堆石混凝土施工质量控制要点初探.pdf

设计 与施 工 水 利规 划与设 计 2 0 1 1 年 第 1期 堆石混凝土施工质量控制要点初探 陈振 华 ( 中 国水 利水 电第 十 六工程局 有 限公 司 福 州 3 5 0 0 0 3 ) ) 【 摘 要】 本文作者 提出对堆 石混凝 土的堆 石料开采 、模 板施 工、胶凝 材料和外加剂质 量控制 、混凝 土入仓与 浇筑 、浇筑层面处理 、填筑质量检查与控制等方面的几点质量控制要点的建议 ，供堆石混凝 土建设施工作参考 。 【 关键词】 堆石混凝土施 工 质量控制 要 点 【 中图分 类号】 T V4 3 l 【 文献标 识码】 B 【 文章编号】 1 6 7 2 2 4 6 9( 2 0 1 1 )0 1 0 0 7 1 0 5 I DOI编 码】 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 6 7 2 2 4 6 9 2 0 1 1 0 1 0 2 3 l 概 述 堆石混 凝 土作为 清华 大学 发 明的一种 新 型筑 坝 方法 ，已在 山西清裕 水库 重力 坝工 程 、山西恒 山水 库 拱 坝加 固工程 、山西 围滩 重力 坝工 程等 工程 得到 了应用 ，其 技术 要 点 是 先 采 用 粒 径 不 小 于 2 0 0 mm 的堆石 料 入 仓 堆 砌 ，再 采 用 专 用 自密 实 混 凝 土 灌 注 、胶 结堆 石料 。从笔 者在 山西 恒 山水库拱 坝 加 固 工 程现 场所见 ，工 程建 设速 度快 ，所 钻取 的芯样 显 示 堆石 混凝 土胶结 好 、密实 性高 、基 本无气 孔 ，芯 样 除堆 石和仓 块老 混凝 土结 合 面外 ，断 口粗 糙 ，可 以说 ，堆 石混 凝土 是一种 耐 久性很 好 的材料 ，适 用 于 任何大 体积 混 凝 土 结构 ，但 是 相 对 常 态 混 凝 土 、 碾压 混凝 土而 言 ，堆石混 凝 土的堆 石施 工过程 的机 械化 程度 低 ，需要 人工 干预控 制过 程质 量 。 应 该 说 ，清华大 学等参 建 方对堆 石混 凝土 质量 控制已有丰富的理论和长期 的实践心得 ，为进一步 推动堆 石 混凝土技 术进 步 ，在此 提 出几点 质量 控 制 要点 的建议 。 2几点质量控 制建 议 2 1 堆 石 开采方 面 的建议 控制 堆石 粒 径 不 小 于 2 0 0 mm，是堆 石 混 凝 土 质量 受控 的一 个关 键点 和难 点 ，爆 破 开挖料 粒径 范 围大 ，对 大石 而言 ，采用 机械 筛分 难 ，为此 建议 爆 破 开挖料 大石 粒径 控 制 在 3 0 0 mm 左 右 ，对 开 采 出 的 毛料先 采用 挖掘 机翻拣 出 大石 ，另行堆 放 ，并对 粒径 小 于 3 0 0 mm 的毛料 部 分进 行 简 易筛 分 ，以控 制堆 石粒 径不 小于 2 0 0 mm，而将 小 于 2 0 0 mm 的开 挖料 用于 轧石 制备 专用 自密实 混凝 土 的骨 料 。但 是 考虑 到爆 破 开 挖 料 大 石 粒 径 控 制 在 3 0 0 mm 左 右 ， 可能其 中小于 2 0 0 mm 的开 挖料 会 偏 多 ，需 将 其 中 一 部份 作 为弃料 。 2 2模板 施工 方面 的建议 堆 石混凝 土在 堆石 过程 中，模 板拉 条容 易被 大 石 碰 弯 、压 断 ， 因 此 拉 条 周 边 宜 采 用 粒 径 约 为 2 0 0 mm 的堆石进 行 人 工 平 仓 ，同 时 ，堆 石后 应 对 模 板进行 校 正 ，加 固拉 条 。 2 3 对 胶凝 材料 和外 加剂 质量控 制方 面的建 议 专用 自密实混凝土的和易性是堆石混凝土质量 受 控 的另一个 关键 点 ，对专 用外加 剂 的减 水率 、水 泥 和专用 外加 剂 的相容性 需重 点关 注 ： ( 1 )专用 自密实混凝土的专用外加剂的减水率 允许偏 差 宜控制 在 2 ； ( 2 ) 水泥应 按 每批次 进行 化学组 份分 析 ，不 得 使用 配合 比设计 规定 以外 的水 泥品种 。 2 4对 混凝土入 仓 与浇筑 堆 石混 凝土 浇筑 ，一个 特点 是堆 石 ，另 一个 特 点是特高坍落度混凝土，为此，建议针对上述两个 特 性关 注如 下 。 作者简介 ：陈振华 ( 1 9 7 1 年一) ，男 ，福建莆田人 ，高级工程师。 71 设计 与施工 水利规 划与设计 2 0 1 1年 第 1期 ( 1 )专 用 自密实 混凝 土 宜使 用 混凝 土输 送 泵 入仓 ， 也可使用 溜槽入仓 。仓块较 小 、仓 面通行条 件许 可 时 ，可 由混凝土搅 拌运输 车直接入仓 或 由装 载机转 运人仓 ； ( 2 )专用 自密 实混凝 土浇灌 时 ，可通过 浇筑试 验 ，确定 不 同浇 筑 仓 长 度及 宽 度 、不 同浇 筑 仓 高 度 、不 同坍 落扩展度 、不 同 自由下 落高度 时的浇注 点 布置 、灌 注时 间。考虑专用 自密实 混凝土一 般采 用输 送泵人仓 ，每节 泵 管 的长度 约 为 2 m，建议 规 定相邻 浇注点 间的水平距 离一般 不宜超 过 2 m。 实际施 工 时 ，若 相邻 浇 注点 间 的水 平距 离 超 长 ，只要专用 自密实混凝 土浇 注点移位 时间不是 太 长，坍落扩展度没有明显损失 ，其以前的浇注点部 位著尚未灌注密实，专用 自密实混凝土就会继续缓 慢 下沉 ，适 当 回头 补灌 即可 ，但 比起 按部就 班推进 施工 的工艺 ，生产效 率会有所 降低 ； ( 3 )鉴 于堆石混凝 土模板 承受 的侧压力 大 ，模 板支撑 难度 大 ，建议专 用 自密 实混凝 土浇筑仓 高度 宜控 制在 1 5 m 以 内 ， 自 由下 落 高 度 时 宜 控 制 在 5 m 以内，并应在浇筑过程 中控制专用 自密实混凝 土 的浇 注速度 。 2 5 对 浇筑层 面处理 方面的建 议 按 照堆石混凝 土技术要 点设想 ，控制 专用 自密 实 混凝土浇 筑层 面 ，使大部 份堆石 顶部高 出专用 自 密 实混凝 土 5 0 mm 1 5 0 ram，就 可 对 层 面 不 作 处 理 。考虑到 专用 自密 实混凝 土灌注超 高 、大 部份 出 露 的情况和灌 注超低 的情况 ，建议如 下 。 ( 1 )对专 用 自密实 混凝土 大部份 出露 的水 平施 工缝 面 ，宜进行 冲毛 、凿毛 ，以露砂微 露小石 为为 宜。层面大部分堆石顶部高 出专用 自密实混凝土 5 0 mm1 5 0 ram 的 ，宜 用 高 压 冲毛 机 或 风砂 机 清 除堆石间隙内的石渣； ( 2 ) 堆石混凝 土浇筑过 程 中出现小雨 时 ，可采 取 缩小 出机 口专用 自密实混凝 土 的坍 落扩展 度等措 施继 续施 工 ，并 对仓 面 采取 防 雨保 护 ，做好 排 水 ； 遇 大雨 、暴雨 ，应立 即停止进 料 ，对 已人仓 的专用 自密 实混凝 土进 行遮盖 防雨 。雨后 ，若 在排 除仓 面 积水后 ，专用 自密实混凝 土未初 凝 ，可 对受雨水 冲 刷 的部位 进行铺 浆处理 ，继续浇 筑 。专用 自密实 混 凝 土 已初 凝的 ，应 按施工缝 处理 ； ( 3 ) 考虑到暴 雨洗刷 卡在堆石 空隙间 的 自密实 混 凝土可使其 骨料失 浆 的可能性 ，建 议对重 要部位 因下雨或停 电 、故 障停 浇 的仓 面 ，应 清出上部 未胶 结的堆石 ，再对专用 自密实混凝土表 面进行 冲毛、 72 凿 毛 。 2 6对填 筑质量 检查与控 制方 面的建议 依照堆 石混凝 土作混凝 土 的特点 ，堆 石混凝 土 质量 检查 与控制 ，分仓 面过 程检查 、试样 检查 、综 合检查 三个 阶段 和 层次 ，考 虑 堆石 混凝 土 的特 点 ， 其检查 手段不 同于常态混凝 土 、碾 压混凝 土 ，建议 如下 ： ( 1 )按 照堆石混凝 土技术 要点设 想 ，施工 过程 中的表 观密度及 孔 隙率 检测借 鉴于面板 堆石坝 检查 方法 ，采用挖 坑灌水法 或挖坑 灌砂法 。考虑到专 用 自密实混 凝土强 度上升 快 ，建 议挖坑应 在专用 自密 实混凝土初凝后尽快实施 ；为使挖坑检查代表性 高，建议挖坑深度宜超过浇筑仓高度的 2 3 ，挖坑 直径 宜大 于 1 5 m； ( 2 )挖 坑灌水 法或挖坑 灌砂法 费工 费时 、难度 大 ，影 响堆石混凝土进度 ，只宜少量抽查 ，考虑到 专用 自密 实 混凝 土 强度 高 ，对需 检 验 的每 个 浇 筑 仓 ，可在专用 自密 实 混凝 土 初凝 后 2 d 3 d ，利 用 手风钻 钻孔 ，压水检 查浇筑仓 的密实 性 ，以增 强密 实性能 检查 的代 表性 ； ( 3 )堆石 混凝土代 表性试 样需超 过堆石最 大粒 径 的 2 倍 ，一般 需大 于 1 m，对 于 堆石 混 凝 土试样 的质量评定 ，考 虑到堆 石混凝 土设 计龄期 抗压强度 略 高于 自密实混凝 土设计 龄期抗压 强度 ，但相差不 是太 大 ，建 议可 以 自密实混 凝土设计 龄期抗 压强度 为准 进行质 量评定 ，抗压强 度平均值 和最小 值应 同 时满 足 m“ ，k +Kt a 0 和 ， ， 0 7 5 f ， 两个要 求 ； ( 4 )对堆 石混凝 土施工后 的现场 综合评 价 ，建 议进行钻孑 L ，采用孔内电视摄像或红外成像仪及孔 内声波测 试方法 评价堆 石混凝 土的骨料 均质性 和密 实性。堆石混凝土钻孔后也可进行注水试验检测其 密 实性能 ，作为上 述密实性 检查 的参考 。 3 结 语 堆石 混凝 土 已用 于水 利水 电工程 的 主体建 设 ， 笔者认 为 ，堆 石混凝 土作为 一种快 速施工方 法 ，其 在导 流 洞堵 头 工 程 、防洪 堤岸 工 程 、抢 险应 急 工 程 、泥石 流 防治挡土 工程 、地 下矿 区 回采加 固工程 方 面能起 到抢进 度保质量 的 明显 功效 ，有 良好 的发 展前 途 。为此探讨 加强质 量控制 的注意要 点 ，很有 必要 ，在 此 提 出上 述 几 点 粗 浅 建 议 ，冀 能抛 砖 引 玉 ，进一 步完善堆 石混凝 土技术管 理 ，为 工程建设 争优 、创效 。