水库工程坝体碾压混凝土施工要点

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　　[摘 要]随着水利工程建设的迅速发展，各项施工技术也发生了根本性的转变，从材料的应用到施工技术方案的确定，都发生了日新月异的变化，其中混凝土施工技术的发展对水利工程建设影响最大，直接对工程使用寿命以及后期运行产生影响。因而施工技术人员在施工过程中应当切实了解施工现场情况，依照实际需要确定施工工艺技术方案，采取有效的管控措施提高混凝土施工质量，在保证大坝施工进程的前提下，进一步提高工程质量，节约施工成本，从而更好地发挥水利工程的经济社会效益。
　　[关键词]水库工程、大坝施工、碾压混凝土、要点
　　中图分类号：TV642 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0150-01
　　1 引言
　　水利碾压混凝土筑坝技術是从80 年代以来才开始研究和应用，但是总体上来发展速度较快，部分成功施工案例为我国碾压混凝土筑坝的研究设计提供了宝贵的经验和技术参数。碾压混凝土筑坝融合了常态混凝土坝和碾压土石坝的长处，具有节约水泥用量，简化施工工艺，机械化程度高，施工速度快和工程造价低等优点。
　　2 影响混凝土施工质量的主要因素
　　虽然混凝土施工技术在不断的发展和实践中有了很大的提高，但是在实际的施工中仍旧会或多或少受到不同因素的影响，使得水利大坝建设出现质量问题，最主要的影响因素可以从两方面进行分析，首先是主观因素，即施工技术水平，由于我国现代混凝土水利大坝建设起步相对较晚，同技术发达国家仍旧存在一定差距，因而混凝土施工容易出现问题；其次是客观因素，即环境因素，由于混凝土材料特性，其施工很容易受到外界环境因素的影响，下面便针对两方面影响因素进行简要分析。
　　2.1 主观因素
　　相比较于国外，我国现代水利工程建设起步相对较晚，国外技术发达国家混凝土施工技术已经推广使用时，我国才刚刚进入起步阶段，因而在实际的应用和技术研发等方面经验不足，还存在诸多不成熟之处需要改进，尤其在高技术含量的混凝土施工中，例如碾压混凝土坝施工，由于相关技术的欠缺，类似工程以及施工技术的发展速度相对较慢，这对我国水利工程的建设发展以及水利事业的提高都有着不小的影响。
　　2.2 客观因素
　　气候水文以及地质条件和环境因素等均是影响水利大坝施工建设的主要因素，由于水工大坝的施工周期长，施工范围大，工程量大，因而很容易受到客观因素的影响而致使工程整体产生质量问题，很多施工单位在施工前的现场勘查阶段偷工减料，不能切实了解施工环境，导致了施工设计方案不适合现场的施工环境，因而在后期的施工中不得不频繁地变更施工设计，严重影响了水利工程水库大坝的施工质量和施工成本，甚至给水库大坝留下安全隐患。
　　3 大坝碾压混凝土施工技术应用
　　3.1 测量放线以及铺设止水垫层
　　水库大坝进行混凝土施工前需要进行合理碾压，待斜面碾压完成后才能进行后期施工，完成斜面碾压质量验收后，测量人员需要首先进行纵缝位置线的放置，同时需要设置找平带，找平带大约宽厚 ，主要材料为水泥砂浆，通过在施工缝周围设置找平带，从而便于侧模以及止水带的安装，需要注意的是，水泥砂浆的运送需要由专业的自卸车进行，从而令水泥砂浆可以直接运送至现场，便于施工人员施工作业。
　　3.2 乳化沥青固坡
　　混凝土施工前，水利大坝填筑高度到规定高度后，上游斜坡碾压质量验收合格后，需要进行乳化沥青的喷涂 乳化沥青的喷涂需要使用专用的乳化沥青泵，完成乳化沥青的喷涂后将沙子均匀洒在喷洒面上，从而提高堤坝坡面的强度，利用乳化沥青后的坡面稳定性也可以得到有效提升，完成乳化沥青的固坡作业后，还需要对坡面进行静碾施工，即利用振动碾压两遍，并对乳化沥青固坡作业进行质量检验。
　　3.3 设置接缝止水
　　接缝止水设置是混凝土水利大坝施工的一项重要环节，其设置主要针对趾板、高趾墙以及防浪墙和面板之间的接缝，设置接缝止水时在拉应力区应当设置张性缝，或者垂直缝，而在大坝的压应力区则应当设置压性缝，依照实际需要合理选择接缝止水类型，接缝止水设置前自施工现场进行沥青木板的制作，并将其埋设至后浇块上进行焊接，焊接方式使用氩弧焊氧乙炔双面焊，进行铜止水的焊接，而聚氯乙烯垫片以及橡胶棒的焊接则需要使用热沥青以及烙铁，其中橡胶止水棒的固定需要利用模板，首先在需要进行止水的位置进行密封材料的涂刷，带材料干燥后嵌入合适防护罩，嵌入方式依照实际需要有冷法和热法，完成嵌入作业后使用钢压条膨胀螺栓进行固定。
　　4 碾压混凝土技术的发展和创新
　　4.1 原材料的选择
　　碾压混凝土材料性能和耐久性研究，碾压混凝土溶蚀机理，通过对碾压混凝土临界水力梯度及渗透溶蚀耐久性的分析论证，为直接采用碾压混凝土作为坝体防渗体、减少防渗层厚度、降低内部碾压混凝土水泥用量和入量采用粉煤灰提供了理论依据，并应用于工程实践。研制的碾压混凝土配合比数据库和配合比计算机辅助设计方法，简化了碾压混凝土配合比设计。活性掺和料研究，解决了高掺粉煤灰的问题。一般掺量为胶凝材料的55% ～65% ，减少水泥用量，简化温控，在缺少粉煤灰的情况下，我们还可采用磨细后的磷矿渣和凝灰岩作掺和料。外掺石粉研究，解决了不同砂质外掺石粉用量对混凝土抗压、抗拉强度的影响。碾压混凝土外掺Mg0 的膨胀性能研究已取得可喜的成果 。
　　4.2 坝体结构的设计
　　在高碾压混凝土重力拱坝应力和承载能力计算分析方而，我国普遍采用非线性有限元法，同时根据现代混凝土和岩石弹塑性力学、非线性断裂力学的最新研究，采用非线性弹性理论、弹塑性增量理论和非线性断裂理论，研究高碾压混凝土重力坝的应力状态和承载能力。高碾压混凝上拱坝采用的整体三维有限元分析方法，能较好地模拟复杂的地基条件，合理地考虑拱坝整体刚度与地基的相互作用，采用仿真设计高碾压混凝土拱坝又是一例创新，它考虑了主要荷载的连续增加过程，应力性质的改变（如应力集中点韧性改变）参数的正确性等。4.3 机具和工艺方面
　　研究开发了深槽高速皮带机，实现了高速、入槽角的碾压混凝土输送；改装的移动式塔式布料机，以塔式起重机为基础机，加设内、外旋转皮带机组成五连杆机构，利用塔式起重机的起重、回转、入小车移动功能完成皮带机在水平、垂直方向的布料，设备实用、造价低。改进负压溜槽下料控制装置，有利负压形成，使碾压混凝土在下滑过程，形成相对密实的料仓，实现定量给料。研究开发自级真空溜管带、全封闭的自动弧门及自动控制进料系统，解决了 V 形河谷建高碾压混凝土坝施工难题。开发了具有中国特色的碾压混凝土筑坝工艺，该工艺具有施工简单、设备投资小、速度快等特点，施工中在碾压混凝土坝下部采用自卸汽车直接入仓，中部采用汽车加真空溜管入仓，上部采用汽车加缆机入仓，开发了碾压混凝土斜层施工工艺。
　　5 加强碾压混凝土施工新技术研究
　　5.1继续开展高性能碾压混凝土研究，使之能适应日益发展的碾压混凝土工程的需要。加强高掺粉煤灰碾压混凝土长龄期性能研究及应用，继续开展对新掺合料的试验研究。
　　5.2依托工程实践进行高陡边坡条件下混凝土垂直运输入仓方式及新工艺、新设备的研究，为日益增多的山区地区高坝建设创造条件。
　　5.3深入研究和完善高温和严寒季节碾压混凝土施工温控技术，探索中、低碾压混凝土坝经济适用的温控措施。我国坝体碾压混凝土筑坝技术经历了从重力坝向拱坝和薄拱坝发展、低坝向高坝发展，并且在坝体施工中的应用也日益广泛，技术日益成熟。诸多施工技术已经位于世界先进水平，可谓坝体碾压混凝土筑坝技术在整体技术上领先于世界水平。在西部大开发的大环境下，水利工程建设也越来越多，给我国水利水电施工提供了难得的科研和实践平台，作为水利水电工作人员，笔者有责任和义务为该项技术的发展做出自己应有的贡献。
　　6 结语
　　作为我国基础设施建设中的重点项目，水利工程一直以来都受到国家和社会的重视 而在水利工程施工建设中，水利大坝作为施工工序最多，最为复杂的专业系统工程，其施工是施工人员最为重视的。随着混凝土水利大坝施工技术的推广，一些施工过程中产生的质量问题开始受到人们的关注，在实际的施工中只有充分结合实际需要，从主观客观两方面因素进行把握，规范施工行为和施工环节，才能切实保障水利大坝建设质量，推进我国水利事业的发展。
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