林 凡

(福建譽(yù)豐建設(shè)工程有限公司，福建 寧德 352100)

1 工程概況

寧德市某水庫(kù)主體工程拱壩設(shè)計(jì)為雙曲拱壩，壩型平面拱圈為三心變厚圓，其上下壩面均為空間曲面，對(duì)結(jié)構(gòu)整體的連續(xù)性要求更高，施工精度要求更嚴(yán)格。本工程拱壩處于兩岸地形陡峭，混凝土澆筑機(jī)械布置困難，且拱壩倉(cāng)位一般只設(shè)橫縫未設(shè)縱縫，倉(cāng)面較大，入倉(cāng)強(qiáng)度要求較高。所以，大倉(cāng)面混凝土高強(qiáng)度快速澆筑技術(shù)是拱壩混凝土澆筑的重點(diǎn)和難點(diǎn)。文章以此工程為例，對(duì)大倉(cāng)面混凝土高強(qiáng)度快速澆筑技術(shù)進(jìn)行了分析和探討。

2 施工方案

按照拱壩自身的一些特性以及其建設(shè)地點(diǎn)的整體情況，針對(duì)混凝土的運(yùn)輸方法，往往在上述特性的基礎(chǔ)上使用索道群進(jìn)行運(yùn)輸。由于需在最短時(shí)間內(nèi)完成拱壩兩側(cè)的建設(shè)作業(yè)，所以不得不使用與之相匹配的針對(duì)輔助原料的傳送及加工方法，對(duì)砂石及相關(guān)材料進(jìn)行非常規(guī)的融合混攪作業(yè)，以及提供原料的手段、倉(cāng)內(nèi)所有索道在同一時(shí)間進(jìn)行混凝土的澆筑作業(yè)等相關(guān)匹配的手段，方可在混凝土被傳輸進(jìn)倉(cāng)內(nèi)擁有合乎規(guī)定的強(qiáng)度，讓其可以滿足平倉(cāng)澆筑作業(yè)的要求。在確保了混凝土在最短時(shí)間內(nèi)往上部輸送的基礎(chǔ)上，同時(shí)確保其作業(yè)的品質(zhì)。在全部要求都滿足的基礎(chǔ)上，最為重要的就是索道進(jìn)倉(cāng)的溫度了[1]，混凝土澆筑流程如圖1所示。

圖1 混凝土澆筑流程圖

3 快速作業(yè)預(yù)備手段

3.1 混凝土制造體系

加工完成的砂石由人造砂石體系利用濕法制造，能達(dá)到混凝土每月進(jìn)行澆筑作業(yè)的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。加工完成的砂石在一個(gè)機(jī)器上用一條傳送帶在一個(gè)洞內(nèi)進(jìn)行傳送，傳送到右側(cè)的混凝土制造體系中骨料所用的容器里，進(jìn)行保存，所用的傳輸機(jī)弧長(zhǎng)是4 km，寬度為1.2 m，整個(gè)傳輸機(jī)的輸送速度為4.0 m/s，能輸送3000 t/h。在此基礎(chǔ)上，在混凝土的加工點(diǎn)放置運(yùn)輸砂石料的運(yùn)輸工具。

3.2 混凝土體系及混凝土傳送體系

混凝土體系由多個(gè)體系組合而成，其中重要的組成部分有攪拌樓、骨料的保存、運(yùn)輸體系，以及水泥跟粉煤灰的保存及運(yùn)輸輸送等。針對(duì)制造混凝土的體系設(shè)置有4座攪拌體系：2×6.0 m3強(qiáng)制性攪拌系統(tǒng)3個(gè)、4×3.0 m3自落型的攪拌體系1個(gè)。針對(duì)整個(gè)混凝土系統(tǒng)所計(jì)劃的制造水平是要求達(dá)到3×300 m3/h+180 m3/h=1080 m3/h的目標(biāo)。依照溫度的相關(guān)規(guī)定，在溫度較高的時(shí)段制造混凝土?xí)r，混凝土在輸送出機(jī)器時(shí)在溫度上必須達(dá)到12 ℃，利用一些相關(guān)手段給混凝土降溫至標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

針對(duì)在大壩上需要進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)的混凝土，必須利用塔帶運(yùn)輸機(jī)械2臺(tái)、輸送材料的機(jī)械3條，均為速度較快的皮帶機(jī)，還需要20/25 t-915 m平移式機(jī)械2個(gè)、真空溜槽等其他相關(guān)輸送機(jī)械。

4 混凝土高強(qiáng)度急速澆筑作業(yè)

4.1 單倉(cāng)混凝土平鋪法施工工藝

一般來(lái)說(shuō)，先進(jìn)行壩體分區(qū)以及調(diào)帶，然后利用平鋪的方式進(jìn)行澆筑混凝土的手段是在進(jìn)行拱壩倉(cāng)部分的塔機(jī)澆筑的常用手段。因?yàn)樗鞯酪约按髩蝹}(cāng)面之間存在特殊的角度，在掌控住中線的情況下，使用兩側(cè)索道分區(qū)完成對(duì)倉(cāng)面的澆筑作業(yè)，能減少不同索道之間因?yàn)榭臻g狹小的因素出現(xiàn)問(wèn)題。在倉(cāng)內(nèi)部安置一系列完整的澆筑設(shè)施的過(guò)程中，通常在倉(cāng)內(nèi)的左半部分安放2臺(tái)機(jī)械，平倉(cāng)機(jī)和振搗機(jī)各1臺(tái)。在進(jìn)行材料的鋪設(shè)時(shí)，通常由上游往下游部分鋪設(shè)，將平倉(cāng)機(jī)安放在鋪設(shè)材料的通道上進(jìn)行平倉(cāng)作業(yè)的完成，將振搗機(jī)械安放在下游部分完成倉(cāng)內(nèi)的振搗作業(yè)。在進(jìn)行澆筑倉(cāng)里的基礎(chǔ)層時(shí)，因?yàn)樵趥}(cāng)里事先完成了降溫設(shè)施的安放，在完成了2～3罐材料的鋪設(shè)后，在倉(cāng)里完成了長(zhǎng)寬分別為8 m、4 m的鋪料帶后，就能利用平倉(cāng)機(jī)進(jìn)行倉(cāng)內(nèi)的平倉(cāng)作業(yè)，同時(shí)，振搗機(jī)應(yīng)處于下游部分的降溫設(shè)施之間，當(dāng)進(jìn)行了首次澆筑作業(yè)后，再將振搗機(jī)放置在上半部分，針對(duì)中部已完成了降溫設(shè)施的部分澆筑作業(yè)，同樣是利用上述手段進(jìn)行鋪設(shè)[2]。在利用平鋪手段進(jìn)行第一層以外的混凝土澆筑作業(yè)時(shí)，應(yīng)利用與之相對(duì)應(yīng)的方法進(jìn)行作業(yè)，該方式是：將平倉(cāng)機(jī)放置在已鋪設(shè)完成的帶上完成平倉(cāng)作業(yè)，相對(duì)的振搗機(jī)就放置在下半部分進(jìn)行振搗作業(yè)。因?yàn)樵趥}(cāng)的內(nèi)部空間里安置了太多的設(shè)施，所以就要對(duì)倉(cāng)內(nèi)的空間進(jìn)行有效地劃分，以及使用最為合適、標(biāo)準(zhǔn)的澆筑手段，使整個(gè)倉(cāng)內(nèi)合理有序地進(jìn)行作業(yè)，保證在高溫季節(jié)里進(jìn)行澆筑作業(yè)時(shí)，可以在第一時(shí)間完成已澆筑的部分的遮蓋任務(wù)，避免在溫度方面出現(xiàn)問(wèn)題。

4.2 無(wú)間隔換倉(cāng)澆筑技能

想要提升混凝土進(jìn)倉(cāng)時(shí)的強(qiáng)度以及能盡可能地讓索道發(fā)揮出其作用，在進(jìn)行澆筑作業(yè)時(shí)，應(yīng)使用沒(méi)有間隔的換倉(cāng)技能，該技能即正在進(jìn)行澆筑作業(yè)的倉(cāng)在尚未完成收倉(cāng)的最后一步前，撤出的機(jī)械在第一時(shí)間換入到另外一個(gè)將要進(jìn)行澆筑作業(yè)的倉(cāng)里進(jìn)行澆筑作業(yè)，達(dá)到?jīng)]有間隔的進(jìn)行作業(yè)的目的。想要實(shí)現(xiàn)這一目的，就要在索道的安放上做到合理科學(xué)。在同一倉(cāng)里，如果需要數(shù)條索道才能完成澆筑作業(yè)時(shí)，就要使用其中最合適的一條作為相鄰倉(cāng)的材料傳送途徑，相鄰的后施工的倉(cāng)在前倉(cāng)之前完成所有澆筑及相關(guān)作業(yè)后迅速進(jìn)行收尾作業(yè)，在此基礎(chǔ)上，完成前倉(cāng)的收倉(cāng)任務(wù)，再將所有的索道按照一定的次序撤出原工作倉(cāng)，并進(jìn)入下一個(gè)工作倉(cāng)進(jìn)行作業(yè)的完成。

4.3 兩個(gè)倉(cāng)澆筑

在拱壩越來(lái)越高的前提下，工作倉(cāng)的空間也越來(lái)越小。如果還是使用數(shù)條索道在同一時(shí)間在單獨(dú)的倉(cāng)里完成澆筑任務(wù)，那么，會(huì)因?yàn)楦呙芏鹊乃鞯酪约霸O(shè)施而帶來(lái)一些不良的影響，比如澆筑的強(qiáng)度不能滿足標(biāo)準(zhǔn)等。所以，需要選擇兩個(gè)倉(cāng)同時(shí)澆筑的技術(shù)，這個(gè)技術(shù)就是在完成了最為優(yōu)化的倉(cāng)位選擇的基礎(chǔ)上，讓索道也優(yōu)化配置，進(jìn)而達(dá)到能同時(shí)完成兩個(gè)倉(cāng)同一時(shí)間進(jìn)行作業(yè)的要求[3]。

4.4 混凝土控制溫度的手段

控制混凝土溫度的最終目標(biāo)是避免受溫度的影響，出現(xiàn)開(kāi)裂的現(xiàn)象，同時(shí)，達(dá)到封拱灌漿的標(biāo)準(zhǔn)。

混凝土的溫度由3個(gè)方面決定。①絕熱升溫?cái)?shù)；②完成在混凝土進(jìn)入倉(cāng)里后進(jìn)行澆筑的溫度；③完成澆筑作業(yè)后的熱量移動(dòng)。所以，想要對(duì)混凝土進(jìn)行溫度的調(diào)控需要依照以下方法來(lái)進(jìn)行：

(1)在施工前一定要有最為優(yōu)化的設(shè)計(jì)。對(duì)澆筑部位臨近壩的高度、作業(yè)時(shí)段以及具體作業(yè)時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并按照設(shè)計(jì)嚴(yán)格進(jìn)行，且所有的設(shè)計(jì)都必須以現(xiàn)實(shí)條件為基礎(chǔ)。最底層通常會(huì)進(jìn)行較薄的澆筑作業(yè)，厚度通常是2 m，最底層之上的頂部澆筑作業(yè)，需要根據(jù)構(gòu)造以及該地的溫度等天氣情況。較厚的澆筑通常為2～3 m。針對(duì)最底層的2 m層，能將其表層降溫功能發(fā)揮到極致，該手段是最為優(yōu)化的手段。對(duì)建設(shè)作業(yè)的時(shí)段方面必須進(jìn)行合理規(guī)劃，以防溫度變動(dòng)或溫度自身出現(xiàn)一系列不好的情況。

(2)針對(duì)混凝土等級(jí)的設(shè)置。在調(diào)節(jié)混凝土的溫度方面，使用的手段多種多樣，其中級(jí)配的選擇就尤為重要?；炷粮鞣N原料有其自身的特性，需要在能達(dá)到設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，也能達(dá)到對(duì)其溫度進(jìn)行調(diào)控的作用。不僅如此，選擇了最合適的混凝土配級(jí)，可以最大程度地達(dá)到經(jīng)濟(jì)性。在需要對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)控的基礎(chǔ)上，往往會(huì)選擇三級(jí)配或四級(jí)配，這樣的選擇對(duì)多方都有利。緩凝減水劑能在進(jìn)行混凝土的配制時(shí)將水泥最大程度地減少，有大大優(yōu)化和易性能、提升含氣量等優(yōu)點(diǎn)，并且達(dá)到相對(duì)應(yīng)的效果[4-5]。

(3)把對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑作業(yè)時(shí)的溫度以及離開(kāi)機(jī)械時(shí)的溫度降低。當(dāng)處于夏季時(shí)，在堆放石砂方面要按照規(guī)定的要求操作，以防骨料被太陽(yáng)高溫直射，需要在其上方搭建相應(yīng)的遮擋物，同時(shí)在其上實(shí)施降溫措施。在溫度較高的時(shí)段，使用臺(tái)階法進(jìn)行混凝土的澆筑作業(yè)，單位次數(shù)里，處于空氣中的部分要遠(yuǎn)少于平層的澆筑速度，如此一來(lái)，可最大可能地把升高的溫度降低。

(4)提高混凝土里面熱量的消失速度。在對(duì)混凝土進(jìn)行了多種澆筑方法后，每個(gè)部分在其特定的時(shí)間點(diǎn)會(huì)達(dá)到最高溫，且這些時(shí)間點(diǎn)并不在同一時(shí)間。所以，需有針對(duì)性地對(duì)其完成遮蓋，讓拉力逐漸變大，達(dá)到均勻不間斷的提高。用自然水對(duì)混凝土進(jìn)行最高溫升的降低，該手段適宜在高溫季節(jié)使用。為了達(dá)到壩體封拱灌漿的規(guī)定，需在壩里內(nèi)部提前安置S型輸水管道，達(dá)到最終的降溫目的。

(5)處于較低溫度的時(shí)段里對(duì)溫度的調(diào)控。根據(jù)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)得出，混凝土骨料在該時(shí)段的溫度通常一直>4 ℃，那么，在機(jī)械出口的混凝土的溫度就會(huì)一直>3 ℃，當(dāng)<0 ℃時(shí)，利用已有的經(jīng)驗(yàn)，可用火來(lái)進(jìn)行加熱，或使用60 ℃水完成攪拌作業(yè)，讓整天的溫度都在-5 ℃，混凝土從機(jī)械輸出時(shí)能有>3 ℃的溫度，并且成效顯而易見(jiàn)。AM7：30～PM10：30是最好的開(kāi)倉(cāng)時(shí)段。對(duì)于體積很小的設(shè)施，在溫度很低的季節(jié)里不進(jìn)行澆筑作業(yè)。針對(duì)已完成了澆筑作業(yè)的設(shè)施，需要用各種方式進(jìn)行保溫措施，盡可能久地拖延撤出模具的時(shí)間。

5 結(jié) 語(yǔ)

結(jié)合工程的實(shí)際情況，分別采用單倉(cāng)混凝土平鋪法施工工藝、無(wú)間隙轉(zhuǎn)倉(cāng)澆筑技術(shù)、雙倉(cāng)澆筑技術(shù)進(jìn)行混凝土的快速澆筑施工，并按照規(guī)范要求及時(shí)進(jìn)行了養(yǎng)護(hù)作業(yè)，有效避免了混凝土裂縫的出現(xiàn)，保證了施工質(zhì)量，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，值得類似工程借鑒和參考。

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