第5章 氧化镁混凝土拱坝施工关键技术
5.1 氧化镁混凝土拱坝浇筑特点
大体积水工混凝土工程实践和室内试验研究表明,当混凝土配合比内添加一定量的氧化镁时,在其浇筑后将产生延迟性的自身体积膨胀,且其膨胀过程与混凝土温降收缩变形基本保持同步发展,这一特性对具有约束的混凝土拱坝大体积混凝土可起到温降时的收缩补偿作用。外掺氧化镁混凝土拱坝就是利用这一特性,施工过程中取消或简化大体积混凝土传统的温控措施,在混凝土拱坝施工中不分横缝或设少量诱导缝,简化大体积混凝土施工工艺,采用通仓、连续滚动浇筑施工技术,实现快速筑坝的目的。
外掺氧化镁混凝土拱坝施工具有以下特点:
(1)拱坝混凝土施工工程量较大,坝体浇筑工期较短、浇筑强度较高。目前广东和贵州几个采用全坝外掺氧化镁筑坝技术的工程中,坝体工程量一般在几万立方米至几十万立方米,浇筑时段通常都在1~2个低温季节施工,月平均浇筑强度大都在0.6万~3万m3,考虑各季节施工的不均匀性,最高月浇筑强度更高。因此,氧化镁混凝土拱坝混凝土的生产、运输、入仓强度都较大,为保证混凝土拱坝连续、滚动施工,各生产系统生产规模应与其浇筑强度要求相适应,而且应具有足够的运行保证率。
(2)坝体混凝土温控简化。由于外掺氧化镁混凝土利用浇筑后产生的延迟性自身体积膨胀补偿混凝土温降收缩。因此,施工过程中将取消或简化大体积混凝土传统的温控措施,在混凝土施工中不设横缝或设少量横缝(诱导缝),即能确保坝体混凝土温控效果。
(3)混凝土采用连续滚动法浇筑。氧化镁混凝土拱坝温控措施简化后,混凝土浇筑方法与常规的常态混凝土柱块状浇筑法不同,是采用通仓连续滚动法浇筑。当为碾压混凝土拱坝时,则采取碾压混凝土的浇筑方法。
(4)混凝土生产各环节质量控制严格。外掺氧化镁混凝土拱坝施工过程中,需对混凝土原材料质量、半成品加工质量、混凝土配合比、混凝土拌和物质量、氧化镁均匀性、混凝土运输及浇筑、养护等各环节进行严格的控制,以确保混凝土施工质量。
(5)坝体混凝土采用台阶式浇筑法施工。外掺氧化镁混凝土采用低坍落度混凝土配合比,适宜台阶式循环浇筑法施工。
(6)坝体混凝土采用高频振捣器振捣。外掺氧化镁混凝土多采用三级配或四级配低坍落度配合比,为确保振捣质量,应采用高频振捣器进行振捣。
(7)混凝土模板工程有特定的要求。为保证大坝混凝土连续、滚动浇筑,也为确保混凝土成型后不致过早拆模造成表面过快失水,模板保湿保温作用在外掺氧化镁混凝土拱坝施工中尤为重要。坝体施工至少要保证高峰期两浇筑层的模板工程量,施工过程应尽量推迟脱模时间。坝体模板安装质量及校检工作每一浇筑层都要进行,以确保坝体结构满足设计要求并保证坝体外观质量。
(8)外掺氧化镁混凝土拱坝多建于山区,上坝交通较为不便,混凝土入仓强度受限,混凝土运输及入仓多采用几种方式组合形式。施工过程还与地基处理、金属结构安装、廊道及诱导缝等交叉进行,相互影响和干扰较大。同时,还受水文、气象、地质、地形等自然条件影响较大。