水利水電工程師詳細(xì)分析一下兩種最常用的筑壩施工工藝

水利水電工程在施工的過程中，必然需要相應(yīng)的筑壩施工，而目前我們國家的筑壩施工技藝主要分為土石筑壩與混凝土筑壩兩種。兩種技藝各有其適應(yīng)的范圍以及相應(yīng)的局限性，筆者從多年的水利水電筑壩施工經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，并調(diào)查分析了大量的相關(guān)數(shù)據(jù)，從我國水利水電施工項(xiàng)目的實(shí)際出發(fā)，結(jié)合當(dāng)前最新的施工技術(shù)和理念，具體探討了這兩種工藝的革新與發(fā)展，希望本文的探討能夠?qū)ο嚓P(guān)的筑壩施工和管理人員給予一定的啟示。

1兩種工藝的各自優(yōu)勢

1.1土石筑壩。土石筑壩的歷史比較悠久，是我國傳統(tǒng)水利水電工程中的一種常見施工技術(shù)，曾經(jīng)為國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水利工程的發(fā)展起到了不可估量的作用。因此，這種施工技藝具有其獨(dú)特的施工優(yōu)勢：施工使用的工具相對簡單，資金投入比較少;筑壩采用的材料價(jià)格低廉，而且采購比較容易;對于筑壩附近的地理?xiàng)l件要求比較低，適應(yīng)范圍廣;便于施工方從施工局域采購材料，有效的縮短了施工時(shí)間。

1.2碾壓混凝土壩。隨著混凝土的問世以及其應(yīng)用區(qū)域的不斷拓展，筑壩工藝中開始出現(xiàn)了碾壓混凝土施工技藝，雖然這種施工技藝的使用時(shí)間比較短，但是其獨(dú)特的優(yōu)勢使得這種技術(shù)正飛速發(fā)展著。其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：有專業(yè)的混凝土攪拌設(shè)備，因此人力資源的應(yīng)用比較少，大部分由機(jī)械操作，所以方便快捷而且成本低;其二，其原材料更為廉價(jià)易取。

2水利水電工程中土石筑壩工藝改進(jìn)措施

2.1制定優(yōu)化的土料挖掘和運(yùn)輸計(jì)劃。對于土石筑壩工藝來說，挖掘土料并進(jìn)行運(yùn)輸是一些水利水電項(xiàng)目施工的基礎(chǔ)，必須由設(shè)計(jì)人員依據(jù)本區(qū)域的地形條件、公路狀況、地質(zhì)條件等因素最終確定下來。通常老說要考慮到以下幾點(diǎn)：a.土石筑壩材料的基本質(zhì)量，在挖掘之前要進(jìn)行詳細(xì)的勘察;b.運(yùn)輸?shù)木嚯x不宜太遠(yuǎn)，因?yàn)樵谒姽こ痰氖┕み^程中，運(yùn)輸量比較大，如果運(yùn)輸距離比較遠(yuǎn)，那么運(yùn)輸費(fèi)用將會(huì)是一筆不小的開支。因此必須提高土石挖掘的質(zhì)量，并縮短運(yùn)輸距離。

2.2壓實(shí)土料。土料與混凝土相比，最大的劣勢為土料比較容易松動(dòng)，如果不能夠按照要求壓實(shí)，那么在后期的使用過程中壩底會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)，進(jìn)而整個(gè)水利水電工程也將會(huì)籠罩在不安全的氣氛當(dāng)中。所以，一定要使用壓實(shí)設(shè)備和機(jī)器對筑壩區(qū)域進(jìn)行反復(fù)碾壓，同時(shí)，一些機(jī)械設(shè)備操作不大的地方，要采用人工壓實(shí)?？傊?，要不斷提高土料壓實(shí)的質(zhì)量。

2.3壩體填筑與碾壓。壩體填筑包括卸料、平料、壓實(shí)、質(zhì)檢和清理壩面、接觸縫處理等。土石壩填筑必須嚴(yán)密組織，保證各工序的銜接，通常采用分段流水作業(yè)。流水作業(yè)方向和工作段大小的劃分，要與相應(yīng)高程的壩面面積相適應(yīng)，并滿足施工機(jī)械正常作業(yè)要求。壩體填筑工序，按基本作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行劃分，其數(shù)目與填筑面積大小、鋪料方式、施工強(qiáng)度和季節(jié)等有關(guān)。一般多劃分為鋪料和壓實(shí)2個(gè)工序。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，碾壓機(jī)械行駛速度大小，對壩料壓實(shí)效果有一定的影響，各種碾壓機(jī)械的行駛速度，一般應(yīng)通過試驗(yàn)確定。

2.4結(jié)合部位與反濾層施工。土石壩施工中，壩體的防滲土料不可避免地與地基、岸坡、周圍其他建筑的邊界相結(jié)合;由于施工導(dǎo)流、施工方法、分期分段分層填筑等的要求，還必須設(shè)置縱橫向的接坡、接縫。對結(jié)合部位的施工，必須采取可靠的技術(shù)措施，加強(qiáng)質(zhì)量控制和管理，確保壩體的填筑質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。結(jié)合方式有：壩基結(jié)合面;與岸坡及砼建筑物結(jié)合;壩體縱橫向接坡及接縫。反濾層的填筑方法，大體可分為削坡體、檔板法及土、砂松坡接觸平起法三類。砂松坡接觸平起法能適應(yīng)機(jī)械化施工，填筑強(qiáng)度高，可做到防滲體、反濾料與壩殼料平起填筑，均衡施工，被廣泛采用。

3碾壓混凝土筑壩工藝探討

3.1碾壓混凝土配合比設(shè)計(jì)。碾壓混凝土的配合比是借助于經(jīng)驗(yàn)并根據(jù)施工條件通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)來決定的。碾壓混凝土配合比具有如下特點(diǎn)：高摻粉煤灰，粉煤灰摻量不斷提高;低水泥用量，混凝土絕熱溫升低;摻具有高效減水緩凝及引氣作用的復(fù)合外加劑，外加劑的應(yīng)用已經(jīng)由普通緩凝減水劑向緩凝高效減水劑與引氣劑復(fù)合的復(fù)合外加劑發(fā)展;適當(dāng)增加石粉含量;根據(jù)實(shí)際情況初步適當(dāng)降低碾壓混凝土的VC值等。

3.2模板施工。碾壓混凝土施工模板可采用翻升模板、預(yù)制混凝土模板、自升模板或其他形式模板，所采用的模板應(yīng)能承受碾壓產(chǎn)生的側(cè)壓力，且不影響碾壓混凝土施工質(zhì)量和干擾其他施工作業(yè)。模板在使用時(shí)必須進(jìn)行清洗上油，以使混凝土的外表清潔光滑。

3.3混凝土拌制及運(yùn)輸。碾壓混凝土拌制可采用強(qiáng)制式或自落式攪拌設(shè)備，攪拌時(shí)各種材料的投料順序和攪拌時(shí)間必須通過拌合物的均勻性試驗(yàn)來確定，拌合物在卸入運(yùn)輸工具時(shí)，卸料出口與運(yùn)輸工具之間的自由落差應(yīng)小于2m。自卸汽車運(yùn)料直接入倉面時(shí)，在入倉前應(yīng)對輪胎進(jìn)行清理沖洗并防止污水帶入倉面;真空溜槽垂直輸送混凝土應(yīng)保證溜槽的真空度，定期更換橡膠軟皮，嚴(yán)格控制溜槽的下斜速度;倉面上的運(yùn)輸汽車應(yīng)保持清潔，加強(qiáng)保養(yǎng)維修，保持車況良好，無漏雨、漏水現(xiàn)象。

3.4平倉與碾壓。碾壓混凝土平倉一般采用濕地推土機(jī)，濕地推土機(jī)在運(yùn)行時(shí)履帶不得破壞已碾壓的混凝土層面，人工操作用于輔助邊緣區(qū)域或其他被指定或認(rèn)可部位的平倉作業(yè);平倉過程中不得發(fā)生混凝土離析現(xiàn)象，推土機(jī)的平倉方向一般應(yīng)與壩軸線平行，分條帶平倉，攤鋪要均勻，每碾層平倉1～2層次。碾壓混凝土一般采用雙鋼輪振動(dòng)碾壓機(jī)，在正式使用之前，碾壓機(jī)應(yīng)通過碾壓試驗(yàn)來檢驗(yàn)其碾壓性能。

3.5層面處理。層面處理是影響碾壓混凝土壩安全穩(wěn)定的一個(gè)重要問題，除了處理好骨料離析問題和改善層面條件以外，還要求著重控制好碾壓混凝土的初凝時(shí)間?？涌谀雺夯炷林亓螌用嫣幚淼囊c(diǎn)是：當(dāng)氣溫在13℃以下、層面間隔時(shí)間在16h以內(nèi)時(shí)，不做任何處理直接在碾壓混凝土層面上鋪筑上層混凝土;當(dāng)層面間隔時(shí)間超過16h，且在24h以內(nèi)時(shí)，在層面鋪筑1.5cm厚的水泥砂漿再鋪筑上層碾壓混凝土。

3.6溫度控制與養(yǎng)護(hù)。混凝土容易受到熱脹冷縮原理的影響，而水利水電工程的施工通常來說又是室外的，所以一定要控制好溫度，并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。首先，應(yīng)該依據(jù)天氣溫度的變化。調(diào)整混凝土中水泥和石灰的比例，當(dāng)溫度過高時(shí)要加大石灰的比重，縮小水分的比重，而在氣溫比較低的情況之下，操作剛好相反。需要注意的是，由于混凝土比較容易裂縫，所以應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲蚊娴酿B(yǎng)護(hù)，例如可以鋪養(yǎng)護(hù)膜。

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