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关于碾压混凝土重力坝施工管理的研究探索

2021.04.26点击:

【摘要】近年来,国家加大对中西部基础设施建设投入的实施, 中小型水利工程建设如雨后春笋般兴起,其中以中小型水库工程较为 突出,重力坝就是其中一种较为常见且施工技术较为成熟的一种,重 力坝具有自重维持稳定的特性在水利工程中得到广泛应用。以普安县 白水水库运用碾压混凝土施工技术为例,分析碾压混凝土技术在重力 坝施工中的应用。



【关键词】碾压混凝土;重力坝;施工管理;研究 doi:10.12159/j.issn.2095-6630.2021.01.0698


引言 水利水电工程本身具有较强的专业性、综合性与复杂性,整个施 工过程涉及到的内容比较广泛,且施工规模大、工期较长,要确保工 程项目的建设质量,就必须加强对各种现代化施工技术的有效运用。 必须全面掌握此项技术的应用要点,科学严谨地进行各环节的操作, 这样才能确保碾压混凝土技术的应用效果。


1、工程范围及施工特点 白水水库大坝碾压混凝土主要分布在大坝垫层以上坝体区域,碾 压混凝土总量约7 万 m3,约占大坝混凝土总量82%。其中C15 三级 配碾压砼50816m3,C20 二级配碾压砼9111m3,C15 三级配变态砼 1653m3,C20 二级配变态砼 8931m3。 1.1 碾压混凝土施工干扰大、工序复杂 施工干扰大主要体现在:大坝碾压砼基本同时施工,碾压砼施工 期间还需进行大坝常态混凝土及基础固灌浆施工。 工序复杂体现在:除碾压混凝土施工本身工序较多外,还要考虑 碾压混凝土与常态混凝土、变态混凝土及抗冲磨混凝土同层施工,碾 压混凝土与基础固接灌浆、观测仪器埋设和帷幕灌浆施工等之间的相 互关系。 综上所述,如何利用现场施工条件,合理进行施工组织,控制各 工序施工质量,确保碾压混凝土按进度保质保量完工,则是大坝碾压 混凝土施工控制的难点。


1.2 夏季、雨季施工特点明显,施工进度控制难度大 本地区气候设计流域地处亚热带,属夏湿春干温暖气候,冬无严 寒夏无酷暑。流域降水丰富,汛期降水受冷锋、准静止锋、两高切变 和西南低涡天气系统控制,极易产生连续持久的暴雨天气,形成暴雨 中心区。根据施工方案和进度计划控制,在夏季、雨季必须安排碾压 混凝土施工,如何合理安排碾压混凝土施工进度,充分考虑雨季、夏 季施工多雨、高温等不利环境对碾压混凝土施工的影响,加强施工组 织,优化施工工序,是确保雨季、夏季碾压混凝土施工进度的完成和 保障施工质量是大坝施工控制的难点。 1.3 碾压混凝土铺筑方式的选择 根据坝体构特点和施工条件,碾压混凝土主要采用平层铺筑方 式为主,在高温、雨季施工时,可采用斜层施工。施工实施时要做到 周密计划,精心安排,提前预见可能会遇见的困难和问题,及时加以 解决,确保施工计划的实现。

2 碾压混凝土重力坝施工管理

2.1、施工程序 碾压混凝土主要分布于大坝基础垫层混凝土(厚 1.6m)之上,基 础开挖及支护完毕后首先进行垫层常态混凝土施工。基础常态混凝土 浇筑完成,其后穿插进行碾压混凝土及固灌浆施工。

2.2、位规划方案及分层 (1)碾压混凝土浇筑分规划 碾压混凝土施工采用平层法铺筑,当面较大时,则采用斜层法 铺筑。碾压混凝土应在层间间隔允许时间内,并综合坝体构特性、 入手段及其方式、拌和系统生产能力等因素影响,选择与运输系统 入强度相适宜的面面积。


(2)大坝碾压混凝土分层 1)在满足浇筑计划的同时,应尽可能采用薄层、短间歇、均匀 上升的浇筑方法。 2)浇筑层厚应根据温控、浇筑、构和立模等条件选定。碾压 混凝土层厚一般不超过 3.0m。 2.3、混凝土浇筑强度分析 1、设备的浇筑能力分析 自卸汽车运输能力分析:大坝碾压砼自卸汽车平均运距约 0.7km, 砼运输坝区内路面均为泥石路面,施工面较多,砼运输干扰较大, 同时考虑碾压砼装车及面卸料时间,碾压砼运输采用 25t 自卸汽车 运输,单台自卸汽车运输强度按照 30m3/h 计(10m3/ 车)。

度汛高程以下碾压混凝土浇筑,采用平层浇筑法施工时,砼 浇筑号最大面积约1500m2,平层法浇筑,碾压层厚30cm 时砼量 为 450m3,砼初凝时间以6 小时计,小时铺料强度为75m3/h,。采用 2*JS1500 拌和站供料,其生产能力为150 m3/h,拌和能力满足砼供 料要求。配备 25t 自卸汽车 3 辆,小时运输能力约 90m3/h,满足入 要求。 度汛高程以上碾压混凝土浇筑,采用平层浇筑法施工时,砼 浇筑号最大面积约2000m2,平层法浇筑,碾压层厚30cm 时砼量 为 600m3,砼初凝时间以6 小时计,小时铺料强度为100m3/h。采用 2*JS1500 拌和站供料,其生产能力为 150 m3/h,拌和能力满足砼供料 要求。配备25t 自卸汽车4 辆,小时运输能力约120m3/h,满足入 要求。


3、拌和楼供料综合强度分析 2*JS1500 拌和系统具备高峰约4.5 万 m3/ 月的混凝土生产能力, 其中碾压混凝土 0.7 万 m3/ 月。拌和系统满足生产强度要求。 3 碾压混凝土重力坝技术管理 1、碾压混凝土的铺筑作业均衡连续进行,控制铺料方向与卸料 方向,减少铺料距离和交叉影响,铺筑层应以固定方向逐条带铺筑。 用斜层平推法施工时,斜面坡度控制在 1:10,坡脚部位应避免形成 尖角和大骨料集中。平厚度 35cm。 上游坝面变态混凝土与碾压混凝土的分界线,其误差不超过 0.5m。在廊道两侧对称布料,防止模板位移。距模板边(或钢筋、预 埋件等)1.2m 范围内辅以人工平。平机平后,做到了平整,无 凹坑,整个面没有向下游倾斜。 2、白水水库工程大坝采用金包银碾压混凝土的施工工艺。水胶 比为碾压混凝土 0.55,变态混凝土 0.50。碾压混凝土和变态混凝土的 外加剂统一使用粉煤灰及萘系高效减水剂。碾压混凝土的水灰比为 1.028,变态混凝土的水灰比为 1.225。 变态混凝土与碾压混凝土合部位,先进行碾压混凝土作业,后 浇筑变态混凝土。在两种混凝土合处,振捣器应插入到碾压混凝土 中,精心振捣,并用振动碾对合处补充碾压,使其合部位混凝土 密实,以确保坝体施工质量。同一层面碾压混凝土和变态混凝土同时 上升。 3、面碾压时混凝土的 VC 值宜控制在(3s ~ 7s),根据天气及 现场实际施工情况,通知拌合楼及时调整 VC 值。混凝土碾压快速平 ,具备碾压条件立即碾压,碾压条带距平条带距离控制在 15m 以 内,层面泛浆效果良好,保证了混凝土层面合质量。


4、本工程的定型钢模板采用 2.4m×2.0m 规格的模板在加工厂制 作,现场进行安装,利用 25t 汽车吊等配合就位拉杆固定(或对拉)。 标准钢模板在现场架立,扣件连接,采用3m、6m 长方钢或3mm 厚 钢管竖、横向支撑加固,拉杆固定。


5、振动碾作业的行走速度采用1.0 ~ 1.5km/h。振动碾碾压遍数 按:静压 2 遍→振压 6 遍→静压 2 遍。振动碾距模板边有50cm 距离。 坝体迎水面 3m ~ 5m 碾压混凝土垂直于水流方向碾压。振动碾碾不到 的边缘拐弯部位,采用变态混凝土振捣密实。最终完成碾压的时间控 制在层间允许间隔时间内。碾压作业后的混凝土面,有微浆出露,振 动碾滚轮前后略呈弹性起伏。用无核密度仪按网格布点检测混凝土 相对密实度,建筑物外部混凝土不小于98.0%,内部混凝土不小于 97.0%。

语 碾压混凝土建造的重力坝在工程造价、施工进度、温控等方面较 其他坝型有较强的优势,随着普安县引进碾压混凝土重力坝的试验施 工,严格按照施工技术规范进行施工,积累丰富的施工经验,得到相 关施工技术参数,为以后类似工程的选型提供施工依据,可供同类工 程设计借鉴参考。

参考文献:


[1] 顾志刚 . 碾压混凝土坝施工技术 [M]. 中国电力出版社,2007: 105 - 107.


[2] 李荔 . 高性能砼材料性能的试验研究 [J]. 福建建设科技,2005, 9:13,17.


[3] 于玉森 . 水工建筑物设计与加固 [M]. 黄河水利出版社,2004: 136-178. [4] 王君莲;许存 . 水利施工中碾压混凝土的施工技术要点 [J]. 建 材发展导向,2019:216-231.

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