李 傲
(重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院,重慶 永川 402160)
建國以來,我國修建了許多大壩工程,經(jīng)過幾代人的艱辛努力,我國的筑壩技術(shù)得到了很大的提高,其中一項重要的技術(shù)就是碾壓混凝土筑壩技術(shù),自上世紀(jì)八十年代起,關(guān)于該技術(shù)的實驗和檢測工作已經(jīng)悄然開始,并相繼運用到了實際工程當(dāng)中,例如大潮山、沙牌、大水花等都是運用碾壓混凝土技術(shù)建成的。通過一系列的實踐,我國在該技術(shù)的施工方面積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗,攻克了許多技術(shù)難題,實驗了許多新技術(shù)、新材料、和新工藝,從而逐步形成了一套相對完善的施工工藝。
碾壓混凝土施工技術(shù),從字面就能大致理解其基本施工方法,即通過對干硬混凝土實施不斷的振動和碾壓,從而提高其強度和穩(wěn)定性的方法,該方法綜合了碾壓土石壩施工方法和常態(tài)混凝土壩施工工藝在施工工藝上的優(yōu)點,具有造價低廉、工程期短、控溫簡單等優(yōu)點[1]。
與傳統(tǒng)的筑壩技術(shù)相比,碾壓混凝土技術(shù)所消耗的水泥減少了許多,因為,該技術(shù)采用的是干配比,水泥用量只相當(dāng)于傳統(tǒng)工藝用量的40~70%。而且該方法施工過程比較簡單,大大節(jié)約了人力和物力,減少了成本。
碾壓混凝土施工過程比較快速,一般采用汽車運輸材料,入倉后使用薄層機械進行碾壓,然后連續(xù)澆筑直到規(guī)定高度,可見這種施工技術(shù)施工環(huán)節(jié)簡單,流程緊湊,因此有效節(jié)約了時間,減少了施工過程之中的各種不必要的浪費。一般來說,與傳統(tǒng)筑壩工藝相比,碾壓混凝土施工技術(shù)工期能夠縮短30~50%。可以說是相當(dāng)可觀的了。
傳統(tǒng)的筑壩技術(shù)所需要的水泥比較多,而堤壩屬于大型混凝土塊,水泥的水化熱不易散發(fā),使得混凝土塊中心溫度很高,巨大的內(nèi)外溫差極易導(dǎo)致壩體出現(xiàn)裂縫,因此,在傳統(tǒng)的筑壩施工中一個重要的工作就是控溫。而碾壓混凝土技術(shù)所使用的水泥較少,而且較多的使用低熱粉煤灰來替代水泥,從有效降低了混凝土的發(fā)熱量,所以也就降低了控溫的難度。
在碾壓混凝土壩施工中一個重要的特點就是大量使用粉煤灰。在碾壓混凝土壩施工中膠凝材料當(dāng)中的粉煤灰大約占比50~70%,可見其比例相當(dāng)大。粉煤灰具有發(fā)熱量小、密實性好等特點,因此,有效降低了混凝土水化熱,簡化了控溫工作。同時也改善了混凝土施工和易性,增加了混凝土的穩(wěn)固性和抗?jié)B能力,是壩體的質(zhì)量更為牢固可靠。
碾壓混凝土施工中,采用的是薄層鋪筑的方法,碾壓厚度一般僅有30厘米左右,在大倉面上甚至還更低,僅僅只有20多厘米,只有個別地方能夠達(dá)到50~70厘米。這種薄層鋪筑的方法是碾壓混凝土施工工藝的一大特點。也正是由于這種薄層鋪筑的施工方法,使得筑壩進度加快,大大縮短了工期,節(jié)約了成本。
全斷面碾壓是碾壓混凝土筑壩技術(shù)的一項改革性技術(shù),這種技術(shù)的使用,使得施工流程大大簡化,管理起來更加簡單,施工速度也得到了提高。
碾壓混凝土筑壩技術(shù)的施工過程連續(xù)性較強,由于大量使用粉煤灰,水化熱量大大降低,而且散熱條件也較差,因此無需通過施工間歇來控制溫度,所以有很強的施工連續(xù)性。
原材料的選擇與搭配是保證施工質(zhì)量和控制成本的關(guān)鍵。一般來說需要選用硅酸鹽水泥,粉煤灰需要選擇質(zhì)量好的優(yōu)質(zhì)灰,最好選擇一二級粉煤灰。骨料最好選擇灰?guī)r人工骨料。另外材料的搭配比例也需要嚴(yán)格控制,一般采用較富砂漿的混凝土配合比設(shè)計,高參粉煤灰,灰漿富裕系數(shù)應(yīng)該控制在1.1~1.4之間。
由于碾壓混凝土筑壩技術(shù)采用薄層鋪筑的方法,因此為了保證每一層混凝土之間較好地粘合在一起,需要及時進行覆蓋和碾壓,兩層混凝土之間的間隔時間應(yīng)該小于4小時。
骨料分離是影響混凝土層之間粘合度的重要因素,因此需要消除,實踐證明采用攤鋪碾壓的方式能夠有效減少骨料分離。一般來說,選用二級配碾壓混凝土是較為有效的,同時配合使用推土機,邊推邊攤鋪,從而把分離骨料重新融入到混泥土當(dāng)中去,使其均勻混搭。
碾壓混凝土的外露面保護工作是筑壩施工中的一個重要組成部分,一般需要采用變態(tài)混凝土對外露面進行保護。
二次固結(jié)灌漿法主要用于壩肩固結(jié)灌漿上,第一次灌漿利用碾壓施工的間歇期進行,第二次灌漿是在表面巖體進行接觸灌漿是進行[2]。
結(jié)語:碾壓混凝土筑壩技術(shù)具有很多優(yōu)點,在我國已經(jīng)有了較多的實際運用,隨著實踐的不斷增多,所積累的經(jīng)驗也越來越豐富,技術(shù)越來越成熟。但是,該項技術(shù)仍然具有很大的發(fā)展?jié)摿?,需要人們繼續(xù)努力探索。
[1]戴凌元.碾壓混凝土筑壩技術(shù)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,(4):127.
[2]楊權(quán).碾壓混凝土筑壩施工技術(shù)探析[J].黑龍江水利科技,2012,40(9):85-86.