堆石混凝土重力坝是一种结合堆石体与自密实混凝土(SCC)的新型筑坝技术,具有施工高效、经济环保、结构稳定等优势。其核心工艺是利用级配良好的堆石料形成骨架,再灌注高流动性自密实混凝土填充空隙,无需振捣即可密实成型。该技术适用于中低高度的重力坝,尤其适合石料丰富的地区,可大幅减少水泥用量,降低碳排放。施工难点在于堆石体质量控制、混凝土配合比优化及温控防裂,需合理配置石料加工、混凝土浇筑及相关配套设备。实施效果表明,该技术可缩短工期20%~30%,节约成本15%~25%,并提高坝体整体性和耐久性,是绿色低碳水利工程的优选方案。主要适用于30m~100m的中低高度重力坝,也可用于围堰、挡墙等工程。该技术适用于岩石地基,堆石料可就地取材(如工程开挖石渣),尤其适合河谷较宽、地基承载力良好的坝址。
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堆石混凝土重力坝通常也可采用小钢模拼装施工,小钢模拼装所需工期相对悬臂大模板更长。按日均作业8小时计算,悬臂大模板由三人配合作业,每30分钟可完成一块模板的安装,折算系数取0.95,人均单日施工大模板面积可达30.4/㎡。根据施工经验,小钢模人均单日施工面积按18/㎡计算,悬臂大模板的施工速度约为小钢模的1.7倍。考虑到小钢模施工工序繁琐,还需布设拉模筋及外架,实际作业中两者的施工效率差距更为明显,因此采用悬臂大模板可显著缩短堆石混凝土坝的施工工期。
小钢模多块拼装会出现拼缝多、漏浆多、变形多、成型质量差的问题,后续需要额外进行打磨处理。而悬臂大模板克服了小钢模“三多一差”的缺陷,避免了小型组合模板易出现的漏浆印迹等通病,浇筑后的混凝土面平整光洁,外观质量显著提升,降低了缺陷处理的成本与风险,保障大坝主体施工能够快速连续、保质保量地推进。同时,大模板的构架经久耐用,可解决小型钢模易变形、扭曲、周转寿命短的短板,能有效避免混凝土浇筑过程中出现模板变形问题,还可提升大坝靠近模板区域的堆石率,减少温度裂缝产生,保障大坝浇筑质量,推动坝体综合质量实现质的提升。
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堆石混凝土重力坝施工过程中采用的自密实混凝土流动性大,浇筑时产生的侧压力及施工荷载均较大。组合小钢模受自身结构特点限制,混凝土浇筑过程中容易发生爆模事故;而悬臂大模板通过预埋螺栓支撑整个模板体系,通常还会在预埋螺栓端部增设弯钩以增大锚固长度,保障施工安全,模板之间通过螺栓连接形成整体结构,因此其稳定性远优于组合小钢模。模板搭设环节,组合小钢模通常需要额外搭设外架或者提前预埋支撑钢筋,施工流程繁琐且整体稳定性不佳。水利施工作业往往高度较大,外架搭设步骤繁琐、施工难度高。悬臂大模板可消除这一安全隐患,施工作业时悬臂大模板背部自带安全防护平台,无需额外搭设外架,大幅降低了高处作业的安全风险。
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