混凝土施工技术在水利水电工程中的应用
2017-07-07王玉莹黄露露
王玉莹+黄露露
摘 要:水利水电工程中要大量运用混凝土施工技术,其工程量大、施工工序及技术复杂度高、环境要求和温度要求较高,闸门和大坝等不同部位施工技术要求不一,因此需要施工技术人员和管理人员严格按照相关规范和要求进行施工和管理,确保工程质量。
关键词:水利水电工程;混凝土施工技术;水闸;大坝
混凝土施工技术直接关系到水利水电工程的整体质量,既是重要的施工材料,又是重要的水工建筑结构,其施工技术包括多个环节和各种施工器械,针对工程的不同部位要采取不同的施工技术,细节要求较高,温度控制较严,因此在水利水电工程施工中尤其需要注意施工质量,按照施工设计要求严格施工。
1 混凝土施工技术在水利水电工程应用中的特点
1、工程量大
水利水电工程的混凝土工程量通常都要超过几十万立方甚至更多,因此施工周期往往较长,要确保施工质量及进度,就需要运用好各种施工器械和先进技术,从施工可行性和经济性上综合设计施工方案。
2、环境影响较大
水利水电工程受到环境的影响较大,在气候、气温、水文以及其他环境条件发生改变时,都可能会引发工程的断续,因此不能保证工程的连续性。
3、温度控制要求较高
水利水电工程混凝土施工过程中,通常都是大面积或大体积施工,采取分层或分块进行,实际施工中,往往容易受到来自于温度的影响,从而出现裂缝问题,无法充分保证坝体或其他构件的整体性,因此尤其需要注意温度控制和表面的保护。
4、技术复杂
水利水电工程在不同功能和施工条件下,往往会选择不同形式或标号多样的混凝土,在浇筑时往往会和各种金属构件或者预埋构件出现交叉施工,因此需要保证施工的合理性和有序性。
2 混凝土施工技术在水闸施工中的应用
1、水闸底板施工中混凝土技术的应用
水闸底板施工是一个难度较高的环节,需要设计并制作各种内容模型并搭设脚手架等。施工前,技术人员需要先平整基面,保护地基,对于软土地基要铺设8~10cm的素混凝土垫层,再浇筑底板。内容模型的制作需要技术人员在水闸周围搭设模板,并使用地龙木辅助工作。底板混凝土的浇筑表面要呈麻面状,能够有效增强底板与混凝土的摩擦力。预制混凝土在湿冷状态时要固定好钢筋材料,用铅丝绑扎或者搭设脚手架控制好混凝土减料口面层的钢筋因受力可能发生的变形问题,同时防止浇筑时底板出现不良沉降。在施工过程中,混凝土与底板浇筑部位的强度要始终保持一致,能够有效应对浇筑过程中底板可能因为策略和其他外力影响而可能出现的变形问题。浇筑时,要控制好各项施工指标,浇筑厚度和钢筋布局都要按照施工设计图纸作业,确保混凝土强度能够达到设计要求,提高底板质量。
2、混凝土施工技术在水闸闸墩施工中的应用
由于水闸门槽分布有大量的钢筋及复杂的预埋结构,且闸墩的厚度较小、高度较大而平面较窄,因此混凝土施工技术存在较大的难度。在浇筑过程中,施工缝倾斜度是施工的重要依据,要避免局部缝隙带来的施工隐患。闸墩中间出现沉陷缝隙时,需要浇筑混凝土以止水。闸墩和底板可能会在施工过程中出现沉降现象,因此要通过浇筑混凝土使两者能够充分连接。浇筑闸槽时,一般需要采取预留二期混凝土一次浇筑或者预制门槽的方式进行浇筑,可以最大限度地缩减闸墩的厚度以及垂直度方面的误差。拉螺栓加套以固定闸墩在后期会影响闸墩表面的平整度,因此一般会使用硬质橡胶垫片确保结合效果, 在螺栓两端进行穿插,之后再把螺栓埋进预制的四棱柱中,橡胶垫片和四棱柱两者的总厚度要和闸墩的厚度保持一致。
3 混凝土施工技术在大坝施工中的应用
1、大坝浇筑技术
水利水电工程大坝混凝土浇筑一般无法一次性完成,因此需要进行分缝分块法进行浇筑,主要有纵缝分块技术、错缝分块技术以及通仓分块技术三种。首先是通仓分块浇筑技术因其浇筑分块较长,因此需要严格控制好温度,以避免混凝土结构温度裂缝的产生。浇筑过程中不需要设置纵缝,使用机械化设备进行分层浇筑操作,在施工过程中需要不断控制温度,一旦控制出现问题,很可能会因温度应力出现裂缝问题。这种技术的施工效率更高,浇筑仓面也更大。其次是错缝分块浇筑技术,这种浇筑方法的施工根据是坝体竖缝及其高度和方位,浇筑分块较小,不需要再灌浆接缝,浇筑过程中对于温度的控制要求也较小。但这种浇筑方式容易因温度控制不足而受温度影响产生裂缝。最后是纵缝分块浇筑方法,这种浇筑方法的使用前提是大坝坝体是完整的,并且需要进行灌浆接缝,浇筑复杂度也极高,工作量极大,优点在于受温度的影响是相对最小的。
2、大坝的接缝灌浆技术
水利水电工程大坝需要确保整体性,因此必须对大坝的横缝进行接缝灌浆。首先需要对接缝灌浆进行管路系统布置,一般分为骑缝式、盒式和重复式三种系统,盒式系统较为常见于纵缝灌浆中,重复式重点用于流畅管道的再次灌浆作业中。骑缝式的效果最佳,能够确保灌浆流畅,升浆平均,管路系統也不容易发生堵塞。其次是接缝灌浆的压力及张开度设计,以骑缝式灌浆系统一般压力设置为0.2MPa,从而控制好灌区顶部存在的接缝处的灌浆压力,灌浆作业中,无须再控制进浆口的灌浆压力。在接缝灌浆作业开始前,需要计算出代表性坝块,其可灌性指标最重要的就是接缝张开度,需要保证接缝张开度高于水泥最大颗粒粒径3倍以上,从而避免水泥干缩,一般最佳张开度在1~3mm以内。最后,在接缝灌浆施工过程中,需要注意坝块可能出现的变形以及应力变化问题,以避免引起相邻接缝之间出现的张开度闭合或变窄问题,同时也要避免灌浆后的接缝被拉裂或破坏,要严格按照施工技术和工序工艺进行操作,一般而言,采用由横缝到纵缝的顺序进行接缝灌浆。但为了坝块在侧向保持稳定性,也要采用由纵缝到横缝的顺序进行施工。无论采取何种顺序,纵缝和横缝的接缝灌浆都不能同时进行。
3、碾压混凝土施工技术
碾压混凝土施工技术是一种对水利水电工程大坝施工更为有利的技术,主要是在碾压土坝石和混凝土的混合物后,再进行混凝土浇筑施工,是一种效率高而投资小的施工技术。碾压混凝土粘度较小、水泥含量较小、粉煤灰含量较高、骨料直径较小,与普通混凝土相比,能够更好的保证硬化强度。碾压过程中,各薄层之间要确保稳定度和粘合度,从而提高工程质量和耐久性。碾压施工技术的表面硬度较高、碾压面积较大、混凝土混合物材料成本较低,同时确保了施工效率和工程经济效益。
4 结语
我国水利水电工程的进步是显著的,对于工程质量的关注度也是逐步提高的,混凝土施工技术直接关系到水利水电工程的质量,因此必须在施工过程中,有效应对来自于气候环境、施工进度以及工程结构等状况的变化,采用有效的技术严格施工,确保工程质量,使水利水电工程真正做到利国利民。
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