李 傲
(重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院,重慶 永川 402160)
建國(guó)以來(lái),我國(guó)修建了許多大壩工程,經(jīng)過(guò)幾代人的艱辛努力,我國(guó)的筑壩技術(shù)得到了很大的提高,其中一項(xiàng)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(shí)驗(yàn)和檢測(cè)工作已經(jīng)悄然開(kāi)始,并相繼運(yùn)用到了實(shí)際工程當(dāng)中,例如大潮山、沙牌、大水花等都是運(yùn)用碾壓混凝土技術(shù)建成的。通過(guò)一系列的實(shí)踐,我國(guó)在該技術(shù)的施工方面積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn),攻克了許多技術(shù)難題,實(shí)驗(yàn)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(duì)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(guò)對(duì)干硬混凝土實(shí)施不斷的振動(dòng)和碾壓,從而提高其強(qiáng)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(diǎn),具有造價(jià)低廉、工程期短、控溫簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)[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?yàn)?,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(guò)程比較簡(jiǎn)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(guò)程比較快速,一般采用汽車運(yùn)輸材料,入倉(cāng)后使用薄層機(jī)械進(jìn)行碾壓,然后連續(xù)澆筑直到規(guī)定高度,可見(jiàn)這種施工技術(shù)施工環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單,流程緊湊,因此有效節(jié)約了時(shí)間,減少了施工過(guò)程之中的各種不必要的浪費(fèi)。一般來(lái)說(shuō),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%??梢哉f(shuō)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(gè)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(lái)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(gè)重要的特點(diǎn)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(jiàn)其比例相當(dāng)大。粉煤灰具有發(fā)熱量小、密實(shí)性好等特點(diǎn),因此,有效降低了混凝土水化熱,簡(jiǎn)化了控溫工作。同時(shí)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(cāng)面上甚至還更低,僅僅只有20多厘米,只有個(gè)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(diǎn)。也正是由于這種薄層鋪筑的施工方法,使得筑壩進(jìn)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(xiàng)改革性技術(shù),這種技術(shù)的使用,使得施工流程大大簡(jiǎn)化,管理起來(lái)更加簡(jiǎn)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(guò)程連續(xù)性較強(qiáng),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(wú)需通過(guò)施工間歇來(lái)控制溫度,所以有很強(qiáng)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(lái)說(shuō)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(jí)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(jì),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(shí)進(jìn)行覆蓋和碾壓,兩層混凝土之間的間隔時(shí)間應(yīng)該小于4小時(shí)。
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(shí)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(lái)說(shuō),選用二級(jí)配碾壓混凝土是較為有效的,同時(shí)配合使用推土機(jī),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(hù)工作是筑壩施工中的一個(gè)重要組成部分,一般需要采用變態(tài)混凝土對(duì)外露面進(jìn)行保護(hù)。
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(jìn)行,第二次灌漿是在表面巖體進(jìn)行接觸灌漿是進(jìn)行[2]。
結(jié)語(yǔ):碾壓混凝土筑壩技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn),在我國(guó)已經(jīng)有了較多的實(shí)際運(yùn)用,隨著實(shí)踐的不斷增多,所積累的經(jīng)驗(yàn)也越來(lái)越豐富,技術(shù)越來(lái)越成熟。但是,該項(xiàng)技術(shù)仍然具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ枰藗兝^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.