Тенденции совершенствования технологии строительства бетонных плотин из укатанного бетона
К настоящему времени бетонные плотины из укатанного бетона получили наиболее широкое распространение. Плотины возводятся с высокой интенсивностью в различных климатических условиях, в жаркую и холодную погоду, например, крупнейшая в мире плотина из укатанного бетона Бени Харун в Алжире высотой 118 м, объемом бетона 1,6 млн м³ была построена за 16 месяцев при температуре до +43 С. Плотины Аппер Стиллуотер высотой 91 м с объемом 1,2 млн м³ в США, Расло (Н=155 м, объем 1,6 млн м³) строились при температуре зимой до минус 10 С.
Согласно классификации укатанных бетонов различают в основном три типа в зависимости от содержания вяжущих (цемент + пуццолан):
1 – тощий У.Б. с низким содержанием вяжущих 65-99 кг/ м³;
2 – умеренно-пластичный У.Б. с содержанием вяжущих 100-149 кг/ м³;
3 – пластинчатый У.Б. с высоким расходом вяжущих 150-300 кг/ м³.
Дополнительно выделяют четвертый тип У.Б. плотин Японии с содержанием вяжущих 120-130 кг/ м³, но при более высоком расходе цемента и низком расходе золы – износа и поэтому с более высокой прочностью на сжатие и сдвиг, чем У.Б. 1, 2 и 3 типов. Наблюдается следующее распространение количеств плотин в зависимости от типа У.Б.:
плотины из У.Б. – 16,1 %;
плотины из У.Б.-2 – 18,6 %;
плотины из У.Б.-4 (японские) – 15,4%.
В различных странах использовались различные технологии, соответствующие условиям строительства и уровню применения технологии. Анализ применяемых технологий позволяет выявить основные тенденции в совершенствовании этих технологий.
Наблюдается постоянное увеличение интенсивности укладки У.Б. Средняя интенсивность укладки на крупных плотинах достигла 10-14 тыс. м³/сутки и 220 тыс. м³/месяц, что соответствует интенсивности отсыпки грунтовых плотин. Дополнительный рост интенсивности возможен за счет ускорения доставки смеси на плотину. Применение автотранспорта признано нецелесообразным и главным средством доставки смеси на плотины являются конвейеры Ротек (рис. 24.9). Эта технология наиболее эффективна, если один из берегов створа является пологим (не круче 20). В этом случае главный конвейер устанавливают вдоль этого берега и напорной грани плотины, а от него боковой конвейер подает смесь к гусеничному бетоноукладчику непосредственно в блок.
Рис. 26.9. Схема применения конвейеров Ротек и кранов-свингеров
А - транспорт УБ конвейерами Ротек на плотину, б - распределение УБ в блоке краном-свингером и укатка УБ
Такая технология без применения автотранспорта и узлов перегрузки смеси. предотвращает ее сегрегацию и ускоряет ее укладку. Она была применена на строительстве многих крупных плотин.
В створах плотин с крупными берегами для доставки смеси на плотину применяют вакуумные лотки (рис. 26.10).
Рис. 26.10. Вакуумные лотки для доставки УБ на плотину
В случае створов с очень крутыми берегами (45 и более) переходят на применение труб. Бетонная смесь загружается конвейером в приемный бункер трубы и разгружается внизу на плотине.
В совершенствовании технологии непосредственной укладки слоев бетона наблюдается применение наклонных слоев (рис. 26.11.).
Рис. 26.11. Схема технологии укладки наклонных слоев УБ
Применение наклонных слоев (с уклоном 0,1 от берега до берега) с перекрытием каждого слоя в течении 1-2 часов предотвращают схватывание смеси и позволяют производить обработку его поверхности только после укладки 10 слоев, т.е. через каждые 3 м по высоте (при толщине слоя 30 см). Это позволяет примерно в 1,5 раза увеличивать интенсивность укладки, доведя ее до 200-220 тыс м³/месяц. Уклон слоя может меняться в зависимости от ширины слоя.
Скорость наращивания плотин по высоте в горных условиях достигала 8-10 м. При этом сроки строительства даже очень крупных плотин (объемом 3-5 млн м³) составляет всего 3-4 года, что примерно в 1,5 раза меньше срока строительства крупных грунтовых плотин.
При подборе состава укатанного бетона и его зонального распределения наблюдается тенденция применения низкого расхода цемента (70-90 кг/м³), высокого расхода золя уноса или пуццоланов (90-140 гк/м³) применяется воздухововлекающих добавок для улучшения удобоукладываемости и морозостойкости, а также замедлителей схватывание в жаркую погоду, уменьшающего расход цемента.
В части зонального распределения наблюдается укладка узкой полосы вибрируемого бетона, обогащенного цементом вдоль граней плотины, береговых примыканий и галерей.
Список литературы: