水利工程堤坝护坡混凝土施工技术探讨.pdf

水利工程堤坝护坡混凝土施工技术探讨 摘要 关键词 杨 林 ( 葫芦岛市青山水库工程建设管理局 辽宁 葫芦岛 1 2 5 0 0 0 ) 堤坝是水利 工程的一大重要 组成部分 ， 混凝土是 水利工程 的主要施工材料 ， 混凝土 的好坏直 接 影响着水利工程的质量， 因此 ， 对混凝土 质量 的严格把 关是 至关重要 的。水利工程 的建设直接影 响着我国的国计民生， 确保工程质量是整个施工过程中的重中之重， 所以混凝土技术与相关程 序的合理和成熟， 是保证水利工程质量的重要因素。 水利工程 ； 堤坝护坡 ； 混凝 土施工技 术 中图分类号 ： T U 7 文献标识码 i C 水 利 工程 建 设 与其 他 工程 建设 是 不 一 样 的 ，它 是一 个 具有 长 久性 意 义 的工 程 ， 一 个水 利 工程 的建 设 ， 可 以造 福 千秋 万代 。混凝 土施工 技术 是整个工 作 中举足 轻重 的环 节 ， 因此 ， 在 水利 工程 堤 坝 护坡 工程 中 ，需要 十分 重视 混凝土 施工技 术 。 我 国北 方地 区多数 堤坝 护坡存 在受 风浪 、 冻胀 、 冰压 力作用 破坏 的 问题 。相关 部 门 针对 此 类情 况 进行 了实地 考 察 与技 术勘 测 以后 ， 决 定采取 混凝 土护坡 的方 式来保 护堤 坝 ， 防治洪 灾。 1 堤坝护坡混凝土技术设计 一 个 工程设计之前 ，需 要进行详 细的 现场勘察 ，包括考察堤坝 周边的水文 地质 情况 、 建筑物构建以及生态环境等情况 ， 只 有在了解完这些情况之后才能拟定出详细 具体的计划，随后根据工程的性质制定出 相应 的方案 。方案要 对整个 工程的受压力 、 混凝土的抗压性等进行详细计算，才能得 出安 全施工的标准范 围。施 工过程 中要抓 住重点， 并做下明显标记。另外， 施工过程 中要 预估安全 风险 ， 做 到防患 于未然 。 2堤坝护坡混凝土技术要点分析 2 1材料选择 水泥、 骨料、 外加剂是混凝土的主要组 成成分 ，这些成分 的组成 直接影响着 混凝 土的质量。水泥是混凝土的主要成分之一 ， 水热 化 以后 可能 导致 混 凝 土表 面产 生 裂 缝， 因此在材料选择过程中， 要特别注意选 择低热水泥， 增强其稳定性与强度； 骨料主 要分 为粗 细两种类型 ， 在骨料 的选择方 面 ， 要注意其物理与化学性能的稳定性 ，粗骨 料 一般 采用矿石作为原料 ，而 细骨料一般 以中粗砂为主 ，其主要 目的在 于缩减水泥 用量 。外加 剂的原料主要为粉煤灰 ， 它的主 要 功能在 于改善混 凝土脆 性与 干缩性 ， 对 混 凝土 的水热化 能起 到一定 的抑制作 用。 根 据我国北方独特的气候条件 与地质水文 情 况 ， 在进行混凝土材料选择之 时 ， 一般会 加入聚丙烯纤维 ，由于极其 细微的纤维丝 有较长 的有效 长度，聚丙烯纤维 能够起到 “ 支持” 混凝土骨料 的效果 。纤 维连接着混 凝土内部的细小颗粒， 当混凝土被高速水流 冲刷损 时，各个方 向的纤维会起到一个拉扯 作用， 水流带 走微颗粒 的难 度增加 ， 大大降 低了堤坝的磨损度 。 2 2混凝 土拌合技术 济 内部 收益 率 为 1 0 6 0 ，两方 案 均满 足 8 的社会折现率 ， 均具有可行性， 但方案 对应 的经济 内部 收益率 较大 ，正 常蓄水 位 9 5 3 m对应的方案 更为合理 。 通过上述技术经济比较，正常蓄水位 为 9 5 3 m的方案较优 。 3 4调节结果分 析 3 4 1 水库特征参 数 拟合 的不 同抽水流 量与沙 限在满 足工 程任 务要求 下 ， 抽水泵站在 3 0 k m 与对应 其抽 水流量 1 m 时 ，泵站运行经 济合 理 。 考虑 水库抽水 的淤 积沙量综合考虑康 家沟 水库 泥沙 淤积 与供水 建筑物 的布 置要求 ， 确定死水位 为 9 4 0 m。在满足受水对象工业 及城镇 生活用水情况下 ，进行多方案 调节 比选 以正 常蓄水位 9 5 3 m较优 。 3 4 2水库运行方式 考虑生态基流及取 水 口断面沙 限情况 下 ， 工程从大理河抽 水向受水 区供水 ， 若满 足受水区需水要求 ， 余水进行充库 ； 若不满 足 ， 则水库相机供水。当水源取水 口不满足 断面生态基流 和取 水沙限 的状况 时 ，利用 康家沟水库调 蓄进 行供水 ，满足各受 水 区 的供水任务要求。 4结论 上述，通过对子洲县康家沟水库在引 水管道不同抽水设计流量、泵站不同抽水 沙限 、及水库 不同特征水位参数 的不同组 合边界条件下 ， 建立康家沟水库优化调度 模型 ， 进行 不同调节方案的计算 比选 ， 论证 出水库合理 的工程 规模及其对应 的调度运 行方式 ，其过程对 陕北地区多泥沙河 流修 建反调节水库 ， 具 有借鉴意义 ， 水库 规模论 证及调度运行方式确定需综合考虑水文、 地质、流域水沙系列特性、及供水要求特 点 ， 进行 多方案组合 比选 ， 通过建 立优化调 度模 型， 律定调度调节各参数 ， 模 拟水库调 度过程， 最终在“ 方案集” 中选出“ 最优解” 。 由于各水 库 特性 以 及模 型边 界条 件 的不 同 ， 寻求“ 最优解 ” 的过程 也不完全一样 ， 但 均 应基 于技 术经 济 比选 寻找 各平 行 方案 “ 拐点” 这一原则 。陕西 水利 参考文献 陕西省榆林 市子洲县康 家沟水库可研 报告 ，陕 西省水利 电力勘 测设计研 究院， 2 0 1 5 3 1 5 2 调水工程设计 导则( S L 4 3 0 2 0 0 8 ) i s 】 北 京 ： 中国水利水 电出版社， 2 0 0 8 ( 1 2 ) 【 3 】 黄 强 畅建霞 水资源 系统 多维 临界调控 的理 论与方 法 l M】 北京 ： 中国水利水 电 出 版社， 2 0 0 7 ( 8 ) 4 】 畅建霞 黄强 王义 民 南水北调 中线工程 水量仿真 调度 模型研 究 北京 ： 水 力学报 ， 2 0 0 2 ( 1 2 ) 2 1 - 2 5 ( 责任编辑 ： 畅妮 ) o 1 1 1 O 混凝土的拌合是一个十分重要的环节， 它看似简单， 但其本身也具有一定的技术性， 搅拌质量对工程的后续施工质量有着直接而 重要的影响。在混凝土搅拌过程中 ， 首先要注 意合理进行材料配比， 切忌出现偷工减料、 随 意改变材料比例的现象 。其次 ， 为了对混凝土 出机时的温度进行控制，石头与砂等原材料 应当放置在阴凉的场所，搅拌过程中可以采 用加冰块或者送 冷风的方式来降低温度。 2 3混凝 土运输技术分析 混凝 土 的运 输需 要 用到 专 门 的运输 车 辆 ， 这样 才能够保障混凝 土的质 量 ， 在运输过 程中要特别注意保障其均匀 ，防止在运输过 程中发生漏沙、 漏浆的现象， 混凝土一般在一 定 的时 间内便 会凝结 ，所 以在混凝 土凝结之 前必须完成浇筑工作，不能够超出混凝土可 能凝结的时间段。其次， 要注意混凝土骨料的 重力作用， 在倾倒时， 有可能骨料会集中在一 块或 者停 留在底部 ，在落下 的过程 中通常会 出现离 析现象 ，所以对浇筑高 度的控制也是 十分重要 的。 2 4混凝土浇筑技术分析 混凝土的浇筑是施 工过程中至关重要 的 一 个环节。 首先， 要掌握浇筑的原则与技巧， 第 一 ，要先浇筑深的基础 。这样做的好处是不仅 可以减少工程的排水量 ， 而且可 以减少对已完 工的浅的基础造成损 害 ； 第二 ， 从 自重大 的部 分人手， 这样做的好处是不仅可以让基础及时 沉实 ， 而且可 以减 少对其他部分 的牵动 ， 确保 基础的完整性； 第三， 先浇筑需要多次浇筑部 分或者上层建筑物部分 ， 这样 做能够有效减少 对矮层建筑 的干扰。第四 ， 在确定完施工程序 之后 ，应先浇筑 主要部分再浇筑次要部分 ， 或 者零散的部分， 在有把握或者有技术支持的情 况下 ， 也可 以进行交叉浇筑 。 其次，混凝土浇筑方式的选择也十分重 要 ， 无论选 择用哪种方式 ， 都要 注意在倾倒时 不要将 混凝土集中在一起 ，防止 由于过大 的 压力使模 板或者钢筋变形 ，在浇筑 高度大 于 2 m的情况下 ， 要使用辅助设备协助完成。 为了 避 免混凝土性能改变 ，浇筑 时间必须控制 在 5 h以内， 为了避免 出现冷缝 ， 1 5 h就要完成 一 次浇筑 。 2 5混凝土振捣技术分 析 混凝土坡角 、混凝 土中间与混凝 土坡 顶 是混凝土捣振 的三道工序 ， 在施工过程 中 ， 必 须配合好这三道程序 。第一 ， 准确把握捣振的 时间与深度， 捣振距离应控制在4 0 0 m m， 在混 凝土 5 0 0 ra m处插入捣振棒， 第二， 要保证整个 坡面得到完整覆盖， 第三， 要合理控制捣振速 度， 第四， 捣振密封后， 根据标高， 在混凝土初 凝前按照控制点将其表面刮平。 2 6混凝土防渗技术分析 堤坝防渗的关键就在于混凝土防渗， 迄今 为止 ， 已经出现了各种各样 的防渗技术 ， 但是 每一种都具有自 身的特点， 要根据具体情况进 行防渗技术的选择。 在保证质量的基础上追求 经济效益， 高压喷射防渗墙、 自凝灰浆防渗墙， 垂直平铺塑、 水泥土搅拌桩防渗墙 、 帷幕灌浆 等多种方式都可以作为混凝土防渗的选择， 当 前较为先进的一种 防渗技术就是帷幕灌浆法 ， 在我国多个水利工程中已经发挥了它的作用。 根据我国北方堤坝的特点 ， 可 以采取高压喷射 防渗墙与水泥土搅拌桩 防渗墙相结合 的方式。 3堤坝护坡混凝土施工技术措施 下面来具体探讨一下在堤坝护坡混凝土 施工过程 中如何通过技术上 的变化来提高施 工效率 。 3 1 关于混凝土温度 的监测 要使 昆 凝 土的 内外部都设 置好养护水 温 度监测 点 以及温度监测 点。还要做到对 现场 温度监测数据有条理的进行整理 ， 而各个监测 点数据都是要进行整体分析， 因此来做好对温 度控制最重要的研究依据。混凝土温度的监 测 可以有效的对混凝 土温度裂缝的情况 起到 很好 的防范作用 。 3 2 关于混凝土的运输和搅拌的工作 在混凝土搅拌过程中， 一定要注意搅拌的 均匀， 对于原材料一定要有科学的计量以及配 比。而且也要符 合施工要求 的搅拌 时间进行 连续的搅 拌， 在进行搅拌时一定要把混凝 土的 塌落度控 制好 。在搅拌完成后 ， 要非常及 时的 把混凝土送到浇筑现场 ， 进行人模浇筑。要想 减少混凝土的灰浆和离析大幅度的流失， 就要 在最短 时间里运输到现场 。要是 到达后一 旦 有 出现离 析现象 ， 就要 马上进 行二次搅拌 ， 这 个程序 多数是 由人工完成 的。一 定要确定 混 泥 土是 符合标准的才能进入 筑模 中。在人 模 过程中， 混凝土不能有超过 2 m的自由倾落高 度， 以免在此发生混泥土离析的问题。 3 3关于堤坝护坡混 泥土的配 比设计 因为混凝土温度 以及水 化热的多少都 会 直接受水泥用量 的影 响 ， 所以 ， 在选择水 化热 水泥用量 的时候要选择较低 的水泥 ， 尽量降低 水泥用量 ， 这样能够很有效的减 少混凝土 的变 形与收缩。而使用添加剂、 掺合料等技术， 不 仅能够监测水泥 ， 还会 因此降低水化热 ， 使其 混凝土和易性 的增加 ， 也使其强度得到很 大的 提高 。堤坝护坡混 凝土产生裂缝 的主要原 因 是因为水泥在 其水化进程 中释放 了过多 的热 量， 因此 ， 堤坝护坡混凝土在水利工作建设中 一 定要 多选择 中热水 泥或 者是低 热 的品种 。 水 泥矿 物成分直接决定 了水泥 释放的温度 大 小及速度 ， 一般来说是不会影响最终的发 热量 的。因此在水利工程 中堤坝 护坡混凝土 的使 用 ，尽量要选 择火山灰水泥 以及矿渣硅酸 盐 类 。要想有效的减 少水泥用量 ， 就要充分 对混 凝土后期的强度进行利用 ，使设计荷载延迟 ， 延迟到 6 0 d 9 0 d最佳。 3 4关于结构形式合理 的设计 要想有效的减少工程施工 中出现的问题 ， 使水化热降低， 就要对堤坝护坡 昆 凝土施工结 构上进行合理的设 计。比如 ， 把微膨胀剂加入 混凝 土中可以使 内部收缩 和温 度产生很强 的 拉应力， 以此能避免产生混凝土裂缝。对很多 传 统的评定方法也要进行改 变 ， 比如 ， 堤坝 护 坡混凝 土在进行评定验 收的时候也改变 了传 统 的 2 8 d评定期 ， 重新设置为 6 0 d甚至是更长 时间。需要对混凝土后期强 度充分 的考 虑分 析 ， 能做到设计标号 的降低 ， 以此使水 泥用量 有效的减少 。要想有效 的对裂缝问题进 行控 制 ，就必须要对混凝土结 构进行合理的配置 。 一 般来说 ， 混凝 土如果产生了温度应力 ， 很大 程度上是 因为边界的约束。 要对滑动层方式进 行改善 ， 以此来减 少温度应力 ， 然后 通过增加 滑动层 ， 来减少外界约束。 4结语 随着我国水利工程数量的增多， 对水利工 程的质量要求也越来越高， 混凝土是堤坝护坡 中十分常见的一种方法。为了提高施工质量 ， 混凝土施工技术 必须得 到严格控制 。 正确掌握 混凝土施 工要 点 ， 合理控制施工 环节 ， 做到科 学 、 精确。 在科 学技术迅猛发展 的情况下 ， 可以 将各项新技术、 各种新材料融合到混凝土施工 技术 中，以提高水利 工程 的施工效率与质量。 陕西水利 参考文献 1 1 李轶 水利工程施工技术及其质量控制 策略 黑龙江水利科技， 2 0 1 5 ( 0 4 ) ： 4 3 2 李铸石 水利2 c 程堤坝护坡混凝土施工技术 U 】 地下水， 2 0 1 4 ( 1 1 ) ： 3 6 3 马龙 海 浅析水利施 工技 术创新及混凝 土施 工技术 工程科技， 2 0 1 4 ( 0 9 ) ： 2 6 3 4 】 刘鑫 ， 何 浩严 水利 工程碾压 混凝土施 工技 术的优化 中国新技术 ， 新产品， 2 0 1 3 ( 1 1 ) ： 6 2 5 】 龚金辉 水利工程堤坝防渗加 固施 工技 术 1 江西建材， 2 0 1 3 (0 5 ) ： 1 5 6 ( 责任编辑 ： 畅妮 )