浅谈水利碾压混凝土坝工程建设的施工要点及其施工管理
毛家学
云南省水利水电工程有限公司 云南昆明 650000
摘要:随着水利工程建设规模的不断扩大,碾压混凝土坝施工技术得到了广泛应用。文章以水利碾压混凝土坝工程建设为研究对象,深入分析了材料质量控制、摊铺碾压、接缝处理及养护施工等关键技术要点,提出了健全制度规范、加强监测控制、优化调度管理及技术培训等施工管理措施,旨在提升工程建设质量和施工效率,确保水利碾压混凝土坝的安全性和耐久性。
关键词:水利工程;碾压混凝土坝;施工管理
引言:水利碾压混凝土坝作为水利工程建设中的重要结构物,其施工质量直接影响着水利工程的整体效益和安全性能。近年来,随着我国水利事业的快速发展,碾压混凝土坝凭借其优异的性能和经济效益,在大型水利工程中得到了越来越广泛的应用。然而,由于碾压混凝土坝施工工序复杂、技术要求高,施工管理难度大,研究其施工要点和管理措施具有重要的现实意义。
1水利碾压混凝土坝工程建设的施工要点
1.1材料质量控制要点
碾压混凝土坝施工的原材料主要包括水泥、骨料、粉煤灰、外加剂等。为确保工程质量,施工材料在进场前必须进行严格的质量检验,检查其是否符合设计要求和相关质量标准。以某拱坝工程为例,所用的中粗骨料需要满足压碎值小于12%、针片状颗粒含量低于15%的要求,同时材料的配比也要严格按照试验确定的配合比进行,并控制各成分的计量误差在规定范围内[1]。在混凝土的生产过程中,要密切关注骨料的含水量变化,并及时调整用水量,确保混凝土的和易性满足碾压施工的要求。
1.2摊铺碾压技术要点
碾压混凝土坝的摊铺碾压施工是确保坝体结构质量的关键环节。卸料宜采用平地式卸料,控制卸料高度不超过2m,避免离析。摊铺采用斜面分层法,控制铺料厚度为30-35cm。碾压设备一般选用25-30t的振动碾,碾压遍数不宜少于6遍。为减少碾压接缝的数量,可采用纵向错缝、两侧对称的碾压方式。碾压过程要做到先慢后快、先静压后振压,直至达到设计要求的压实度。碾压时要特别注意薄弱部位如边角、接缝等的碾压质量。某拱坝工程施工时,在缝面附近1m范围内增加了2遍碾压遍数,有效提高了边角区的密实度。
1.3接缝处理技术要点
水利混凝土坝体由于体积庞大,需分块、分层浇筑,碾压层间以及坝段之间不可避免地存在施工接缝。这些接缝往往是渗漏和开裂的薄弱部位,因此须采取切实有效的处理措施。例如在接缝面上铺设砂浆或用高压水枪冲洗,并控制两次碾压的时间间隔不宜超过5小时。针对坝体横缝和纵缝,可设置复合式止水结构,上游侧先设置橡胶止水带或铜止水带,下游侧再设置PVC止水带,中间以压力灌浆的方式形成宽约1米的帷幕防渗墙。对于坝体与基岩接触面,要采用“三排一注”的方式进行帷幕灌浆处理,即在基岩面上每隔3米设置一排深2米的灌浆孔,在坝体混凝土内设一排深10米的灌浆孔。
1.4养护施工技术要点
由于碾压混凝土用水较少,易出现表面失水或塑性收缩裂缝,因此碾压完成后,需立即采取洒水或覆盖等保湿措施,并持续7-14天,同时还要控制好混凝土内部温度,必要时可通过布置冷却水管或者在混凝土中掺加冰屑的方式降温。后期应定期对碾压层表面进行凿毛、丹毛或钢丝刷处理,以增大新老混凝土的接触面积,确保结合面质量。根据工程实践,混凝土碾压层的抗压强度一般在10MPa左右,抗剪强度也能达到0.63MPa以上,说明通过科学的养护可以充分发挥碾压混凝土的性能优势。
2水利碾压混凝土坝工程建设施工管理措施
2.1健全制度规范施工流程
施工企业应根据国家相关法律法规以及行业规范,结合工程实际,制定一整套切实可行的管理制度体系,该体系不仅要明确质量、进度、成本等施工目标,还要对材料采购、设备管理、技术交底、安全文明施工等方面提出明确要求。例如在材料采购环节,可制定专门的供应商评价考核制度,从供货质量、及时性、服务态度等方面对供应商进行综合评估,对于不合格供应商要及时更换或淘汰,从源头上控制工程质量[2]。
同时,还要在制度的基础上进一步优化施工工艺流程。碾压混凝土坝施工工序较为复杂,涉及原材料准备、拌合、运输、摊铺、碾压、养护、灌浆等诸多环节,需统筹协调、合理衔接。例如在混凝土拌合环节,应提前对各原材料进行计量配比,确保入料准确无误,并控制拌合时间在3-5分钟之间,然后迅速将混凝土装车运至施工现场,最大限度缩短运输时间,避免离析或初凝。
2.2加强监测控制施工质量
一方面,要做好施工全过程的质量检测工作。建设单位可委托第三方检测机构,利用无损检测、钻芯取样等手段,对进场原材料、拌合物、硬化混凝土进行抽样检测,及时发现并纠正质量问题。例如可采用超声波技术对碾压层厚度进行检测,利用回弹仪测定混凝土强度,运用架空电磁波雷达等无损检测手段评估混凝土内部的密实度和均匀性。当发现质量指标不达标时,监理工程师有权勒令返工或处罚,督促施工单位进行整改。
另一方面,还要加强施工过程中的现场监测。由于碾压混凝土用水较少,极易产生温度和湿度应力,进而引发裂缝。因此有必要在施工中布置一定数量的测温元件和应变计,实时监测坝体的温度场和应力应变状态,并结合有限元分析,预判裂缝发生的风险。一旦监测数据出现异常,要立即停止施工,查明原因,采取相应的处置措施。例如当监测到坝体内外温差较大时,可通过酒水养护、布置冷却水管等方式,促进坝体温度均匀化,缓解温度应力。
2.3优化调度合理安排进度
首先,要在科学编制进度计划的基础上,实施精细化施工调度管理,具体来说可采用网络图技术或者关键线路法,合理划分施工段落,细化分解各施工项目的工期目标,做到以月保周、以周保日。在此基础上,要定期召开碰头会,及时协调解决材料、设备、人力等各种资源的供应和需求矛盾,优化调配生产要素,最大限度减少窝工待料。例如混凝土拌和系统一旦出现故障,将严重影响碾压施工连续性,因此要提前做好备用拌和站的建设,确保在主系统检修期间也能正常供料,避免工期延误。
其次,还要加强施工进度的动态管控,施工单位要采用信息化手段,做好进度数据采集上报和统计分析工作,并将实际进度与计划进度进行对比,计算出进度偏差。一旦发现进度拖延的征兆,要迅速启动应急预案,通过增加投入、优化工艺、科学赶工等措施,力争将工期延误的影响降到最低。例如当汛期来水较大影响坝基开挖时,可考虑修建围堰或导流洞,并增加施工设备数量,在确保安全和质量的前提下抢抓工期。又如当冬季施工遇到严寒天气时,可对骨料进行加热,并掺加防冻剂,确保混凝土拌和物满足施工要求,不影响碾压速度。
2.4技术培训提升施工水平
一方面,要有计划、分层次、多形式地开展全员培训。培训对象既包括一线作业人员,也涵盖管理人员和技术人员;既要进行岗前培训,也要开展岗位练兵。培训内容不仅要传授施工工艺、操作规范等基础知识,还要宣贯最新标准规范、普及新技术应用。例如针对砂石骨料筛分和级配的操作工,可采用“理论教学+实操训练”的方式进行培训,邀请材料专家授课,组织学员现场练习,确保掌握骨料级配的检测评定方法,提高原材料把控能力。
另一方面,还要鼓励和引导从业人员加强自主学习,积极参加行业交流和技能竞赛。通过自学提高,施工人员可以拓宽专业视野,学习借鉴同行的先进经验和做法,补齐自身的知识技能短板。而行业协会、高校举办的学术论坛、现场观摩等活动,也为一线施工人员提供了难得的交流和学习平台。例如在碾压混凝土配合比设计、碾压工艺优化等方面,国内外定期举办研讨会,各参建单位可选送业务骨干参会,通过与专家学者的交流碰撞,接受新理念、掌握新方法,为解决工程实际问题打开思路。
3结语
综上所述,水利碾压混凝土坝工程建设是一项系统工程,涉及材料、工艺、管理等多个环节。通过对施工要点的精细管控和施工管理措施的有效实施,能够有效提升工程质量和施工效率。未来应进一步加强新技术、新工艺的研发和应用,推动智能化施工管理的发展,持续提升水利碾压混凝土坝工程建设水平,为水利事业的可持续发展提供有力支撑。
参考文献:
[1]张生武.水利工程大坝施工中碾压混凝土施工技术[J].水上安全,2024,(04):169-171.
[2]朱淑坤.水利施工中碾压混凝土施工技术分析[J].河北水利,2023,(03):44-45.