水电站碾压式混凝土坝施工工艺及质量控制

水电站碾压式混凝土坝施工工艺及质量控制

Summary：我国社会与经济快速发展的背景之下，水电站也逐步成为重点民生项目。在水电站建设过程中，碾压式混凝土坝是其重点施工部分，由于其具有操作便捷、安全性高、可靠性强等多样化的优点，因此其在现如今水电站项目基建之中占有较大比例。本文就水电站碾压式混凝土坝的施工技术与质量展开相关探讨，对新技术进行阐述，对施工工艺的要点做出分析，并提出一定的质量控制措施，以期为相似项目建设提供一些帮助。Keys：水电站；混凝土坝；施工技术就我国水电站的碾压混凝土筑坝工程建设而言,已有近30年的历史,在世界范围内处于领先地位。这一工程的建设和发展,主要是以“快速、经济、高效”为主要特点,目前已完工或正在施工的混凝土筑坝工程已充分体现这一特点。本文针对目前水电站碾压混凝土筑坝工程的施工特点,找出其存在的不足,提出了解决办法,并将其应用于碾压絮凝筑坝工程[1]。1碾压混凝土水筑坝施工的优势1.1施工速度快,减少工期从碾压混凝体的施工过程可以明显看出,水坝的截面尺寸往往与混凝土规范相似,对水泥的使用也相对较少,从而使大坝的整体结构变得简单。因此,对大坝采用混凝土浇筑方式工作,比常规的混凝土浇筑方式快。以岛地川坝为例,采用分段浇筑法施工,每层保证质量在2.0m左右,这种施工方法需要22个月可以完成浇筑,但采用混凝土碾压法施工后,每层保证质量为3.0m,仅需20个月即可完成工程建设,将工期提前整整2个月;大川坝采用分段浇筑法施工,每层保证质量为3.0m,需要11个月才可完成,而采用碾压法施工,仅需9个月即可完成。1.2造价低碾压混凝土水坝相对于常规土石坝来说体积较小,因此在建造过程中,所需的建筑材料也相应减少,从而节省建设成本。水坝地基的建造宽度较小,因此减少了挖坝的力度和工作范围,允许水坝的施工及排洪建筑物的总长度减少,碾压混凝土水坝,特别是中小型水坝,不仅可以保证工程的施工效率,还可以减少对水流的输送,直接降低输送费用。2水电站碾压式混凝土坝施工工艺2.1准备工作(1）施工机械及原材料准备。通过应用施工机械，可提高施工效率，减少人员投入；加之高质量的施工材料，则可以有效地保证坝体施工质量。对此，施工单位需以现场施工条件及工程质量要求为导向，制订科学的机械设备组合方案，配备性能达标的机械设备，并做好日常的维护与保养工作。同时，施工单位还需选择符合资质要求的供应商来采购施工所需的材料，加强进场时的质量检验，采取防晒、防雨等相关防护措施，从而更好地维护施工机械与原材料[1]。(2）准备作业。以施工方案所提要求为准，组织各项参数的实测工作，确定结构控制点的具体位置，若无误则有效标示。按照要求将模板安装到位，采取固定措施，以免在混凝土浇筑期间发生偏位现象，且需预埋钢筋等相关构件。在做好各项准备工作后，组织全面验收，若合格则进入后续环节，不合格则需及时处理。2.2配合比设计施工单位可通过试配来确定具体配比，并将所得工艺参数作为正式生产的标准。通常情况下，试验需明确配合比、搅拌时间、温度等方面的具体取值标准，且在未经许可的情况下不可随意变更配合比。2.3拌和与运输根据配合比组织混凝土的拌和作业，其生产所得的混凝土应利用自卸车及时转运至现场。运输车需尽可能匀速运行，并保持5km/h以下的速度，且期间不可出现快速提速、加刹车、急转弯等驾驶行为，否则将易导致混凝土工程性能大幅度下降。混凝土在运抵现场后，需由专员指挥卸料，同时保证堆放高度<1.5m。卸料时，施工单位需加强对混凝土质量的检验，若存在骨料分离的现象，需及时采取处理措施，以避免将不达标的混合料应用于施工中。2.4混凝土平仓以仓面实际情况为准，合理组织平仓作业。根据工程经验，薄层摊铺是可行方式之一。在实际摊铺过程中，施工单位需重点关注混凝土的工艺特点，如初凝时间等，并根据规范在作业面上施工出带宽为5～8m的相应条带。同时以大坝的轴线为基准，使条带走向与其平行。此后，再利用推土机进行清理，将两侧的混凝土推向中间，使整个施工面具有平整性。对于施工机械难以到达的边角区域，则需要由施工人员处理。2.5混凝土的碾压作业碾压施工工艺要点较多，施工人员需充分关注各方面的情况，采取动态化控制措施。碾压设备速度全程稳定在1～1.5km/h，相邻条带搭接量至少应达到10cm。模板边缘及孔口处较为特殊，此类区域可采取手扶式振动碾压的方式。每完成一层混凝土的碾压作业后，需检查压实度，视实际情况决定是否需采取进一步的处理措施[2]。2.6坝体碾压混凝土层间处理层间间隔时间具有差异性，因此其对应的处理方法也需适时调整。若时间短于混凝土终凝所需时间，则必须在铺筑上层混凝土前做好处理工作，即加铺一层厚度约1.0～1.5cm的水泥砂浆；反之，若该间隔时间超过终凝时间，则有必要对施工缝面采取凿毛处理措施，随后再完成水泥砂浆的铺设作业。对此，施工单位必须以合理的方法做好层间的处理工作，以免对混凝土铺筑施工效果造成不良影响[3]。2.7养护混凝土初凝后，需通过高压水枪全面清理水泥硅表面杂物，要求混凝土表层具有一定的粗糙度。混凝土施工成型后，为了保证能够及时进入覆盖养护环节，施工单位必须保证混凝土全程维持湿润的状态，且期间需由专员定期洒水，以避免因混凝土过于干燥而产生裂缝此外，若现场气温<3℃，需辅以保温措施，从而减小低温对混凝土成型质量的影响。3水电站碾压式混凝土坝施工的质量控制措施3.1材料方面的控制材料控制主要体现在以下4方面：一是对水质的检查。在混凝土制备环节，对于水质有着一定的要求，需要技术人员定期对水质进行检测，可以借助砂浆强度试验检测的方法进行对比分析，若发现水样制成的砂浆抗压强度低于合格水源制成的砂浆时，则表明水质污染严重，不能继续使用。二是对水泥的检验。依照国际规定以及相关行业标准，在对每批次的水泥进行抽样检测时，需要做好其化学成分的分析，对于同一品种、同一标号的水泥，抽样检测的取样单位应该控制在200～400t，检测的项目包括水泥标号、稠度、细度、凝结时间等，同时也需要做水化热试验来对温度裂缝进行防范和控制。三是对混合料的检查。以粉煤灰为例，应该与其他的掺合料一起进行检测取样，将100～200t作为一个取样单位，不足100t的按照100t进行取样，混合料检查的内容包括细度、需水量比、烧失量等[5]。四是对骨料的检测。混凝土制备环节，每个班次至少需要对粗细骨料的含水率进行2次检查，如果遇到降水或者气温变化较大的情况，需要每2h检查1次。3.2工艺方面的控制工艺控制主要体现在以下2方面：一是碾压工艺的控制。在进行混凝土碾压的过程中，施工单位需要将碾压轮的宽度考虑在内，确定条带的规格，要求相邻条带可以实现有效搭接，碾压方向平行于搭板轴线。等到碾压作业完成后，可以使用核子密度仪来对压实度进行检测，要求测量值不能低于设计值的98.5%，否则需要进行复压。二是成缝工艺的控制。填充和成缝应该同步实施，做到一次成缝，对填缝材料和混凝土表面的间距进行严格控制，对于一些薄弱区域，需要多碾压1～2遍来保证施工质量。碾压式混凝土坝工作量巨大，要求切缝能够及时完成，缩短施工间隔时间，保证正常的施工进度。3.3人员方面的控制人员素质会对施工质量产生不容忽视的影响。在工程建设中，需要做好人员方面的控制，重视对于施工作业人员的岗前培训，促进其专业素质的提高。同时，在施工前还需要做好技术交底工作，要求现场施工人员和管理人员能够了解工程建设的要求，做好施工管理，保证工程的施工质量。4结论综上所述，碾压式混凝土坝在施工的过程中具有机械化程度高、操作简便等优点，在保证水电站建设质量的基础上，有效地提高了施工的效率，逐渐得到了广泛的应用。在具体施工的过程中，压实度对碾压式混凝土坝的施工质量有着重要的影响，必须严格按照施工方案设计的要求，合理的控制碾压速度，确保混凝土的压实程度。其次是对原材料的质量检测，禁止质量不符合标准的材料应用到工程建设之中。Reference：[1]陈治超.浅谈碾压混凝土坝施工仓面设备运行维修管理[J].中国设备工程，2016，（07）：31-32+38.[2]钟