基于三峡大坝实践方案谈碾压混凝土的部位、结构设计及运用

在碾压混凝土在筑坝时期具有主要的特点是使施工速度逐渐的加快，并且可以使用高掺量的粉煤灰来替代水泥进行工作，这样就能节约水泥在工程中的用量。到现在为止，国外已经采用碾压混凝土，对筑坝的坝高已经达到了150 m作用。从19世纪80年代开始我国逐渐对碾压混凝土在筑坝技术方面进行仔细的研究，在国内的十多年以来已经修建、正在修建以及设计出现碾压混凝土坝已经有大约40余座，目前，对于在百米以内的坝高在碾压混凝土筑坝技术上，逐渐的积累相当丰富的工作经验。
　　

对于混凝土在纵向围堰布置，在岛的两侧，在纵段围堰的上、下位置，主要需要考虑更好的改善明渠在水力学方面的条件，并且还需要满足二、三期的上下游在横向围堰位置的要求，对此，在上纵头部和下纵尾部的位置，都需要向主河槽的弯曲部分进行科学的设计。在上纵段除了在完成的任务以外，还要对初期的蓄水在运用时，能够承担与三期的上游横向在碾压混凝土的围堰，共同实施拦蓄库水的工作，主要确保在两岸的电厂进行发电、永久船闸在通航时的重要责任；在下纵段方面，使右岸电厂与溢流坝段的作为主要导墙，并且是永久的建筑物。
　　
　　1、碾压混凝土坝体结构设计
　　
　　1.1 坝块分缝
　　在平行坝轴线中纵缝：通常会采用碾压混凝土，由于坝块上的碾压混凝土在浇筑时，埋设在冷却水管中降温不便通水，对此不能进行设置，需要在接缝处进行灌浆在施工缝，而对于只能通仓进行浇筑的结构体系，这样就要不进行设置纵缝。对于排泄洪坝段的高程在44 m以上，常态我混凝土作为坝体，经过论证也可以通过浇筑结构，纵缝也不进行设置，对于其它的坝段处于常态的混凝土坝体作为结构特点以及施工和温控措施进行主要的需要，纵缝要分别设置1~3条。对于垂直坝轴线中出现的横缝，不仅要使用碾压混凝土的方式，都可以按照常态对混凝土方案的横缝进行设置。对于横缝间的距离：泄洪的坝段大约为21 m,厂房的坝段分别为25 m和15 m,没有出现溢流坝段的一般有大约20 m;如果需要在相邻的坝块上，对大面积碾压混凝土进行浇筑，采用机械形成锯缝制成横缝。
　　1.2 碾压混凝土坝体防渗
　　对于碾压混凝土进行筑坝需要进行有可靠的防渗结构体系工作。在我国的国内外进行碾压混凝土坝体进行防渗在结构型式中具有很多样的形式，结合水利工程在大坝中具体情况，在设计研究中的三种防渗结构型式进行科学的比较：（1）常态混凝土层防渗在上、下游面都采用每个层厚在3 m左右，对于个别的部位最大的为5 m左右，也就是常说的“金包银”的型式；（2）在上游面进行设置钢筋混凝土的面板有防渗层，大约厚度为1 m,下游面的浇筑值为3 m厚为二级配富胶凝碾压混凝土的防渗主要型式；（3）在上、下游平面都采用二级配富胶凝碾压混凝土进行全断面碾压混凝土型式的防渗形式。
　　对于大坝上的部分坝体，如果采用了全断面方式进行碾压混凝土施工工作，就会使整个大坝都便于出现很多层面，碾压混凝土在摊铺以及碾压施工的工程质量，是否会充分的保证层间出现的防渗性能是没有一定的把握。对此，因为水利工程中需要重要的工程不适合采用全断面的碾压混凝土防渗措施。在上游布设钢筋混凝土面板的型式，上游虽然是薄层，常态的混凝土结构，但是会存在第二次的施工以及两种混凝土进行结合的主要问题，并且在下游面还是碾压混凝土，在全断面碾压混凝土方式中有一定的弊端。对此，水利工程大坝通常会用这种防渗结构体系。
　　
　

　2、碾压混凝土的应用
　　
　　2.1 碾压混凝土设计参数的选用
　　对于混合碾压混凝土材料进行掺入，在数量相对较多的粉煤灰，并且水泥的品种以及标号有不同情况，掺量就会有不同形式，比如低热矿渣硅酸盐水泥，对于已经掺有的矿渣使用熟料数量相对较少，对于中热硅酸盐水泥，其中含熟料相对最多，在施工的整个过程中，要参照相关的科学规程，并且要结合水利工程大坝在碾压混凝土的设计标号以及其他的要求，粉煤灰的掺量，要按照水泥不同的品种，将其控制在30%~55%的范围内。
　　

2.2 碾压混凝土坝体施工方案
　　可以对大面积的仓面进行摊铺碾压措施，与常态的混凝土进行比较，施工相对方便。对于大坝的部分，通常会采用碾压混凝土之后，在二期工程中，混凝土在浇筑的总量进行浇筑，其总强度要高于原常态的混凝土方案大约为10多万m3,对此，仍然会按照原常态的混凝土方案，对使用的门塔机在施工中的生产能力已经很难适应。
　

　2.3 气候因素
　　水利工程在每年的5月中旬~9月的期间，会有相对较高的气温，在日照或者是降雨的时候，就会出现明显的增加。经过对温度进行系统的计算以及分析、论证，在每年出现的高温月份，碾压混凝土进行浇筑会不利于在层间的结合效果以及温控出现防裂现象，碾压混凝土不宜进行施工工作，这就制约了在大坝施工的按时工期。
　　

2.4 混凝土浇筑
　　对于纵向的围堰基岩面高大约在1~2 m以上我位置，需要采用自制的悬臂钢模板或者是多卡悬臂的模板，对其下部及防冲齿墙在常态的混凝土下进行浇筑，对此通常使用组合的钢模板。在浇筑混凝土的表面进行收仓后，都需要进行冲毛工作，需要对没有冲毛的部位，进行风砂枪来打毛工作，采用高压的水将混凝土面反复的冲洗，直至干净。在验收合格后，才能对结构物进行浇筑。
　　碾压混凝土主要是为了保证混凝土的质量，每次在浇筑的接头要对其进行认真的处理。并且在施工的过程中，接头在处理时，要采用同步上升的方法进行施工。首先要浇筑常态的混凝土、后浇筑的碾压混凝土的时候，与常态混凝土重叠碾压要不得小于20 cm左右。此法通常会容易出现相互错台现象，这样就能够保证界面质量方面的结合。为此，通常要先浇筑碾压混凝土，并且要预留出沟槽，将混凝土再次回填为常态。对于常态的混凝土在振捣过程中，振捣器要穿过两种混凝土的交界面，并且用振动碾在交接的部位重复碾压2~4遍。
　

　2.5 温控措施
　　2.5.1 拌和温度
　　碾压混凝土在入仓时的温度在12~3月份的自然拌和收入仓内，在4月份的时候通常会采用自然进行拌和放入仓库内，在阴天或者是夜间放在仓内的温度一般在大约14 ℃的时候，白天在有阳光的条件下，超温时进行施工，在入仓时温度达到16 ℃左右。从5月份开始混凝土在常态下，通常会采用预冷的骨料以及在加冰时进行适当的拌和，使温度能得到有效控制才能够进行浇筑。对于碾压混凝土在出机口的温度一般能够可控制在14 ℃左右，在入仓的温度要控制在大约16 ℃。
　　2.5.2 浇筑温度
　　对于高温的季节通常只准能够浇筑，并且已经脱离了基础约束区部位在碾压混凝土以及防冲齿墙常态的混凝土。对于未脱离基础的约束区域，在下纵堰外段的24~26堰段，对于改浇四级进行配常态的混凝土。不仅仅是在常态的混凝土，还是对碾压混凝土，都控制在每天的18时-第二天的10时，在阴天的气温主要小于30°时进行浇筑。
　　2.5.3 埋设冷却水管通水冷却
　　碾压混凝土在6~10月份进行浇筑，浇筑的层面其宽度为大于12 m的时候，并且防冲齿墙在常态的混凝土状况，以及在下纵的24~26块段基础约束区，在常态的混凝土下都要求埋设的水管进行冷却。水管的水平间距要小于至少1.5 m,在垂直的间距为1.5~2.1 m,在层面上挖槽或直接铺设选取层面上有两种方法。在混凝土浇筑后的2~3 d以后，才可以开始通水工作，通水的流量大约为18 l/min.对于初期的通水时间除需要部分的间断以外，剩余的基本按照连续大于25 d是通水后，闷温的要求进行时间为3~5 d之间。
　　2.5.4 仓面喷雾和保温被覆盖
　　在夏季的白天对碾压混凝土仓面进行适当的浇筑，施工的方式主要使用管式喷雾的方法。其主要的施工原理就是将带孔的管固定在浇筑仓长边方向的模板方向的顶部，在开仓后，要及时的打开风水位置的阀门，使风水在混合后，经过管孔能够喷出雾体，就会使整个仓面完全的被笼罩。通过对现场的实践，可以使环境温度降低大约3~4 ℃，要保证整个仓面的平均温度适宜，能够有利于碾压层之间在结合时有效的质量。混凝土在常态下，通常会使用聚乙稀对仓库进行保温，这样就会避免阳光出现直射症状。
　　
　　

3、结语
　　 根据混凝土在施工中所出现的情况方面进行分析，混凝土的总体质量还比较好。混凝土的基础以及堰体外包的常态是混凝土内部是实心，而表面是光滑的，这样能够体现出完美的外观。混凝土在施工的时间环节内，虽然在不同程度上存在着不同种类的问题，但是，对整体进行总结，水利工程中的混凝土在纵向围堰中进行施工，在质量、速度以及技术创新方面，都有近一步的突破。碾压的混凝土在夏季施工的试验中研究，在进展上取得了明显的突破，对于研究的成果以及施工的记录，现在逐渐的在接近国际领先的水平。对此我们要不断的加强混凝土的配套设备在创新，要对施工工艺逐步的改进，在技术措施方面要日益的强化，就能够使混凝土在水利工程施工中创造出世界上先进的水平。