大壩施工中水下混凝土施工技術研究
時間:2022-10-02 09:46:19
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摘要:大壩施工是水利工程施工的重點內容,具體的施工質量直接影響水利工程的服務性和安全性。其中水下混凝土施工技術是大壩施工的重點,如果施工技術運用不夠合理,則可能會帶來嚴重的質量問題。故此,文章結合某一具體的大壩施工項目為例,對大壩施工中水下混凝土施工技術進行詳細闡述,旨意綜合推動大壩施工效果,并為相關人員提供參考。
關鍵詞:大壩施工;水下混凝土;施工技術;質量
引言
大壩施工中,不可避免地需要進行水下混凝土施工,而水下混凝土施工可以被理解為水下混凝土澆筑,可借助隔水設備實現施工,還可以運用水下不分散混凝土,實現澆筑工作,通過增加相關添加劑,實現水下混凝土施工。水下混凝土施工技術是一項相對復雜的施工技術,施工質量關系到壩體的功能與安全。基于此,本文結合某工程實際情況,展開對大壩施工中水下混凝土施工技術的研究,詳細內容如下。
1工程概況
為研究分析大壩施工中水下混凝土施工技術,本文結合某一具體的工程項目,展開詳細研究。本工程為一多功能的綜合水庫,具備防洪、灌溉和發電等能力,滿足周邊居民的生活需求。水庫庫容設計為1723萬m3,壩頂寬度設計為3m,水庫現黏土心墻頂高度為962.1m,滿足水庫設計洪水位的957.53m要求,壩頂高程965.2m,大出現加固設計壩頂高程960.11m。大壩建設主要選擇混凝土作為主體材料。具體施工中,需要展開水下混凝土施工。為確保施工的順利進行,本工程對水下混凝土施工技術進行具體的研究分析。
2大壩施工中水下混凝土的相關特性要求
為實現水下混凝土施工,需要保障澆筑用混凝土具有優秀的性能特點,現結合實際情況,對大壩施工中水下混凝土的特性進行闡述,具體內容如下。
2.1抗分散性
大壩施工中,需要保障混凝土在澆筑過程中,不會出現流失、離析等問題,并確保混凝土的抗侵蝕能力。實際抗分散性提升,可通過適當增加絮凝劑的方式實現。其中,抗分散性能可借助篩洗混凝土或溶液的pH、透光率實現測試。如果SCR絮凝劑的使用量超過水泥土量時,混凝土的pH將為堿性,處于8~10之間,且透光率>90%,損失≤10.2%。與普通混凝土比較,這類混凝土的抗分散性更強,其中普通混凝土損耗≥60%。故此,則要求水下澆筑用混凝土能夠在水中保持性能不變,實現抗分散,且的保持比例不變,最終形成均勻穩定結構。
2.2流動性
水下混凝土澆筑過程中,不需要借助外界振動,只通過縫隙填充鋼筋,并達到均勻密實的目的。這種情況下,則要求混凝土具有良好的流動性,可以不泌水不出現骨料分析的問題。結合原西德試驗規范DIN1048方法測定,水下混凝土的擴展程度處于35~50攝氏度。與常規混凝土比較,水下混凝土更顯更高。而且,水下混凝土的坍落度應處于18~22cm之間。在具體的施工中,水下混凝土的流動性,應該結合實際現場情況對混凝土的流動性進行調整,從而保障水下混凝土的澆筑效果。如果流動性不足,則會增加水下振搗難度,不利于混凝土的填充速度。上述兩點要求是大壩施工中水下混凝土施工的關鍵,需要確保混凝土滿足抗分散和較好的流動性。這樣才可以保障水下混凝土澆筑的順利完成,避免澆筑過程中,出現水下混凝土的質量問題,從而提升大壩的性能與質量。
3大壩施工中水下混凝土施工技術
結合本工程的實際情況,對具體的大壩施工中水下混凝土施工技術進行闡述,詳細內容如下。
3.1添加絮凝劑法
借助添加絮凝劑的方式,可以增強混凝土的性能,使得混凝土可以滿足水下施工的需求。具體的絮凝劑也可以被理解為抗分散劑。添加絮凝劑后,混凝土具有一定的粘度,可以在水下抗擊水的沖刷作用,并保障其具有良好的流動性。通過對絮凝劑的使用,可以有效地提升澆筑速度,且可以縮減施工對環境造成的影響,并縮短施工工期,效果理想。這種方式所得到的混凝土,它的抗壓強度在30~25MPa之間。且與常規混凝土比較,它的造價并非過于昂貴,僅為常規造價的0.5~1倍。這樣的優勢,使得其在大壩水下施工中具有良好的應用價值。本工程則是看在其具有性能卓越、造價適宜和污染小等特點的基礎上,選擇添加絮凝劑法展開水下混凝土施工。
3.2泵壓輸送技術
為實現混凝土的澆筑,本工程擇取泵壓輸送技術,實現對混凝土的輸送工作。具體的設備選擇混凝土輸送泵,它可以實現攪拌后混凝土輸送和澆筑一次完成。對于泵管的輸出混凝土的部位應合理選擇,一般在30~40cm范圍,最大深度為1m,如果過深則容易造成阻力增加,甚至帶來安全隱患。但是,如果過淺也容易造成不良現象,如水向泵內反彈。故此,在具體的泵壓輸送技術運用過程中,必須注意混凝土的流柱狀態。現對泵壓輸送技術的要點進行闡述。
①輸送前,應展開常規檢查工作,確保輸送泵處于較好的運作狀態。使用前,先取海綿球置入到管道內,展開泵送。確保水和混凝土管道分離,保持工作狀態,直至管道被混凝土塞滿。
②泵管布置是泵送的重要內容,應考慮阻力大的情況,對管道的管徑進行控制,規避管徑過小的情況。另外,應注意對管道彎頭的控制,規避彎頭過多的情況,從而使得泵送的效果得到保障。
③如果在具體混凝土泵送過程中,出現斷開的情況,需要立刻將管制插入到灌注的混凝土中。其主要目的是規避水灌入到管道中。如果澆筑范圍過大,則需要由潛水員配合澆筑,并實現對澆筑位置的移動。
④泵壓完成后,需要做好泵壓管道及泵的清洗工作,其主要目的是避免管道內部的混凝土流出,導致環境的污染。
3.3裝袋疊置法
這種技術同樣是大壩施工中水下混凝土,可借助纖維織物袋的方式,在水下所需要的位置放入坍落度50~70cm的混凝土混合物。其中,袋內的混凝土混合物應滿足袋的2/3。按照磚砌的方式,將纖維織物袋進行疊放,從而達到穩固的目的。而且,還可以配合鋼筋插接的方式,使其穩定性得到進一步的提升。這種方式是一種較為傳統的方式,且結構穩定性相對較好。但是,這種方式的成本相對較高,其主要適用于排水和非侵蝕性條件下。
3.4開底吊桶法
這種施工技術是盡可能的保持混凝土混合物與環境水接觸,并確保混凝土的坍落度相對較高,需要在150cm左右。類似這種施工技術的方式還包括夯法和振法兩種,都是為了逐步從岸邊向水體中涌來。這種施工技術的實用范圍主要以小型大壩為主,要求水深在5m左右。如果現場實際環境允許,可以適當的對混凝土坍落度進行調整,可調整到60~100cm左右,進而使得水下混凝土結構可靠性能夠得到保障,并增強混凝土的抗侵蝕性能。現對該項技術的具體實施要點進行闡述。①罐體的頂部必須做好覆蓋工作,可以選擇帆布或防水油布。且如果罐體的底部需要具有開放的能力,能夠在具有需求的情況下,打開底部,從而保障混凝土澆筑的順利展開。②在具體的澆筑作業中,由吊機對吊罐進行起吊,將罐置于水中,當罐體接近澆筑板面后,可以打開罐體底部,將罐內的混凝土直接排出到制定位置,進而完成澆筑作業。③實際施工時,如果滿足實際情況,則使需要保障再次進入,需要在上次澆筑的頂部。之后,可選擇振動或搗實的方式,使得混凝土能夠逐漸流動到目標區域,從而完成施工。這種施工技術的運用,主要選擇椎形施工機械,底部開弧,使得混凝土可以順利排出。
3.5垂直導管施工技術
垂直導管法也可以用于大壩水下施工中。具體的實施過程中,可借助密封管實現對混凝土的導入。先將一個軟體球置入到混凝土的表面,水下的混凝土則會將小球推向四周,借助其流動性,自流平的混凝土則會形成。通常情況下,將管徑控制在25~30mm之間。具體的施工要點如下。
①在已澆筑的混凝土插入導管下端,為使得導管能夠順利完成拔出動作,應預留相關距離,一般將導管和混凝土間距控制在30~50cm左右,但是,仍舊需要保障混凝土能夠自由下落。
②在水下澆筑過程中,填充漏斗應經過多次填充,并注意避免出現到流現象。
③混凝土澆筑之間,預先做好混凝土與水的分離。具體澆筑前,應將導管內部注入混凝土,避免導管內部充水,并注意對混凝土與水的差距,進而保障混凝土的質量可以得到保障。垂直導管技術可廣泛適用于大型大壩施工和深水位的大壩施工項目,其在具體的應用中,其優勢較為顯著,主要體現在設備簡單、灌注速度快和完整性理想,且灌注得速度快,水體的深度和灌注面對施工技術的干擾較小。在該項技術的基礎上,還延伸出了相關改進方法,包括柔性管法、液壓閥施工技術,這幾種屬于優化技術,均可以滿足實際施工需求,并且可以順利避免反水事故的發生,能夠綜合提升施工效率和施工質量。結合上述幾項水下混凝土施工技術,本工程在具體的實施中,擇取添加絮凝劑法+垂直導管施工技術,從而滿足施工的需求,能夠保障本工程大壩的順利建成,并提升混凝土澆筑的整體質量。
4結束語
本文結合大壩施工中水下混凝土施工技術,以某一具體的大壩工程為例,闡述具體大壩施工技術,并提出水下混凝土施工技術對混凝土的特征要求,再結合這些特征要求,探究具體大壩施工中水下混凝土施工技術,且最終本工程擇取絮凝劑法+垂直導管施工技術,從而滿足大壩的基本施工需求,能夠保障大壩的整體質量,使得大壩的功能可以得到保障,進而為周邊居民提供便利。
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作者:楊宏偉 單位:山東省臨沂市園林局
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