碾压混凝土大坝快速施工研究与应用

碾压混凝土大坝快速施工研究与应用

韩立虎

中国水利水电第六工程局有限公司   辽宁 沈阳   110000

摘要：水利水电工程是利国利民的基础设施，也是国民经济和工业发展的基础，不仅能够调节水资源和抗旱防洪，而且水力发电可以满足工业生产和居民日常生活需求，具有清洁能源的特点，因此受到各国的青睐。碾压式混凝土大坝作为水电站的重要组成部分，其修建工期占整个工期的80%以上。因此，在保证质量的前提下，寻求一种快速的施工工艺，对于高大碾压式混凝土双曲大坝具有十分重要的意义，特别是对于山区修建的大坝工程，快速修建可大大降低施工成本，尽快使大坝投入使用，形成资本回收。

关键词：碾压混凝土；混凝土大坝；应用

引言

碾压混凝土大坝快速施工方法采用连续翻升模板和预制块模板施工，后期施工只需连续翻升，预制块模板作为溢流面台阶模板结构单一，可在碾压施工期间进行安装，操作简单快速，节约准备周期，而且解决了溢流面表层混凝土和混凝土之间连接插筋的安装问题。下部结构自卸汽车直接入仓和上部结构采用满管溜槽入仓＋仓内运输，解决了峡谷区域混凝土浇筑如何快速入仓问题。混凝土层间结合采用水泥净浆在现场拌制，代替拌合站拌制砂浆运输至现场的传统方案，减轻了拌合站生产压力，提高了层间结合快速施工效率，促进了混凝土的强度提升，达到了混凝土施工的快速要求。碾压混凝土大坝快速施工方法适用于工程中设计有溢流表面的碾压混凝土大坝的快速施工，其他类型大坝可参考借鉴。

1碾压混凝土大坝快速施工方法工艺原理及工艺特点

1.1碾压混凝土大坝快速施工方法工艺原理

（1）坝体碾压上游迎水面采用连续翻升模板底层模板通过水平方向预埋的4根锚筋固定并进行外部支撑,上部模板只需在仓内设置少量拉筋即可,同时模板设有操作平台,确保模板安装、拆卸时作业人员施工安全,具有操作简便,拆卸安装速度快等优点。

（2）坝后溢流面覆盖区下的施工采用预制挡块作为模板该区域后期进行溢流面施工,碾压混凝土表面需要进行凿毛处理,且需要布置插筋,对其表面平整度、碾压混凝土边界等没有严格的要求,同时碾压混凝土为干硬性混凝土,下游侧采用双排预制挡块足以满足施工要求。

（3）采用仓外自卸汽车+满管溜槽垂直运输+仓内自卸车运输的快速入仓手段项目大坝所处地两岸山体陡峭、大坝高度达100m,修筑入仓道路所需的开挖回填工作量十分巨大,在坝肩的合适位置安装满管溜槽进行碾压混凝土从仓外到仓内的垂直运输,同时随着浇筑面的提升而逐渐拆除末端溜槽。

（4）采用预制块预埋进行诱导缝成缝提前在仓外预制诱导缝预制块,预制块上预留有接缝灌浆管路孔和固定穿孔,以便现场快速组装和固定,可保证诱导缝按照设计位置开裂,同时保证碾压混凝土通仓浇筑。

1.2碾压混凝土大坝快速施工方法工艺特点

碾压混凝土大坝快速施工方法采用连续翻升模板和预制块模板施工,后期施工只需连续翻升,预制块模板作为溢流面台阶模板结构单一,可在碾压施工期间进行安装,操作简单快速,节约仓号准备周期且解决了溢流面表层混凝土和混凝土之间连接插筋的安装问题。下部结构自卸汽车直接入仓和上部结构采用满管溜槽入仓+仓内运输,解决了峡谷区域混凝土浇筑如何快速入仓问题。混凝土层间结合采用水泥净浆在现场拌制,代替拌合站拌制砂浆运输至现场的传统方案,减轻了拌合站生产压力,提高了层间结合快速施工效率,促进了混凝土的强度提升,达到了混凝土施工的快速要求。

2碾压混凝土的主要建筑材料

2.1胶凝材料来源

碾压混凝土使用水泥和粉煤灰作为胶凝材料。实际比例将由配合比设计研究得出，并报工程师批准。

2.2混凝土骨料来源

砂石骨料集合将由本地供应或自采方式提供。

2.3水采用地下水或山顶积水

经检测合格后，用于混凝土搅拌。

2.4混合剂

掺合料将在工程师批准后按施工要求使用。将对其与工程中使用的水泥和材料的适用性进行测试。不同品种的外加剂将被分开储存，以避免在运输过程中混合装载，防止交叉污染。

2.5混合比例

碾压混凝土将由普通硅酸盐水泥、粉煤灰、骨料、水和缓凝剂组成。根据投标阶段的胶凝材料用量，考虑低胶凝材料和低水化热的混合设计。在项目实施阶段，应根据招标文件的规定，采用经工程师批准的配合比。

3碾压混凝土大坝快速施工研究与应用

3.1坝体碾压上游迎水面采用连续翻升模板

为了保证翻升模板安装的精确和规范,在安装之前,需依据设计文件采取合理的测量方法进行放样,随后进行模板的支立,为避免模板表面的泥浆和油污等影响混凝土成形,在支模过程中需对模板进行清洁和修正,完成拼接后的模板应保持严密、干净、牢固和光洁,满足混凝土浇筑时的承载和变形要求,安装完成后要进行测量校核,确保安装精度。由于混凝土浇筑速度受其初凝时间的影响,因此在混凝土浇筑过程中,应控制浇筑速率,保证上部浇筑的混凝土与先浇筑混凝土能够形成连续的整体,不会出现分割截面,同时对混凝土进行连续振捣,模板附近采用加浆变态混凝土,碾压浇筑过程中振动碾不得在模板2.0m范围内碾压。

3.2配料

（1）当搅拌站的称量误差处于“意外波动范围”时，由操作人员根据实验室人员的意见进行处理。如情况严重，对碾压混凝土质量有较大影响，则按废旧材料处理。如果波动范围频繁，碾压混凝土质量不受控制，则需要临时停机维护。（2）在碾压混凝土的配料和生产中，加强对原材料和混合料的质量控制和抽样检查。（3）碾压混凝土混合物的VC值将根据气候和工作面的施工条件进行动态控制。一般来说，VC值将被控制在3～8s内。（4）碾压混凝土混合物的空气含量将得到有效控制。（5）当砾石的超规格和劣质直径超出相应规格规定的范围时，将调整各等级砾石的配比量。（6）当砂的细度模数和石粉含量在控制范围内时，可以不调整砂率。当砂的细度模数和石粉含量超出控制范围时，可根据规格和试验结果适当调整砂率。（7）当现场配制的外加剂溶液的比重超过设计范围时，要及时查明原因，进行处理。（8）加强对混合出口碾压混凝土的控制和检查。不合格的混凝土将禁止浇筑。

3.3改变施工期间降温速率

降温速率主要影响坝体温度及应力变化速率,由于降温过快对坝体早期温度变化影响较大,会导致相应坝体早期应力产生显著增大,因此控制降温速率同样是施工期间防裂的重要影响因素。调整施工中期冷却水温和目标温度后坝体整体温度有一定增大,其最高温度由24.42℃升至24.63℃。受温度改变影响,坝体施工前期应力变化未发生突变,且前期应力值较之前降低约0.07MPa。

结束语

采用以上技术后在保证工程质量的前提下,加快了施工进度,同时降低了施工成本。其中碾压混凝土EL280高程合同节点目标提前完成,碾压混凝土全部完成的合同节点目标提前完成,为项目整体计划节约了工期。通过本工法的实施,不仅加快了碾压混凝土的浇筑速度,也节约了成本,保证了项目的履约,对于其它水电站大坝的建设具有重要的借鉴意义。

参考文献

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