浅谈常态混凝土双曲拱坝施工的关键技术

2018-02-04王桂春

智能城市 2018年5期

王桂春

娄底市水利水电工程建设有限责任公司，湖南娄底 417000

在水利工程的施工建设中，由于拱坝超载能力强、造价低、内部应力分布均匀、运行安全等优势而得到了较为广泛的应用，特别是在一些高山峡谷等地形中显现出的发展前景更为广阔。在混凝土双曲拱坝施工的过程中，由于科学技术的不断进步，逐渐形成了一整套比较完善的施工工艺。在本文中，重点对常态混凝土双曲拱坝施工的关键技术进行了探讨。

1 常态混凝土双曲拱坝施工关键技术分析

1.1 运输

为了使混凝土能够被连续且快速地运输到施工的现场，在运输混凝土的过程中需要注意各种问题，例如，严禁存在骨料分离以及泌水的问题，要采取一定的措施避免混凝土的干湿度及其坍落度发生较大的变化。同时，要尽可能地减少运输的时间，严格控制混凝土运输过程中的转运次数，防止混凝土温度发生回升的问题。如果在实际运输的过程中，由于某些客观因素造成运输车停止运输的时间过长，则需要将已经初凝的混凝土当做废料来处理。此外，在实际运输中，向仓内加水这一行为是严禁发生的。

1.2 混凝土铺料工艺

在混凝土双曲拱坝施工的过程中，混凝土铺料工艺主要有两种，即台阶法与平铺法。台阶法就是在实际施工的过程中，与浇筑设备的配备以及仓位的特性相结合来确定，通常来说，其厚度范围控制在55cm左右。平铺法就是在双曲拱坝混凝土浇筑的过程中，浇筑平面的水平必须要得到保证。同时，需要与仓面的大小、混凝土的强度以及天气状况相结合来对铺料的厚度进行确定。一般来说，采用平铺法进行铺料，混凝土的厚度一般控制在40cm左右。

在某常态混凝土双曲拱坝工程实际施工的过程中，在混凝土铺料时主要是对台阶法利用来进行的，主要做法就是对基岩面的第一层混凝土进行浇筑之前，铺筑一层厚度10～25cm左右的砂浆在基岩上方，并且在浇筑上层混凝土之前，铺设一层2.5cm左右厚度的水泥砂浆在其表面。

1.3 混凝土平仓振捣工艺

在进行混凝土平仓的过程中一般采取的方式是人工配合振捣臂平仓的方式，混凝土的振捣采取5棒振捣臂和手持式振捣臂联合振捣。通常来说，会结合缆机的配备来确定振捣臂与平仓机的配置，一般来说，每台缆机会配备1～2台5棒振捣臂。在缆机吊罐卸料之后，先对平仓机进行利用来进行平仓，之后再对振捣臂进行利用来进行振捣密实；对于面积比较小的仓位、模板周边或者是钢筋较为密集的部位，可以先对手持式φ130振捣棒和φ80振捣棒或软轴振捣棒进行利用来振捣。在振捣的过程中，模板与振捣棒之间的距离应大于0.5倍的有效半径，两个振捣点之间的距离应小于振捣器有效半径的1.5倍；另外，为了能够使混凝土的密实度与接茬处有效结合在一起，下料点的接茬处、两台缆机的下料接头处应该对振捣的时间进行适当的延长。

1.4 施工缝面处理工艺

混凝土层间的间隔时间应该控制在直接铺筑允许的范围内，如果超过允许直接铺筑的时间，则需要对层间进行施工冷缝处理。利用高压水来对边缘部位进行冲毛。在冲洗干净表面之后，在混凝土面上对砂浆或者是小级配的常态混凝土进行铺筑，通常来说，铺筑的砂浆厚度为1.5cm左右，若利用小级配的混凝土，则其铺筑的厚度约为3cm左右。铺筑的面积按照1h浇筑混凝土的量来计算。在其上对混凝土摊铺碾压，需要在砂浆或者是小级配的混凝土初凝之后碾压完成。

为了使混凝土胶结的效果及其质量得以保证，砂浆、水泥掺合料的配比以及从拌和完毕至被覆盖的时间需要经过试验确定。

1.5 混凝土的温控措施

要想控制混凝土双曲拱坝出现的裂缝数，就必须要科学控制施工时混凝土的温度，通过合理养护来提高混凝土质量管理及其浇筑质量。

具体来说，可以从以下几点着手进行：第一，在混凝土的质量管理方面，可以采用胶混材料，例如水泥等，同时需要对混凝土的配合比进行合理的控制；在水泥的品种方面，尽量使用矿渣硅酸盐水泥，并均匀地搅拌混凝土，从而使混凝土自身的抗裂能力得以提升。另外，可以对外加剂进行充分地利用，例如粉煤灰等。可采用苫布对混凝土作业区进行遮盖与防御，同时还能够起到使模板降温的作用。第二，坝体分缝分块处理。为了实现混凝土的温度控制，便于施工的顺利进行，将混凝土坝纵、横缝和施工缝分成坝块、坝段，分层进行浇筑，是混凝土坝体分缝分块处理的主要目的。通常来说，坝体的分缝分块是结合坝高、坝型、结构要求、实际施工的条件以及环境温度等相关因素来进行布置的。分缝主要特点为横缝分段，竖缝分块，浇块的高度一般控制在3m以内。通过对坝体进行合理的分缝分块，改变混凝土结构，使混凝土抗裂性能得以有效提升。第三，严格按照混凝土浇筑顺序进行施工。一般来说，在混凝土浇筑的过程中，多点下料的方式应用的比较多，混凝土入仓时主要是按照先低后高的顺序进行。浇入仓内的混凝土需要随浇随平，并对其进行及时地振捣，从而使混凝土浇筑的密实度得以切实保证。通常来说，混凝土下料的高度控制的范围在2.0m以内。在混凝土的接头与条带等部分，需要对保温被覆盖等保温措施进行采取，从而使混凝土的温度得到有效的控制。

1.6 模板的施工问题

（1）装配转动模板：装配第一级模板→装配第二级模板→第一级模板转动到第三级→第二级模板转动到第四级→第三级模板转动到第五级→以此类推。

一块模板转动工作的过程：吊车准备→挂钩→松开锚筋螺栓→开始吊→安置→检查调整→拼接缝板并进行补缝→锚筋开设→以此循环。第一级模板装配时，由于模板锚筋不能用于第一级模板，由此要对第一级的模板使用特别的加固手段。模板下面的外部用锚筋进行加固，用方木维持在锚筋和模板中间，禁止模板立刻开展插筋稳定。朝着仓内的模板在上面利用内撑与内拉结合一起开展稳固手段，朝着仓外的模板上利用外撑与外拉的组合手段进行稳固，并且支撑杆必须是25钢筋，运用12钢筋做拉力筋。第一级模板装配固定好以后就要开展第二级模板装配，第二级模板装配时少数第一级模板的锚筋开设好，或是装配锚筋的抗拔力还不能完全符合设计标准，第二级模板只能靠第一级的模板固定体系承担负荷，所以第一级模板固定体系不可以提前捣毁和损害。第三级模板装配在第一级模板的锚筋开设后面部分，等施工达到一仓或者两仓的混凝土并且锚固力符合设计标准以后才可以开展安配。第四级模板装配在要投入常规翻升工作手段，模板转动使用承载量达8t的车子进行吊装配。上下游面进行转动模板装配一定要保证拼缝紧密、不出现漏浆，并且要确保双曲拱面无误、光滑、不出现错台。其上下游的坝面的各个仓均是近似圆环的扭曲面，坝面各个点，不但在X轴与y轴方向的水平坐标出现转变，z轴也出现转变，所以模板的斜杆进行伸缩，安排模板收仓期间，坐标必须用高配置的设备合作，同时让内撑杆维持定位，保障仓内浇筑完成以后，验收其与仓口模板的误差是否符合规定。

（2）转动模板装配，先在第一级仓位上先埋好上升的锥体和锚筋，等浇筑完成的混凝土耐受力到4MPa时，使用8t承载量的汽车吊来装配模板，放在上升的锥体上，调整并纠正模板来浇筑下一级混凝土，按顺序爬升到设计高度。

（3）钢与木模板使用人工拆卸，吊车拆卸悬起的模板和组装的模板。

（4）对于一些纷乱的结构仓位，结构条件是用起重机或简单扒杆拆卸。

2 如何配比高功能混凝土

在浇筑混凝土之前，安排了足够的时间委托某公司完善其配比设计的实验探讨。用公司规定的水泥与优良的粉煤灰和好的外加剂，采用发热低的中热性能水泥、骨料好的配比与质量好的粉煤灰，选择复合外加剂，减少混凝土配比水泥的用量，降低其水化热的温度升高与减速水化热的消散速度，其内部的温度减少。通过测验了1年左右的时间，配出一种符合常规大坝标准混凝土，其特点：伸值较大、水化热量少、韧性高、中弹模、退缩小、温度升高慢。

3 混凝土双曲拱坝施工现场管理措施

3.1 科学组织，保证质量

通过对科学合理的施工进行设计来对施工生产进行全面的布置安排，从而使现场的施工得以有序进行。在对施工现场进行管理的过程中，首先需要对混凝土双曲拱坝施工项目的实际情况进行深入细致的分析与研究，对每一个环节可能会出现的技术难题进行分析，结合施工现场的实际情况以及专家的建议，来对解决这些技术难题的措施进行探讨，从而使施工的质量及其安全得以有效的保证。

3.2 对资源进行合理配置，使施工有序进行得以保证

在施工现场，由于人、机、材料的需求是在不断变化的，因此，在对资源进行配置的过程中也需要与施工的进度计划相结合来使各个方面的均衡得以保证，如此一来，才能够使施工得以有序进行，整个施工现场才能做到施工设施布局合理，材料整齐摆放，机械操作范围明确，施工工序紧密衔接，虽然整个施工现场都在紧张施工，但却忙而不乱，十分有序。

3.3 不断提高施工队伍的整体素质

施工现场人、机、环境的和谐统一，与施工现场高效率、高效益的进行有着十分重要的关系。施工队伍的素质是工程项目施工质量得以保证的基础，必须加强对施工人员的培训，不断提高施工人员的素质。首先，施工人员要将安全放在首位的同时，还需要树立起施工质量的意识，并且相关单位还需要对施工队伍的责任意识进行不断地加强，避免因施工人员的失误而造成施工事故的发生。其次，通过采取各种途径提高员工工作的积极性，充分挖掘施工人员的潜能，对员工的激励机制进行建立，通过明确的奖惩机制，培养员工的凝聚力与责任意识。再次，必须要对施工队伍的管理体制进行明确，使施工队伍的素质得以不断提升。