC值是综合反映其和易性和可碾性的性能指标值, 较低的VC值可以使碾压混凝土抗分裂能力增强, 且层面碾压后有轻度薄层浮浆, 层间形成“犬牙交错”, 对层间结合具有良好的效果, 经过试验, 选择VC值为5~10s。
(5) 室外现场碾压试验:通过碾压试验, 确定最佳碾压遍数和碾压方式, 行进速度、振幅和频率、铺料厚度、碾压施工仓段面积等施工工艺参数。
(6) 初凝时间的确定试验:采取选择晚凝水泥、掺和高效缓凝减水剂等措施, 最大限度提高碾压砼初凝时间, 这是提高碾压砼层间结合质量的重要措施之一。在碾压试验中必须测定出精确的初凝时间, 经过试验为9~15个小时。
(7) 质量检测:根据工业性试验质量检测和检测结果情况最终确定碾压砼最佳施工技术参数。
4.2 碾压混凝土的拌制
在浇筑混凝土前先对拌和所用原材料进行试验, 并对骨料储量进行验收, 确保满足施工需要。根据碾压试验所确定的投料顺序和拌和时间拌制砼。本工程采用BHS Q 2000和BHS Q 4000拌和楼各一座, 拌和能力分别为72 m³/h和140m³/h, 完全能够满足施工强度要求。混凝土拌和过程中质检站及时测定砂石料的含水率。根据含水率变化和混凝土浇筑现场天气的情况, 由质检站工程师及时调整配合比, 并检测混凝土拌和物的性能。
4.3 砼的运输
混凝土拌和站至坝址距离1400m, 混凝土采用12台19.5T自卸汽车运输, 砂浆采用改装后的3辆19.5T矿斗自卸车运输。在运输过程中, 各运输车辆前面粘贴本车拌和物的类别标志, 避免不同标号混凝土砂浆出现混用。在入仓口处, 设有高压水枪冲洗轮胎, 防止杂物带进仓内。
4.4 入仓方式
根据本工程实际情况, 经过方案比较, 在浇筑EL380高程以下, 用自卸车运至仓面, 卸于仓内的钢制集料斗内, 由3 m³装载机转运至摊铺面。在浇筑EL380高程以上混凝土, 用自卸车经过左岸交通隧洞, 通过负压溜槽将混凝土降至浇注高程, 再由仓内自卸车运至浇注部位。
4.5 摊铺平仓
根据国内外工程经验, 在浇注能力满足仓面要求时, 宜采用平层通仓法, 可以加快进度。经过实践, 面积大于3600m²的仓面分左, 右坝段两次铺筑, 面积小于3600m²的仓面一次铺筑。水平施工仓面, 自下游向上游约0.01坡比, 利于坝体稳定, 安全储备, 便于排除冲毛污水和雨水。摊铺、碾压以固定方向逐条带铺筑, 施工层次分明, 层间间隔时间容易控制, 便于有序施工。条带宽度以8~10m为宜。垫层砂浆的铺设厚度控制在1.0~1.5cm, 摊铺速度以摊铺后30min以内碾压混凝土 (RCC) 全部覆盖为好。卸料采用退铺法叠压式卸料, 按梅花型依次堆卸。防止骨料分离, 宜将混凝土料卸于铺筑层摊铺前沿的台阶上, 由平仓机将混凝土从台阶上至台阶下进行移位式平仓。铺料从上游向下游平行坝轴线, 进占法摊铺。卸料摊铺由山推湿地推土机和CAT各一台摊铺, 人工分摊机械施工时造成的骨料堆积并对仓面进行局部平整;平仓厚度控制在34~36cm, 边摊铺边检查, 保证碾压层厚度均匀。
根据施工实践, 压实厚度30cm时, 平仓采用一推三推法, 从料堆俩侧先斜向推向料堆前面, 摊铺厚度20~25cm, 最后推中间盖在以摊铺的20~25cm料上, 达到厚度34~36cm。可达到较好的改善分离状态的效果。
4.6 碾压
根据我国的工程实践和现场碾压试验, 砼碾压采用2台宝马 (BW202AD—2) 振动碾和一台宝马 (BW75S—2) 手扶振动碾碾压。大型振动碾在距离模板50cm以外碾压, 对靠近模板, 边脚部位和与边坡结合部位采用手扶式振动碾进行补碾。根据碾压试验确定的行走速度控制在1~1.5Km/h (0.3~0.4m/s) 。距上游迎水面3~5m范围内必须采用坝轴线碾压。砼的碾压遍数和作业程序为:静碾2遍+高振幅低频率4遍+低振幅高频率4遍。
碾压方向垂直于水流方向可避免碾压条带接触不良形成渗水通道。碾压条带相互搭接, 端头部位搭接的长度, 应保证振动碾的前后轮都进入搭接范围, 其具体长度可根据选用的振动碾轴距来决定。经过实践, 条带间侧向搭接20cm, 振动碾前后搭接1.0~1.5m。碾压时预留20~30cm宽度与下一条带同时碾压, 对条带开始部位和结束部位必须进行补压。
为避免因为拌和物放置时间过长而引起砼质量问题, 对拌和物自拌和到碾压完毕的时间有所限制, 具体应根据不同天气条件下砼VC值变化情况和对压实容重的影响来确定。一般情况下, 碾压工作应在砼拌和后2h内完成, 对于气温较高的天气, 还应缩短, 低温或多雨天气, 可适当延长。
4.7 成缝
我国工程实践表明, 切缝机具切缝、设置诱导孔或预置隔板等方法都可成功成缝。本工程设计的大坝横缝, 采用“先切后碾”的方式。切缝时由测量队放线控制位置, 每层切缝深度控制在25~27cm, 每切刀之间的距离小于10cm。切缝后, 随即用干细砂填塞。
4.8 层、缝面处理
层面结合对碾压混凝土的质量至关重要。为了确保砼层间结合良好, 必须控制施工层间间隔时间。本工程碾压混凝土施工允许层间间隔时间见表1。从表中可知层间间隔时间按短于初凝时间1h控制。
(1) 对于层面, 即连续浇注时下层碾压混凝土 (RCC) 和上层碾压混凝土 (RCC) 之间的结合面, 在允许层间间隔时间以内不铺设砂浆, 净浆或刨毛, 直接铺筑上一层。
(2) 对于Ⅰ型缝, 按加垫层铺筑施工。
(3) 对于Ⅱ型缝, 用高压水冲击混凝土表面乳皮, 使之成为毛面 (以微露砂为准) 。根据试验, 冲毛时间在碾压完20小时候后开始, 冲毛压力以30Mpa为宜。在新碾压混凝土浇注前使之保持干净湿润。然后使用1.5cm~3.0cm厚的砂浆, 其配合比应比碾压砼高一个等级。
(4) 直接铺筑上层碾压混凝土的正常层面质量控制要求:避免骨料分离, 尽量不让大骨料集中在层面上, 以免压碎形成层间薄弱面和渗流通道。若有失水现象, 应采用仓面喷雾或振动碾洒水湿润。碾压完毕的层面被施工机械扰动破坏, 及时补碾密实。层面保持清洁, 如有机械油污染应立即挖除。防止外来水流入层面, 做好防雨工作。
4.9 变态混凝土 (Cb) 浇筑
根据现场工艺试验, 本工程变态混凝土的加浆采用表面沟槽的加浆方式。为了保证质量, 应准确标定铺洒灰浆用具的计量和对应的铺洒面积, 并精心组织施工。净浆采用专用的3L手杯喷洒, 并由经过训练的专人喷洒。在变态混凝土振捣完成后, 与碾压混凝土结合部位搭接15~20cm再用手扶式振动碾进行骑缝碾压。
4.1 0 养护与防护
碾压砼是干硬性砼, 早期强度低, 受外界的条件影响很大, 因此在仓面上要求对砼保持湿润。利用水, 砂, 塑料薄膜等覆盖可以达到湿养护的作用。永久外露面应连续28d进行湿养护。连续浇注时, 如层面干燥, 可以进行喷雾养护, 增加湿度, 降低温度。
4.1 1 外观质量控制
外观质量是混凝土质量的重要组成部分。在随RCC升层施工中, 对模板杆件的调控、特殊部位允许偏差的控制、混凝土表面出现质量缺陷处理等影响混凝土外观质量的各个环节由经验丰富的技师进行全程严格控制。确保混凝土外形美观效果。
4.1 2 特殊条件下施工
(1) 高温条件下的碾压混凝土的施工
舟坝电站坝址区气候为典型的大陆气候, 同时又具有地区特点, 夏季高温季节气候特征是日照时间长, 平均每天日照11~12h;高温时段长, 高温峰值大, 高温时段温度达到26℃~37℃;蒸发强盛。由于建设工期安排, 夏季施工不可避免, 必须做好三方面的工作。
(1) 加快混凝土入仓速度, 以使碾压层面时间小于初凝时间, 保证层面直接结合。
(2) 仓面采用喷雾覆盖等措施, 降低温度, 增加湿度, 保持混凝土面湿润。
(3) 增加缓凝剂, 延长混凝土处凝时间。
(2) 降雨天气施工
当雨强≤1mm/h正常施工;1mm/h≤雨强≤3 mm/h时控制VC值和拌和强度, 运输机具搭设防雨棚, 碾压后混凝土立即覆盖, 及时排水;雨强≥3 mm/h时, 迅速碾压完毕, 覆盖排水, 停止施工。
5 结束语
舟坝电站碾压混凝土, 在施工中充分利用当今施工技术, 大胆闯新, 采用负压溜槽、大仓面平层通仓法和变态混凝土技术, 在提高工程质量的同时, 加快了施工进度, 施工效果达到了预期目的, 丰富和发展了碾压混凝土施工技术。
摘要：采用碾压混凝土 (RCC) 修建大坝在全世界已有近20年的历史, 但新技术、新材料和新的施工工艺仍在发展。文章通过介绍碾压混凝土这一施工技术在舟坝电站中的成功应用, 在提高工程质量的同时, 加快了施工进度, 取得了显著的经济效益。
关键词：碾压混凝土,施工技术,应用
参考文献
[1]中华人民共和国国家经济贸易委员会.水工碾压混凝土施工规范[M].中国电力出版社, 2001, (4) .
[2]孙恭尧, 王三一, 冯树荣.高碾压混凝土重力坝[M].中国电力出版社, 2004, (3) .
[3]孙秀春.江垭大坝碾压混凝土施工技术[J].东北水利水电, 2005, (2) .
碾压混凝土坝施工技术 篇8
碾压混凝土坝仓面施工与常态混凝土大坝施工相比, 其施工工艺更为复杂、施工工期较为紧张、技术要求较高、实现仓面施工质量的控制存在着较大困难。应用常规仓面施工质量的控制方法进行碾压混凝土坝仓面施工的质量控制存在着一些问题, 主要如下。第一, 常规仓面施工质量措施不符合碾压混凝土快速施工的工艺要求。在碾压混凝土筑坝施工中, 层间结合及温控防裂等属于其核心技术, 对施工时间及温度要求十分精确。而应用常规仓面施工控制措施是无法实现碾压层间隔时间控制的准确性, 且无法十分快速的实现混凝土温度控制, 跟不上碾压混凝土施工进度。第二, 常规仓面施工质量控制措施不能适应碾压混凝土施工工艺的发展。碾压混凝土坝仓面施工中多会应用到薄层浇筑工艺, 对层厚及坡度要求较高, 但应用常规仓面质量控制措施是难以准确控制碾压层厚度及斜坡坡度的。第三, 常规仓面施工质量控制措施无法满足碾压混凝土坝仓面施工的信息化要求。碾压混凝土施工对温度、施工气候及质量检测的信息要求较高, 而常规措施速度较慢, 难以满足信息化要求。因此, 研究碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控方法具有十分重要的现实意义。
二、碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控理论
1. 碾压混凝土坝仓面施工质量控制要素
随着碾压混凝土筑坝技术的不断进步, 在碾压混凝土坝施工中, 多会应用到大仓面斜层方式进行施工。其仓面面积较大, 施工工艺较为复杂, 且施工工期较短, 施工强度较高, 影响仓面施工质量的因素较多。仓面施工属于碾压混凝土坝工程的重要环节, 对大坝运行的安全性存在着直接影响。因此, 需要采取有效措施来进行碾压混凝土坝仓面施工质量控制。碾压混凝土坝仓面施工质量控制的主要目标是混凝土性能、层间结合、外观及管理水平四个方面, 其中混凝土性能主要包括混凝土抗拉强度、弹性模量、抗渗标号、压实容量等。
碾压混凝土坝仓面施工质量控制的项目主要为施工方案、施工工艺与施工环境。在进行仓面施工时, 需要结合仓面特点进行仓面施工方案的设计。在施工方案中, 需要包含运输入仓方式、铺筑方式的设计、施工设备及碾压施工参数等;施工工艺的控制主要包括运输入仓控制、摊铺质量控制、质量检验及碾压质量控制等;施工环境主要为仓面施工气候等。
2. 碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控体系
在碾压混凝土坝仓面施工质量控制要素的基础上可以看出, 进行仓面施工质量控制, 要确定一些实时控制参数。为此提出了建立碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控体系, 体系构成可以用图1来表示。
从图1中可以看出, 仓面施工参数、质量检测数据、数据实时分析与反馈、历史数据集成管理等属于碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控的主要目标, 该体系以碾压混凝土浇筑碾压施工、仓面施工环境及过程质量检测为主要监控项目。
3. 碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控数学模型的建立
在碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控体系的基础上提出了实时监控数学模型。进行碾压混凝土坝仓面施工质量的实施监控, 其本质就是通过应用多种理论及技术方法对仓面施工过程进行监控, 并不断获得最优参数, 从而实现仓面施工的整体质量。简而言之, 碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控的过程是以实现仓面施工质量为目标, 对其施工参数进行监控的一种过程。在此基础上, 可以建立碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控数学模型的目标函数, 并明确施工参数约束条件。
4. 建立于Web基础上的碾压混凝土坝仓面施工质量, 实时监控三维可视化
通过应用计算机技术及图像处理技术, 可以将获得的参数及数据进行可视化处理。并通过屏幕进行展示, 实现空间实体的三维可视化。三维可视化实现的过程可以用图2来表示。
通过三维可视化建立模型, 可以将地形、坝体、施工场地、交通道路、水面河流、施工总体布置等因素进行可视化建模。通过直观的方式, 实现碾压混凝土坝仓面施工质量的实时监控。
三、碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控系统构成及主要技术
1. 碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控系统构成
碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控系统主要是由碾压机流动站、总控中心、现场分控站、定位基准站、GPRS无限通讯数据链路等共同造成, 其系统构成如图3所示。
2. 碾压混凝土坝浇筑碾压质量实施监控碾压自动辨识技术
因碾压混凝土材料特性要求, 要求碾压混凝土出机2 h之内碾压完毕。碾压分层间隔时间控制在4~6 h范围内, 对碾压质量实施监控要求较高。且碾压混凝土坝施工多会应用到斜层施工方式, 会出现多碾层同一时间施工的现象。因此, 要求碾压质量实施监控可以实现对不同碾压层的准确辨识。因碾压混凝土坝仓面施工工艺复杂且工期较短, 使用人工辨识碾压层效率较低, 且难以对碾压的真实情况进行反映, 因此在碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控中需要支持碾压层自动辨识功能。建立自动辨识目标函数, 应用建立于空间位置控制点的计算几何, 并进行自动辨识流程的设计, 可以通过服务端来实现碾压层自动辨识。
3. 碾压混凝土坝仓面浇筑碾压质量实时监控参数动态分析技术
碾压混凝土坝仓面浇筑碾压质量实时监控参数动态分析技术主要是通过利用碾压机中设置的流动站卫星差分定位数据来进行计算并获得的。其实时监控参数动态, 主要包括碾压行进速度、碾压次数、耐压厚度、碾压轨迹等。
四、碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控的实际应用
1. 工程概况
某水电站枢纽总库容为7.6亿m³, 水电站大坝碾压混凝土重力坝, 最大坝高达到了168 m。该水电站大坝混凝土施工总量为313.28万m³, 其中碾压混凝土总量约为271.54万m³。在大坝中, 挡水坝段基础垫层及坝顶应用的是常态混凝土。在坝体内廊道等位置中应用的是变态混凝土, 其余位置均使用的是碾压混凝土。大坝浇筑施工于2009年2月开始, 于2011每年8月结束, 施工工期较短。为保证碾压混凝土坝施工质量, 应用碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控系统。
2. 碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控系统的应用
为满足该水电站大坝碾压混凝土施工的质量控制要求, 可应用实时监控系统。因此需要进行碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控系统布设, 布设的主要内容为通讯组网、定位基准站、碾压机流动站、气候监测站、总控中心等。
通过建立完善的碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控系统, 施工单位还应建立完善的监控管理体系, 明确职权, 安排专业人员进行实施质量监控。通过实时监控系统在该大坝工程中的应用获得了良好成效, 如在碾压机性近速度、碾压厚度及碾压遍数等统计与分析中实现了实时监控。
通过实时监控系统的应用, 实现了碾压混凝土坝仓面施工的全过程、全天候在线监测, 减少了影响施工质量的人为因素, 大幅提高了施工质量, 保证了施工进度, 最终获得了良好的综合效益。
五、结语
随着水利水电工程施工数量的不断增加, 在大坝施工中应用碾压混凝土大坝仓面越发广泛。然而碾压混凝土坝施工工艺较为复杂, 施工技术要求较高, 且施工工期较短, 影响碾压混凝土施工质量的因素较多, 采取常规质量监控措施难以满足碾压混凝土施工的要求。因此, 我们提出了建立碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控系统。本文对碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控理论、碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控系统构成及主要技术进行了分析, 并结合某工程案例, 对碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控系统的实际应用进行了分析, 证明了碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控系统在保证大坝施工质量、提高工程综合效益等方面发挥着重要的现实意义。
摘要：碾压混凝土坝施工工艺较为复杂, 本文结合某工程施工情况, 对碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控的应用进行了研究。通过实践证明, 碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控理论及应用在保证碾压混凝土坝仓面施工质量等方面发挥着重要的现实意义。
关键词：碾压混凝土坝仓面,施工质量,实时监控理论,应用研究
参考文献
[1]钟桂良.碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控理论与应用[D].天津大学, 2012.
[2]刘东海, 李丙扬, 崔博.高碾压混凝土坝智能碾压理论研究[J].中国工程科学, 2011.
[3]钟桂良, 崔博, 刘磊, 钟登华.碾压混凝土坝施工气候信息实时监控理论与应用[J].水利水电技术, 2012.
[4]李斌, 杨斌, 韦国虎, 马世茂, 周龙, 崔博.碾压施工质量实时监控系统在南水北调工程中的应用[J].南水北调与水利科技, 2012.
[5]吴斌平, 崔博, 任成功, 钟登华.龙开口碾压混凝土坝浇筑碾压施工质量实时监控系统研究与应用[J].水利水电技术, 2013.
[6]马志峰, 崔博, 钟桂良.碾压混凝土坝施工质量与进度实时控制系统在官地水电工程中的应用[J].水利水电技术, 2013.
水库碾压混凝土坝枢纽方案设计 篇9
某水库是一座以农业灌溉为主, 兼有农村人畜饮水、城镇供水的水利工程。坝址以上流域面积4.28km2, 多年平均流量0.5m3/s。水库采用碾压混凝土重力坝坝型, 正常蓄水位981.50m, 校核洪水位983.19m。水库总库容120 万m3, 为Ⅳ等小 (1) 型工程, 主要建筑物挡水、泄水、取水建筑物为4 级, 施工导流及其他临时建筑物为5 级。
2 碾压混凝土重力坝枢纽布置
重力坝枢纽由C15 碾压混凝土重力坝+坝顶开敞式溢洪道+左岸放空冲砂底孔等组成。
2.1 大坝枢纽结构布置及防渗处理
(1) 结构布置。重力坝坝轴线长161.00m, 坝顶高程983.80m, 建基面高程937.80m, 坝高46m, 坝顶宽4.0m, 最大坝底宽度37.20m, 上游面坡比1:0.3 (952.50m高程以下) , 下游面在978.80m高程以上铅直, 以下坡比1:0.7。大坝由溢流坝段及左、右岸非溢流坝段组成, 溢流坝段布置在河床中部偏右岸, 长20m, 堰顶高程981.50m, 为WES型实用堰, 下游面采用挑流消能。非溢流坝段左、右岸分别长94.65m、46.35m。坝身采用C15 三级配碾压混凝土, 迎水面采用C20二级配变态混凝土 (厚0.5m) 和C20 二级配碾压混凝土 (上部厚1.5m, 下部厚2.0m) 防渗, 抗渗标号为W6。大坝基础设置1.0m厚的C15 二级配混凝土垫层。
(2) 基础处理。大坝基础置于弱风化中上部, 为防止坝基浅层滑动对于基础局部不良地质段采用固结灌浆, 固结灌浆采用梅花形布置, 间、排距为3.0m, 深入基岩5.0m。另外, 为加强帷幕灌浆效果, 在帷幕灌浆孔上下游侧设置3 排固结灌浆, 孔间距3.0m。
(3) 防渗处理。根据坝肩钻孔地下水位分析, 左岸地下水水力坡降为10~40%;右岸地下水水力坡降为10~30%。坝址区岩体较破碎, 节理裂隙较发育, 可能会出现绕坝风化裂隙型渗漏, 需对坝基和两岸进行防渗处理。防渗处理原则及防渗线路选择:两岸接地下水位与正常蓄水位交点水平伸入5~10m作为防渗端头, 防渗线路按垂直于山体布置, 防渗下限深入岩体透水率不大于3Lu。经计算, 防渗总进尺4797m, 有效进尺3050m, 无效进尺1747m。
2.2 取水、冲砂建筑物
为节省投资, 将坝内取水设施与冲砂底孔上下重叠布置, 井筒中心桩号为坝0+070.55, 位于大坝左岸紧靠溢洪道布置。冲砂底孔进口底板高程955.50m, 孔长28.96m, 进口孔口尺寸1.2×1.5m (宽×高) , 设置检修闸门及相应的启闭设备;出口采用1:5 的压坡, 压坡段长1.0m, 孔口尺寸1.2×1.3m (宽×高) , 设置弧形工作闸门一道。孔身采用C35 钢筋混凝土衬砌厚1m。
取水管为坝内埋管, 进口底板高程960.50m, 长16.70m, 管径0.9m, 采用Q235 焊接钢管, 壁厚6mm, 管周边采用1.0m厚的C20 的外包混凝土, 进口设置固定式拦污栅和1.2×1.2m (宽×高) 检修闸门及相应的启闭设备。
3 碾压混凝土重力坝结构设计
3.1 坝顶高程确定
坝顶高程根据各种运行情况的水库静水位加上相应超高后的最大值确定。
从表1 中看出, 坝顶高程的控制情况为校核洪水位情况, 坝顶高程取为983.80m, 高于校核洪水位, 满足规范要求。
3.2大坝结构设计
(1) 坝顶结构。坝顶高程为983.80m, 顶宽4.0m, 坝顶无交通要求, 左、右岸非溢流坝段分别长94.65m、46.35m, 上、下游侧均设栏杆, 左岸坝顶与上坝公路相连接。
(2) 坝体材料。结合坝体方量及工期要求, 坝体主要采用C15 三级配碾压混凝土;为满足防渗要求, 上游迎水面采用C20 二级配变态混凝土, 厚度为0.5m;其后为C20 二级配碾压混凝土, 953.80m高程以上厚度1.0m, 以下厚度2.0m;坝顶为厚0.2m的C20 常态混凝土路面;下游面设有厚0.5m的C15 三级配变态混凝土;垫层采用C15 二级配常态混凝土, 厚1.0m。
3.3 基础处理
(1) 坝基开挖。最大坝高46.0m, 属中坝, 根据《混凝土重力坝设计规范》 (SL319-2005) 要求, 将坝基置于弱风化岩体中、上部。开挖边坡岩质边坡1:0.3, 土质边坡1:1, 对地质条件较差位置的开挖边坡采取锚、网、喷联合支护处理。坝基开挖揭露的软弱夹层及岩溶发育位置进行局部深挖回填混凝土处理, 坝肩与两岸陡坡相接处作接触灌浆处理。
(2) 固结灌浆。大坝基础开挖至弱风化基岩上部, 为了提高基础的整体性, 减少基础变位、降低沿基础的渗漏, 拟对大坝基础存在地质缺陷的地方进行固结灌浆处理;同时为加强帷幕灌浆的效果, 在帷幕灌浆孔上下游范围内增设3 排固结灌浆。固结灌浆孔距拟定为3m, 梅花型布置。固结灌浆压力根据灌浆试验确定。初步拟定固结灌浆深入基础5m。经计算, 固结灌浆总进尺为2640m。
(3) 坝基防渗帷幕。防渗下限深入地下水位5~10m, 并满足岩体透水率不大于3Lu;两岸帷幕端点接水库正常蓄水位与地下水位交点水平伸入10m作为防渗端头。坝段防渗实施方案比选:设计时选择了在坝体内设置灌浆廊道和在坝顶施灌两种方式进行比较。经计算大坝下游最高水位1647.87m (P=0.5%) , 为保证廊道能自流排水至大坝下游, 廊道底板高程需≥1647.87m, 考虑廊道内径及衬砌厚其顶部高程为1651.67m (廊道高3.5m, 衬砌厚0.3m) , 而冲砂底孔进口底板高程为1655.23m, 两建筑物在高程上不矛盾, 故降低廊道底板高程增加永久排水泵。坝段帷幕线长161.0m, 总进尺2473m, 有效进尺1992m。
两岸防渗实施方案比选:设计时选择了在两坝肩开挖灌浆平硐和采用露天灌浆两种方式进行比较。根据两岸防渗端头确定原则, 左、右岸帷幕线分别为86m、39m, 如采用两坝肩平硐内灌浆, 其洞挖石方为1183m3, 投资为17.4 万元;如采用露天灌浆, 将增加无效进尺764m, 投资为10.8 万元;故本次设计推荐投资较省的露天灌浆方式, 两岸帷幕灌总进尺2324m, 有效进尺1058m。
根据坝区工程地质条件及灌浆布置方式比选, 帷幕线全长约286m, 防渗帷幕总进尺4797m, 有效进尺3050m, 帷幕灌浆布置为单排孔, 孔距3.0m。
摘要：某水库大坝是一座主要采用C15三级配的碾压混凝土坝, 最大坝高46m, 坝基地质条件较复杂, 需要在规划设计阶段进行深入研究。结合工程实际水文地质条件, 对大坝设计方案进行适当优化调整, 使碾压混凝土坝枢纽布置能够满足SL319-2005技术规范要求, 达到技术上可行、经济上合理的安全可靠性水平。
关键词：水库,农业灌溉,碾压混凝土,大坝
参考文献
[1]杨加智, 袁翠平.喀腊塑克碾压混凝土重力坝坝体渗控方案研究[J].水利科技与经济, 2007 (5) :284-286.
碾压混凝土坝施工技术 篇10
1 碾压混凝土的原料和配比
1.1 掺合料
在当前的碾压混凝土坝技术当中, 采用的大多数掺合料是粉煤灰。根据我国现有的碾压混凝土坝工程来看, 粉煤灰的效果较为良好, 其易性和工作度对于施工很有帮助, 同时, 能够钻取出表面致密均匀的混凝土芯样, 可能会对骨料的膨胀产生一定的抑制作用。根据相关试验证明, 如果掺入的粉煤灰数量的33.3%以下, 则不会出现这种问题。而粉煤灰的活性反应较为缓慢, 所以在工程后期, 其强度仍然会逐渐提升, 这对于承受荷载的水工建筑物相对较缓有利。此外, 在国外很多碾压混凝土坝工程当中, 也使用了火山灰或是其它具有一定活性的掺合料, 经事实证明, 其效果也较为良好。
1.2 砂石骨料
有一些碾压混凝土坝工程采用的骨料是天然砂石, 而在西南地区的一些高碾压混凝土坝当中, 也较为广泛的采用了人工砂石骨料。在传统的工程施工当中, 灰岩骨料仪器良好的性能得到了十分广泛的应用。灰岩骨料的膨胀系数较大, 具有较好的抗裂性能, 以此, 在高碾压混凝土坝中, 大多采用了这种材料。但是, 也有一些高碾压混凝土坝周边没有合适的灰岩, 因此为了降低施工原料成本, 只能选用火成岩作为骨料, 例如百色用辉绿岩、沙牌用花岗岩、棉花滩、玄武岩等。这些火成岩具有较大的密度, 能够有效的减少坝体方量、提高坝体容重具有良好的效果[1]。但是在制砂过程中, 石粉的回收具有较大的困难。
1.3 混凝土配合比
在进行混凝土配合比的确定过程中, 要以材料和自然条件为基础。对此, 我国已经有了十多年的经验, 相关数据资料也较为准确和可靠。在上个世纪末, 我国专家将国内外众多碾压混凝土坝的相关数据资料和实际混凝土配合比进行了汇总和整理, 建立了一个V isual Foxpro数据库。此后, 在进行碾压混凝土坝混凝土配合比的计算过程中, 只需输入坝址所在地的相应自然条件和设计要求, 就能够初步得到适用于该地碾压混凝土坝建设的混凝土配合比初步数据。这样, 就省去了很多试验的过程和步骤, 降低了工程成本, 也缩短了工程的工期。
2 碾压混凝土坝的防渗结构
在进行碾压混凝土坝的建设过程中, 通常利用常态混凝土或是高分子材料薄膜来进行防渗处理, 主要是由于对碾压混凝土层面的防渗能力比较担心。但是, 在利用常态混凝土作为防渗结构的过程中, 通常会出现一些问题。由于工程采用了两种不同的混凝土, 因此相互结合较为不易, 很容易产生裂缝。相比于常态混凝土, 碾压混凝土的水化热较低, 横缝的间距相对较大, 不同与常态混凝土。因此, 如果发生错位, 则需要迁就常态混凝土, 或是采取一定的止缝措施, 大大增加了工程的难度和复杂性[2]。同时, 常态混凝土与碾压混凝土相比, 渗透系数较为接近, 也不具备特别明显的优势。因此, 如果产生漏震或振捣不实的情况, 反而更容易发生渗漏。
为此, 相关专家进行了大量的室内试验和现场钻孔压水试验。实验结果证明, 碾压混凝土的防渗性能较为良好。此后又经过蓄水考验、压水试验、采取芯样等测试, 证明了在严格工艺控制之下, 碾压混凝土的防渗性能能够很好的满足碾压混凝土坝的设计要求。对于碾压混凝土层面的问题, 主要采取的解决方法是对新混凝土覆盖的时间间隔进行控制, 在之前的一层还没有初凝之前, 就要进行新一层的碾压。这样, 骨料能够深入到下层当中, 形成犬牙交错的格局, 胶结面也十分良好。
在当前的碾压混凝土坝当中, 采用的1Lu以下的防渗要求较低, 尤其是对于一些高碾压混凝土坝来说, 应当将防渗要求提高到0.5Lu以下较为适宜。在对芯样表面进行观察的时候, 在大骨料下或是大骨料附近发现过一些孔洞。这种碾压混凝土缺乏浆液, 可能是由于骨料的分离, 也可能是由于混凝土的易性较差[3]。因此, 在碾压混凝土的最终质量决定因素中, 混凝土的配合比具有极高的影响力。因此, 在碾压混凝土坝的施工过程中, 一定要选择最为合适的混凝土配合比, 对施工工艺进行严格的管理和控制。尤其是对混凝土覆盖时间的控制, 一定要确保在下层混凝土初凝之前, 进行新一层的碾压, 从而保证胶结面效果的良好。
3 碾压混凝土坝的设计问题
3.1 二级配碾压混凝土防渗区
在碾压混凝土坝的施工过程中, 二级配碾压混凝土具有在运送摊铺过程中不与分离的特点, 因此, 可以将其作为可靠的防渗结构。在具体的设计过程中, 应当注意宽度不要过宽。主要将水利梯度控制在0.1~0.05之间, 如果在施工过程中出现了问题, 能够及时的进行灌浆补救。同时, 应当注意施工的方便性, 确保在进行碾压的过程中, 不会因为太过狭窄而给施工带来难度。此外, 按照红坡三级配碾压混凝土的防渗经验上来看, 如果水头小于50m, 那么就可以将二级配碾压混凝土取消。
3.2 碾压混凝土坝的设计特点
在过去, 人们普遍认为, 利用碾压混凝土进行拱坝的建设, 无法将冷却系统省下来, 同时也不具备较为明显的优势。后来随着实践证明, 碾压混凝土坝具有很多的优势, 对于温控问题、分缝问题、倒悬问题等, 都进行了有效的解决, 使得碾压混凝土坝的经济性和可靠性得到了充分的体现。
在碾压混凝土坝的具体设计过程中, 需要特别注意分缝和灌缝的问题。如果当地的气候较为温和、设计坝线也比较短, 就可以不设计分缝。而如果当地的气候较为严峻、坝线也比较长, 那么就一定要设计分缝[4]。分缝通常包含三种, 分别是结构缝、诱导缝和正规缝, 具体的选择要结合当地的具体条件和碾压混凝土坝的设计体形来考虑。在不同的碾压混凝土坝当中正规缝的位置和跨度有所不同。在北方较为寒冷的地区, 分缝应到较为密集。而诱导缝必须能够确保在施工工程中能够顺利张开。而结构缝或施工短缝应当要对坝体的盈利进行有效的释放和减小, 同时控制其进一步的发展。而灌缝对于提高碾压混凝土坝的整体性能来说, 具有重要的作用。
此外, 还需要注意对温度应力的计算和控制。在施工过程中, 为了确保施工当中的碾压混凝土坝不会产生过大的温度应力, 必须要对入仓温度进行严格控制, 也要安放冷却水管, 岁水化温度进行控制。目前, 我国相关的技术研究机构已经设计出了一个仿真计算的程序软件, 来对温度应力进行计算。只需要提供相应的施工条件和设计结构, 就能够计算出温度阴历的最大值范围, 从而在施工过程中采取适当的措施进行预防和解决。
4 施工方法及设备的改进
4.1 输送皮带运送碾压混凝土
在碾压混凝土的运送过程中, 除了利用汽车直接运送入仓之外, 早在上个世纪后期, 就已经开始利用输送皮带进行碾压混凝土的输送。而在1993年, 我国三峡纵向围堰从美国的一家公司当中, 引进了一套较为先进的皮带输送设备, 并且在施工当中取得了较好的效果[5]。此后, 在一些工程当中也采用了国产的皮带进行输送, 效果也比较好。
4.2 连续拌合机和振动碾
我国在上个世纪末期失职了连续强制式全自动版和系统, 其容量达到了200m3/h, 填补了我国在这一领域的空白。到了二十一世纪初始阶段, 已经生产了10.5万m3的碾轧石混凝土。相比于传统的强制式搅拌机来说, 其制造成本和运行成本都比较低, 而生产出的碾压混凝土的质量、稳定性、以及其它各方面的性能指标都能够达标。
4.3 负压溜管垂直运输碾压混凝土
利用负压溜管进行碾压混凝土的输送, 是一种较为有效的输送方法之一。但是在实际应用的过程中, 要注意受料斗不能太小, 应留有一定的回旋余地。阀门开关和出料口也要进行认真的设计, 防止出现堵塞的情况。同时, 要适当采用耐磨材料, 并对开度进行掌握, 以减少磨损情况[6]。
4.4 斜层平摊铺筑法
在上一层混凝土还没有初凝的时候, 一定要确保新一层混凝土的碾压完毕。对此, 可以采用斜层平摊铺筑法来进行施工。在碾压混凝土坝的施工初期, 如果坝底过长, 为了能够减小仓面、缩短工期, 可以采用斜层平摊铺筑法来进行施工。实践证明, 采用这种方式, 也能够保证施工质量。
4.5 模版
碾压混凝土坝的施工过程是连续施工的, 上升的速度比较快, 安装模版的要求也较为简单, 在上游面垂直区域, 可以利用悬臂式可调钢模版, 可以实现交替上升和反复使用。对于拉杆要特殊注意, 如果使其在混凝土中吃力, 将会对上下游面造成一定的障碍[7]。因此, 应当采用水平拉杆。
4.6 快速质量检测方法
在水泥和混凝土的初凝时间测试当中, 可以利用电动势法来进行快速测定。在水泥的理化过程中, 自由水分子的数量或逐渐降低, 氢氧化铜的含量和逐渐上升。因此, 可将氧化银和铜-氧化铜来当作电极, 共同构成传感器, 并插入水泥浆表层或混凝土当中。就能够测出其初凝时间。
5 中国碾压混凝土坝的发展前景
目前, 根据我国现有的碾压混凝土坝来看, 数量并不是很多, 只有18座。其中, 坝高超过100m的由7座, 而拱坝仅有3座[8]。不过, 随着高碾压混凝土坝的相关技术和施工问题得到解决之后, 碾压混凝土坝将会取得更为广泛的应用。这是由于碾压混凝土的价格要远远低于常态混凝土的价格。因此, 在碾压混凝土坝当中, 采用越多的碾压混凝土, 其经济效益方面的优势也就越明显。同时, 如果在备料充足、管理严格、资金到位的条件之下, 碾压混凝土坝的工期能够大大的缩短。如果大坝不是控制建设项目, 也可以先进行其它工程的施工。根据多年的实践证明, 在一个枯水期之内, 可以完成一个中型的工程项目, 而大型的工程项目则需要两到三年的时间。
此外, 进行围堰建造的过程中, 如果利用碾压混凝土, , 将会体现出很大的优势。主要体现在围堰施工速度较快, 同时, 还可以漫顶过水。例如, 在三峡三期横向上游围堰的建造中, 围堰高度超过了120m, 方量超过了120万m3, 而要求在4个半月的实践之内完成。也就是说, 每个月的高度提升至少要在23m左右。而且, 还要求在施工完成之后的一个月之内, 就要进行蓄水发电。如果该工程不采用碾压混凝土, 是无法满足这些要求的[9]。
从当前的社会发展情况看来, 预计到2050年, 我国人均拥有的电量将会达到1k W, 装机总量将会达到15亿k W。其中, 水电装机量大约在4.5亿k W左右, 如果包含抽水蓄能的0.7亿k W, 那么水电装机总量将会达到5.2亿k W[10]。为了能够达到这一标准, 未来将会在各大江河之上修建更多的大坝, 同时大坝的高度也很可能会超过300m。其中, 也将会包含有很多的碾压混凝土坝。
6 结论
碾压混凝土坝是是一种效果十分良好的的水坝, 相比于传统的水坝来说, 碾压混凝土坝具有很多方面的优点。不但具有更加良好的效果, 同时在施工过程中也能够极大的提高施工效率, 节省施工成本。目前, 碾压混凝土坝的施工技术和工程质量已经有了很大的提高, 在国际上也取得了十分良好的效果。在未来一段时间内, 碾压混凝土坝技术仍然将会是一项十分领先的技术, 在世界范围内都会取得更加广泛的发展合应用。
摘要：在中国的土木工程领域当中, 碾压混凝土坝是一项十分重要的工程项目, 具有很大的现实意义。随着科技的不断发展, 大量先进技术和理念的应用, 大大提高了中国碾压混凝土坝质量、速度和规模。随着多年来的不断探索和发展, 已经逐渐达到了世界领先水平, 很多相关技术也被应用到了国外, 并且取得了十分良好的效果。随着中国西电东送工程和西部水电资源的建设和开发, 碾压混凝土坝必将取得更进一步的发展和进步。
关键词：碾压混凝土坝,发展成就,发展前景
参考文献
[1]张晓飞.碾压混凝土拱坝温度应力场仿真分析[D].西安理工大学, 2013.
[2]赵本基.碾压混凝土重力坝施工期温度应力仿真及温控防裂措施研究[D].武汉大学, 2014.
[3]兰春杰.普定碾压混凝土拱坝反馈仿真研究[D].武汉大学, 2014.
[4]沈崇刚.中国碾压混凝土坝技术的进展与运行经验[J].水力发电, 2013.
[5]袁翠平.碾压混凝土坝渗流理论与渗控方法研究[D].河海大学, 2012.
[6]关新强.特高碾压混凝土重力坝渗流特性及渗控措施研究[D].河海大学, 2014.
[7]钟桂良.碾压混凝土坝仓面施工质量实时监控理论与应用[D].天津大学, 2012.
[8]程圣国.碾压混凝土坝渗流研究综述[J].灾害与防治工程, 2011.
[9]方坤河.中国碾压混凝土坝的混凝土配合比研究[J].水力发电, 2013.
碾压混凝土坝施工技术 篇11
关键词：沥青混凝土路面碾压推移
对沥青路面施工中有关原材料质量、配合比及路面结构设计、混合料生产和施工全过程的分析，找出造成沥青混凝土路面施工碾压推移的各种因素，并提出相应的解决方法，以期在沥青路面施工中彻底解决碾压推移这一质量问题。
一、材料质量因素
（一）细集料含土量过大。沥青混凝土合成级配中0.075 mm以下的填料部分，是由石屑中的较细部分和矿粉共同组成的。如果生产中所用的石屑含土量过大，会造成沥青混合料0.075mm以下的颗粒含有大量的粘土颗粒。经验表明，当混合料中0.075 mm以下部分超过8%，且塑性指数大于4，就会出现混合料不易压实，容易出现碾压推移。经过长期检测、分析发现混合料中含粉量过高主要有两个原因：一是拌和站除尘设备不能很好地把粉尘清除干净，二是在加热、提升、二次振动筛分整个运行过程中粗集料和设备对细集料的高温磨耗作用，致使在热料仓中大量的粉料存在。刚开始做生产配合比时，常常等不到拌和站系统运行正常就进行取样，此时所取热料的0.075呦通过量还不是很大，因此检测不出这一问题。有时施工方发现了这一问题却心理没底将其进行掩盖，有时是因为监理和业主不同意扣减太多的矿粉用量。还有是出于保守考虑人为加大沥青用量，矿粉用量也相应加大。
（二）碎石强度过低。生产沥青混凝土的原材料质量好坏，直接关系到沥青混凝土的品质。如果选用石料的强度过低、扁平细长颗粒含量过高，会导致碎石压碎值过大，沥青混凝土路面在双钢轮振动式压路机的振碾或静压过程下，石料
的棱角很容易被振裂或挤碎，导致沥青混合料形不成骨架，且石料的碎裂面没有沥青粘结而形成滑动，就会造成推移。
二、合料配合比设计和路面结构设计因素
（一）混合料级配不良或沥青用量过高。若混合料级配设计中粗集料偏少，细集料偏多，而不能很好地形成骨架，造成集料的嵌挤作用不足以抵抗压路机在碾压过程中的水平推力，混合料就容易出现推移。配合比设计中如果沥青用量过高，混合料马歇尔试验的流值也就会增大。这样在施工碾压过程中，沥青混合料具有较大的流动性，在压路机的水平推力作用下可能会引起明显推移。
（二）下承层受热软化。路面结构设计中如果设有同步碎石下封层或稀浆封层，在沥青下面层施工过程中，同步碎石下封层或稀浆封层中沥青受到高温沥青混合料的影响，吸热逐渐变软，具有了一定的流动性，压路机在行进过程中产生的水平力就会导致层间相互错动，而造成推移。
三、合料生产和路面施工过程质置控制的因素
（一）温度影响。在沥青路面摊铺时如果不能保证连续作业，会造成混合料温度散失太多已硬化，沥青的粘聚性就会丧失；或由于未能及时碾压造成沥青混合料终压温度过低，沥青层上凉下热，上硬下软，出现大的温度离析，在钢轮振动或者静压下上层与下层变形不协调，混合料容易出现推移，路面会产生纵横向裂缝。
（二）粉尘含量过高的影响。有些施工单位为降低施工成本，在混合料生产时使用回收粉代替矿粉。由于回收粉主要来自细集料的较细部分，含有大量粘土颗粒，具有杂质较多、亲水系数和塑性指数较大的特点，使用回收粉生产的沥青混合料，粘聚力、水稳定性和高温稳定性均大幅度降低，这种混合料工程上被称为软弱混凝土，在碾压过程中会出现路面推移、开裂的情况。如果在沥青混合料生产过程中拌和站风门开度太小，会导致细集料中的粉尘不能被除去进人到热料仓，同样会生产出软弱混凝土。造成碾压推移病害。
（三）透层、封层施工质量影响。路面透层施工时，基层表面未能清扫干净，表面石粉等细料太多，形成一层无缝隙的“浮料”层，会降低透层油的渗透效果，在基层表面形成一层油膜；或者透层油的洒布温度太低、洒布量太少，起不到透层油连接两层的作用，而且下承层表面光滑，使层间静摩擦减小，在受水平应力时，就会产生滑动。同步碎石下封层施工时碎石的撒布量过多，在封层表面形成一层自由碎石层。沥青路面施工前如果未能彻底清扫，相当于在沥青层与下封层之间设置了一层钢珠，在压路机碾压过程中的水平推力作用下发生滚动导致路面碾压推移。
（四）骨料离析影响。沥青混合料在加工、装车、运输和摊铺过程中如果方法不当或没有采取必要防护措施，很容易产生骨料离析，离析后的混合料级配不良、粗细不均，而无法形成正常的骨架，导致出现碾压推移现象。
（五）摊铺、碾压方式方法的影响。沥青面层在摊铺过程中，如果摊铺机的夯锤、夯板频率开动过小，致使路面初压功不足，混合料松铺系数过大，摊铺的沥青混合料内摩阻力就会小于压路机碾压的水平推力，造成碾压推移。另外在碾压过程中，压路机行进速度过快、或在未成型路面上急停、速起也会造成碾压推移。为保证沥青路面的施工质量，使成型路面能够满足压实度、平整和渗水等各项技术指标要求，当沥青路面发生碾压推移时必须采取必要的措施尽量消除。根据以上对可能产生碾压推移因素的分析，可采用如下方法进行处理来消除碾压推移。（1）严格控制原材料质量。要严格控制沥青混凝土用粗集料的强度和规格等指标，满足规范要求，保证在碾压过程中不被大量压碎。（2）沥青混凝土配合比设计要反复试验论证。选取一个最科学、合理的级配，并且一旦混合料级配被验证合理，要保证其级配稳定性，不可随意改动。（3）加强沥青混合料生产质量控制。沥青混合料生产过程中拌和站风门开度要选择合适，可将通到拌和站拌和锅的粉尘回收管封闭或拆除，以保证回收粉不被添加到混合料中去，并且回收粉要作为废粉集中转运；集料加热温度宜采用规范要求加热温度范围上限，保证混合料的出场温度，从而保证摊铺、压实温度。（4）加强透层、封层施工质量控制，有效处理层间污染。透层施工前要彻底清扫，透层油的洒布量要足，以保证渗透效果；下封层施工严格控制沥青和碎石的撒布量，并采用胶轮压路机充分碾压，保证碎石颗粒和沥青结合紧密，在沥青路面施工前彻要底清除封层表面自由碎石和下承层表面污染。（5）保证路面摊铺厚度和初始压实度。沥青路面摊铺选择合适的松铺系数，保证压实厚度满足设计要求。调整摊铺机的夯锤、夯板频率大小合适，保证沥青路面的初始压实度。
结论：
总之，在实际施工中，沥青混凝土路面发生碾压推移的原因很复杂，需要认真分析并采取得当的措施进行处理。要充分保证原材料质量、混合料配合比和生产质量，严格控制摊铺、碾压等工序，尽量避免和消除过大的碾压推移，以确保沥青路面的压实效果，沥青混凝土路面才能发挥其优良的使用性能。
参考文献
[1]沈金安.沥青与沥青混合料路用性能[M].北京人民交通出版社.2001
碾压混凝土路面关键施工技术 篇12
1 碾压混凝土路面相关概述
1.1 碾压混凝土路面的特征
碾压混凝土就是通过采用碾压、振动等工艺, 使混凝土具备很高的密实度和强度。碾压混凝土本身的含水量相对较低, 这主要是因为其材料的性质十分干硬, 加上工艺的影响, 使其具备了高强度、施工速度快的优势, 并且还具备经济方面的优势。
和常规混凝土路面进行比较, 碾压混凝土路面应用的材料并没有很大的差别, 多数都是由水、水泥、碎石、外掺剂等材质组成, 二者最大的不同在于碾压混凝土采用的是特干硬性混凝土, 和一般的混凝土进行比较, 碾压混凝土使用到的水泥用量其实是很少的[1], 和普通混凝土路面比较, 因碾压混凝土单位用水量较少, 所以拌合物相对较为干硬, 可以通过振动压路机以及密实度较高的沥青摊铺机进行施工, 可以说碾压混凝土路面是一种较为特殊的道路结构型式。
1.2 碾压混凝土路面的性能
抗折强度主要用于判定和评估碾压混凝土路面的参数, 其与普通混凝土路面一样, 抗折强度、抗压强度与龄期存在紧密关系, 早期强度增长非常快, 而随着时间的推移, 强度增长也变得缓慢并逐渐稳定。碾压混凝土路面相比于普通混凝土路面, 其强度增长在早期非常快, 通常3 d抗折强度就能达到28 d的70%以上。虽然碾压混凝土路面强度性能良好, 但其也存在一定的缺陷, 其中较为明显的缺陷就是路面可修整性较差。也正是因这一缺陷的存在可能会导致出现一系列的问题, 如路面平整度提升存在困难, 导致通行受到一定的影响;表面构造难以满足防滑的要求, 从而使得路面防滑性能下降;公路表面质量的耐久性及均匀性相对不佳等等。此外, 碾压混凝土路面还可能在纹理方面出现一些问题, 见表1。
2 碾压混凝土路面关键施工技术
2.1 选择合适的原材料
在整个施工期间, 碾压混凝土路面对水泥要求尽量为硅酸盐水泥, 这主要是由于其初凝时间、抗折强度、耐磨、水热性能均良好。在施工开展之前, 相关技术人员需要进行取样试验, 选料时尽可能选择各方面性能都良好的中性砂料;粗集料选择则应当选择表层洁净、质地坚硬的卵石和碎石[2]。但无论选择何种集料, 在开展施工之前都应当进行相关试验检测工作。碾压混凝土路面用水方面, 同样要保证水质达到路面施工的相关要求与规范。其他原材料方面, 例如外掺剂和粉煤灰在选取时都应当保证符合施工需求。
2.2 混凝土拌合施工技术
混凝土拌合就是采用各种质量达到国家规定标准的原料, 按照科学的比例充分混合并搅拌, 搅拌主要从料场管理进行, 直至将搅拌好的混凝土用料运送至装卸车辆上。混凝土拌合时应当注意的问题包括拌合时间、原料质量稳定措施及防离析措施等。在材料计量以及料场管理方面, 相比于普通混凝土, 碾压混凝土的拌合均匀时间相对长一些, 这主要是因为其单位用水量较少, 材料干硬。如果搅拌机的型号和搅拌工艺都是不一样的话, 那么在搅拌的过程中也会产生不同程度的影响。即使都是一种型号的拌合机, 机械运作时的叶片相对位置和叶片线速度等都可能会影响到拌合的实际效果, 因而对于拌合的相关参数很难简单规定。依据现场拌合对比试验及室内试验, 在借鉴国外施工经验的基础上, 实际施工时应当需要在选定好拌合机后开展试拌工作, 从而将拌合均匀耗费的时间作为最佳的控制时间。
2.3 摊铺施工技术
碾压混凝土路面施工的一道关键程序就是摊铺工艺, 摊铺的关键就是将运载车上装载的混合料按照标准要求摊铺, 在充分保证密实度的前提条件下进行最基层的摊铺施工。在整个施工作业期间, 应当注意以下几个方面的问题:1) 自动找平系统。这一道工序可以说是摊铺的根本质量要求。无论摊铺机是我国自主研发制造还是国外进口, 都应当保证具备良好的自动找平性能, 并且要求找平基准科学可靠, 这样才能始终保证机械的运作情况良好[3]。2) 松铺系数。这一项指标就是用摊铺厚度比压实厚度最终计算的比值。在摊铺施工过程中, 只有松铺系数和摊铺厚度都合理, 才能为压实厚度奠定最终的保证。松铺系数能体现出摊铺预压的实际密实度情况, 在正式开展施工之前应当通过开展试铺试验进行确定, 通常松铺系数维持在1.05~1.15之间即可。3) 摊铺速度。摊铺速度对“拌合→运输→摊铺”有重要的影响, 选择科学合理的摊铺速度, 对于提升设备使用效率、加快施工进度以及提高路面质量意义重大。就“拌合→运输→摊铺”这一整套系统工作性能分析, 在选定拌合机之后, 基本上也就确定了理论上的摊铺速度。相关研究表明, 如果停机时间较长, 在停机的地方往往会出现“凸楞”现象, 这对于路面平整度会产生一定的影响。4) 熨平板工作参数。熨平板工作参数主要有熨平板工作角、夯锤频率、行程等。一般而言, 当熨平板工作角是常数时, 混合料的量在单位时间内是不变的话, 则此时能保证具有均匀的摊铺厚度。至于夯锤参数, 有专家认为, 夯锤行程可以调节至最大值, 其他参数则应当低于最大值的80%, 从而保证机械摊铺工作性能得以维持。
2.4 碾压作业施工技术
碾压工艺的实际作用就是为了增加混合料的密实度, 达到路面成形的目的。在确定最终的混凝土配合比和机械型号之后, 则只有碾压的速度和顺序会对压实的最终效果产生影响[4]。尤其是在碾压工作段长度方面, 应当充分考虑到实际施工的设计要求和试验情况, 科学制定碾压工作段长度。而在碾压施工工序方面, 一般有初始静压、中期复压以及后续终压三个阶段。在每一道碾压工序应用时, 都需要维持合理的压路机速度, 同时保证相邻的碾压路段保持一半的轮宽重叠。需要注意的是, 无论在开展何种碾压施工作业, 都需要保证在混凝土初凝充分之前完成。
2.5 养护作业施工技术
混凝土要想形成良好的强度, 养护工作必须要做到位, 尤其是对于有着很强干硬性的碾压混凝土, 如果无法做到有效的养护及保存水分, 则可能会导致水分流失, 对碾压混凝土强度的形成产生负作用。
在养护工艺方面, 依据相关经验, 推荐以下几种养护工艺:在观察施工环境和判定相关施工情况之后, 施工人员可以选择性能良好的材料开展洒水湿润工作, 这要求该类材料有良好的保水效果, 常见的有锯末和麻袋等;在完成整个碾压施工处理之后, 将养生材料覆盖于路面上;每隔4 h~6 h进行一次洒水养护工作, 具体时间依据蒸发情况判定。在养护时间方面, 依据碾压混凝土路面与相关验收规范的要求, 通常要求碾压混凝土抗折强度达到3.5 MPa时间为3.8 d左右, 对路面的潮湿养护要求时间维持在1周左右。此外, 由于碾压混凝土路面的施工十分特殊, 加上路面早期强度形成速度较短等特性, 通常在施工当日, 部分轻型车及养护专用车就能上路行驶, 但注意要控制车速, 防止对路面造成损伤。
3 结语
随着我国公路研究方面的技术力量不断增强, 我国对于碾压混凝土路面修建的研究也在不断的深入。就目前来看, 碾压混凝土已经被广泛应用。碾压混凝土路面设计和普通的路面设计存在一定的区别, 其包含的技术层面的内容更加丰富。因此, 相关设计人员应当根据工程实际情况, 并按照国家的相关规定进行设计工作, 并且在碾压混凝土路面施工前后, 严格遵照施工技术各方面规定要求, 从而才能将各项关键施工技术落实到位, 为路面使用质量奠定坚实的基础。
摘要：分析了碾压混凝土路面的特征与性能, 从原材料选取、混凝土拌合、摊铺、碾压、养护等方面, 阐述了碾压混凝土路面的关键施工技术, 旨在提高混凝土路面的施工质量。
关键词：混凝土路面,施工技术,养护作业,原材料
参考文献
[1]郭磊.试分析公路路面施工中碾压混凝土路面的施工技术[J].江西建材, 2015 (18) :184-185.
[2]张国毅, 廖凌.掺合料应用于道路碾压混凝土及其路面施工技术[J].中国新技术新产品, 2012 (18) :94-95.
[3]李汶霖.浅谈碾压混凝土路面的施工技术与路面断板的防治[J].价值工程, 2010 (3) :201.