云口水电站碾压混凝土拱坝施工技术.pdf

施工技术 云口水电站碾压混凝土拱坝施工技术 彭文娟 韩卓刚 。 ( 1 湖北省恩施 州水利水 电勘 测设 计院 湖北 恩施4 4 5 0 0 0 ； 2 中国水利水 电建设工程咨询西北公 司 陕西 西安7 1 0 0 7 5 ) 摘要文中结合在实际工程 中成功应用的实例， 具体介绍了拱坝混凝土技术要求7 L _ r - _ r - 艺， 分析了 碾压混凝土水泥用量少、 水泥水化热低、 混凝土收缩小、 徐变度小及混凝土储热量少等特点， 总 结了碾压混凝土施工中的难点和重点， 为今后类似工程施工技术提高和创新提供了借鉴材料 。 关键词施工 ； 碾压 ； 混凝土 ； 拱坝 中图分类号 ： T V 5 4 4 + 9 2 1 文献标识码 ： B 1工程概况 云口水电站大坝为碾压式混凝土双曲拱坝，坝顶高程为 E L 7 O O m ，河床建基面高程为 E L 5 8 1 O O m ，最大设计坝高为 E L I 1 9 O O m， 开挖后的河谷基本为对称的“ v ” 字形 ， 坝顶中轴谷 宽为 1 3 6 0 5 3 m， 河谷宽高比为 1 1 4 ， 甚为狭窄。大坝顶厚 5 0 m， 底厚 1 8 5 m， 厚高比为 0 1 5 5 ， 是一座空间变厚的对数螺旋形拱 坝。大坝中轴面 1 1 5 4 9 7 3 m2 ， 坝身净体积 1 2 5 4万 m 。 。 本工程大坝两坝肩地层岩性为嘉陵江组第三段灰岩与板 状燧石层， 坝址处为斜向河谷 ， 岩层倾向下游偏右岸 ， 倾角约 4 5 。基岩坡比左坝肩 1 ： 0 3 ， 右坝肩 1 ： 0 5 ， 上游岸坡 1 ： 0 3 ， 下 游岸坡 1 ： 0 2 ， 土石方开挖总量约 1 3 万 m 。 2优化混凝土原料及施工配合比 2 1 采用高温型缓凝高效减水 采用低水化热， 低脆性水泥， 高温高效外加剂， 调整粉煤灰 掺量， 使用合理的配合比， 减少混凝土绝热温升， 使混凝土在本 质上得到改善 ， 控制混凝土允许人仓温度 ， 是碾压砼施工最关 键的措施 。采用高温型缓凝高效减水剂能降低水泥早期水化 热， 延缓混凝土的凝结时间， 该剂在 3 5 时掺量 0 7 ， 初凝时 间达 1 5 h ； 经水化热测试试验 ， 在相同条件下， 可降低水泥水化 热 4 4 。 2 2采用低脆性低热水泥 本工程采用利川豹盾水泥厂生产的 3 2 5 M P a 水泥， 该品种 取得在弹性范围的变形模量。 预压试验结束后， 根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘 出挂篮的荷载一挠度曲线， 以尽可能消除非弹性变形和获得标 高控制数据， 为悬臂施工的线性控制提供可靠的依据。根据最 大荷载作用下挂篮控制杆件的内力， 可以计算挂篮的实际承载 能力， 了解挂篮使用中的实际安全系数， 确保安全可靠。 4 2 施 工方 法和工艺 流程 混凝土由 8 m 2 罐车运运送到现场 ， 2台混凝 土泵 由悬臂 端向已浇筑端对称均匀连续浇筑 ，每个梁段一次性浇筑完 成 ， 在施工中严格控制浇筑梁段混凝土的超量不超过该梁理 论重量的 3 。采取先底板 ， 再腹板， 最后顶板的浇筑顺序 ， 要 求悬臂施工的两个对称块及横断面必须做到平衡灌注 ， 在 浇筑箱梁底板 、 腹板混凝土时控制其浇筑速度 ， 加强振捣 ， 切忌 因浇筑速度过快导致翻浆、 预应力孔道上浮及蜂 窝麻 面现象 。挂篮悬臂浇筑每个梁段的平均施工周期按照设计 要求并结合本地区的气象条件， 按 7天考虑 ， 计划两个 T墩同 时施 工。 挂篮前移一安装梁段底模 、外模并调整至立摸标 高一 底板 、 腹板普通钢筋和纵 向、 竖向预应力孔道安装 ( 包括各 种预埋件 ) 一安装梁段 内模一顶板普通钢筋和纵向、横 向 预应力孔道安装 ( 包括各种预埋件 ) 一灌筑梁段混凝土并 养生一预应力施工一挂篮前 移。箱梁悬浇梁段施 工完毕 后 ， 进行挂篮结 构拆除 ， 拆 除顺 序为 ： 内模 系统一 外模 系 统一底模系统一主桁架 ， 悬吊系统及行走锚 固系统在其过 程中交叉操作 。 5施工控制重点 ( 1 ) 配合比的选用要满足施工强度的要求。 ( 2 ) 挂篮施工和支架法施工 0 # 、 l #不宜超过 1 个月。 ( 3 ) 加强施工中的温度控制采用多种措施使混凝土温度不 要超过 2 8 。 ( 4 ) 各梁段悬浇过程中， 严格控制任何梁段实际浇筑的混 凝土的重量不超过该梁理论重量的3 ，箱梁顶板顶面浇筑混 凝土的不平整度不大于5 m m， 箱梁底板厚度也应严格控制。 ( 5 ) 箱梁悬臂浇筑施工挂篮的前移 ， 应在该梁段混凝土强 度达到设计强度的 8 5 以上 ， 而且纵向预应力束张拉和管道压 浆完毕后进行。 ( 6 ) 先进行边跨合拢， 再进行中跨合拢。合拢温度控制在 1 0 1 5 6结语 通过对上方法的总结 ，韩庄桥临时固结系统安全系数高、 拆除方便， 回收利用率高 ， 挂篮设计重量轻 移动方便， 重点控 制方法正确、 有效 ， 韩庄桥施工工期、 安全和质量得到了保证， 满足了生产的要求， 值得推广。 参考文献 【 1 】 公路工程技术标准 O T G B 0 1 - 2 0 0 3 ) 【 2 】 公路桥涵施工技术规范 O T J 0 4 1 2 0 0 o ) 一 5 9 陕西水利 2 1 3 1 1年科技专刊 表 1 混凝土原材料试验成果表 材料种类 4 2 5 号普通硅酸盐水泥 重庆珞电牌 级粉煤灰 抗折强度( M P a ) 抗压强度( MP a ) 矿物成分( ) Mg O 脆性系 细度 需水量 烧失量 品质指标 细度( ) 3 d 2 8 d 3 d 2 8 d C 3 S C 2 S C 3 A C 4 A F 含量( ： 数 K ( ) ( ) ( ) 最大值 7 6 5 2 8 - 3 3 0 5 5 3 2 4 4 2 2 6 O 9 - 3 1 4 9 3 2 2 6 8 2 O O 1 0 5 1 0 0 最小值 3 2 4 2 7 7 2 3 5 4 0 6 4 1 8 2 3 9 8 7 1 4 1 2 2 7 5 8 l 5 0 9 6 5 0 平均值 4 2 4 8 8 - 3 2 4 9 4 1 6 4 2 8 2 5 0 9 0 1 4 5 2 7 O 6 _ 3 1 6 8 1 O 1 5 5 表 2 砼绝热温升表 总胶材( k g m 。 ) Z B 一 1 掺量 砼设计等级 7 d ( ) l O d ( ) 1 4 d ( ) 2 1 d ( ) 2 8 d ( o C) C F ( ) C1 0 5 0 9 2 5 O 7 9 3 1 0 8 1 1 8 1 3 5 1 5 7 C 2 0 9 0 9 0 0 7 1 6 8 1 8 1 1 9 8 2 1 6 2 4 6 表 3 混凝土施工配合比 总胶材 掺灰率 需水量 砂率 混凝土骨料用量( k g m ) 编号 设计标号 水胶比 ( k g ) ( ) ( k g ) ( ) 砂 0 5 2 2 - , 4 48 H6 R 9 O C1 O W 6 O 6 1 4 2 5 5 6 8 5 5 2 8 6 0 8 4 8 3 6 4 5 4 8 3 H7 R 9 O C l O W 6 0 6 1 4 2 5 6 0 8 5 5 2 8 6 1 2 4 8 6 6 4 7 4 8 6 H8 R 9 0 Cl 0 W 6 0 5 1 4 2 5 6 5 7 1 2 7 6 0 0 5 0 2 6 6 9 5 0 2 严格按有关技术条款 ( C 3 A7 5 ， C 4 A F 1 5 ， C 3 S4 5 ) 生 产 ， 具有高铁、 低铝、 高硅、 低脆性及低水化热特点， 其脆性系数 为 5 8 7 ， 水化热 7 d为 2 3 9 2 j g ， 比中热水泥低 1 8 ； 同时在煤 灰掺量为 6 5 时仅为 1 0 2 J g ， 比中热水泥降低 6 5 。通过试验 证明， 混凝土抗折 、 抗压强度明显增强( 见表 1 ) 。 2 3 采用高掺粉煤灰技术 高掺粉煤灰是降低混凝土绝热温升的主要措施之一， 可简 化温控措施 ， 防止因混凝土温度应力产生裂缝。在高掺粉煤灰 7 0 的情况下，碾压混凝土的绝热温升及坝体温度得到了明显 的改善( 见表 2 ) 。 2 4优化施工配合比 为保证混凝土的 9 0 d的设计强度 ，减少坝体内部温度最 高值的梯度， C I O混凝土在总胶材不变的情况下 ， 粉煤灰掺量 拟按大气温度及混凝土人仓温度不同而适当调整 ，调整后配 合比见表 3 。 3模板施工 大坝模板根据工程特点 ，采用交替上升可调式悬臂模板 ， 尺寸 HB =3 1 m 3 O m， 每块重约 1 2 t ， 主要构件有面板 、 桁 架 、 调节丝杆、 拉锚组件、 操作平台、 吊耳和连接件等组成。优点 是操作方便快捷 ， 质量安全可靠 ， 最大特点是能满足碾压混凝 土连续施工不问歇， 拆、 立模不影响混凝土浇筑的正常进行。 3 1 模板安装 将组装成套的模板运至安装时板面向下，用方木垫平， 采 用 8 T汽车吊吊装， 钢丝绳必须拴在桁架两侧的吊耳上， 吊起后 指挥到位 ， 将模板架立在下层模板上 ， 桁架与桁架对接到位打 上连接销 ，装好连接丝杆后便可松钩再装相邻块。上 口内倾 2 m m， 作为预留模板受力后外张变形。模板与模板之间的垂直 缝用楔铁连接 ， 每侧 4 个。模板每上升一次应提前通知测量队 6 0 放样一次， 拉基准线利用调节螺杆校正模板 ， 打紧铁楔， 刷脱模 剂或一层薄油。 3 2 模板拆转 模板拆转分两班人员进行 ， 作业程序在上层模板混凝土浇 筑高度距模板上口3 0 c m时开始作业。 它的作业程序是： 紧固上 层下部( 悬臂模板两块组合 ， 称作上 、 下层) 模板的套筒螺丝 ， 拆 卸下层模板接缝上的螺栓、 连接销， 松卸下层模板的套筒螺丝， 紧缩调节螺杆使模板脱开混凝土面。 若强度不够可用专用拆模 工具辅助。第一组作业人员的工作结束。第二组人员的作业程 序是： 紧跟第一组人员后面指挥吊车进仓， 准备吊具 ， 吊车定位 用有扁担梁的专用 吊具拴挂模板吊耳 ， 吊钩销带紧， 拆卸桁架 上的内铁楔和外连接销 ， 模板便可完全脱离， 操作人员退离到 相邻的模板协助指挥人员 ， 吊车指挥人员观察模板无障碍后指 挥吊车钩下落 5 0 c m左右 ， 再外伸 1 5 i n左右将模板提升到安装 高度对位 。 4碾压混凝土( RC C) 施工 4 1 混凝土拌和物的制备 、 运输和入仓 在浇筑混凝土前应对拌和混凝土所用原材料进行试验， 并 对拌和骨料储量进行验收。符合浇筑条件时方能进行混凝土拌 制作业。 混凝土拌和站至坝址距离 2 0 0 0 m，按生产率 3 6 0 0 9 03 5 m 3 h = 1 4 0m3 h计算 ，配备 1 5 t 自卸汽车 5台运送碾压混凝土 ， 23 5 m 3 车次； 6 I l l 混凝土搅拌车 2台运送砂浆。 E L 6 4 5 m高程以下，运输路线为上坝公路经乌泥河河道临 时路至仓面。 E L 6 4 5 m以上大坝混凝土浇筑施工， 经负压溜槽通 过仓内自卸车运至浇筑部位， 再由仓内自卸车运至浇筑部位。 4 2碾压混凝土( R C C ) 摊铺与平仓 摊铺砂浆 ： 作为 R 1 5 垫层铺厚 1 5 e m， 每立方米砂浆摊铺面 施工技术 深河卵石层基础水平趾板施工方法 宋宏伟 葛绍永 ( 葛洲坝集团第一工程有限责任公司 湖北 宜昌4 4 3 0 0 2 ) 摘要本论文王要探讨在深河卵石的河床上， 取消趾板深基坑开挖， 直接在河卵名层上进行面板堆石 坝坝前水平趾板的施工方法与施工工艺问题。在三江口大坝的施工中， 水平趾板结合防渗墙以 及防渗墙与水平趾板之间连接板组成防渗系统，取代坝前深基坑开挖将趾板浇筑在基岩上的 施工方法， 取消面板堆石坝深基坑开挖施工， 对加快面板堆石坝填筑缩短工期、 减少土石方开 挖及填筑工程量、 减少深基坑抽排水等 ， 直接降低施工成本、 缩4 x - 程节 &x - 期、 具有非常重要 的实际意义。 关键词深河卵层 ； 水平趾板； 施工方法 中图分类号： T V2 2 3 4 + 2 文献标识码 ： B 本论文是结合承建的云南国电阿墨江流域三江 口电站大 坝、 溢洪道及电站进水口工程施工实际情况撰写。由于上游导 流洞由于地质原因， 施工导流较投标阶段推迟一年， 为了实现 工程发电的总 目标， 优化后将原设计深基坑开挖现浇趾板修改 为直接在河卵石层上进行面板堆石坝坝前水平趾板的施工 ， 采 取水平趾板结合钢筋混凝土防渗墙以及防渗墙与水平趾板之 间连接板组成防渗系统， 取代坝前深基坑开挖将趾板浇筑在基 岩上的施工方法。该方法缩短施工工期 ， 为工程总 目标的实现 发挥了巨大的作用。 取消面板堆石坝深基坑开挖施工， 对加快面板堆石坝填筑 进度 、 缩短工期、 减少土石方开挖及填筑工程量 、 减少深基坑抽 排水等， 直接降低施工成本 、 缩短工程节点工期、 对于面板堆石 坝的施工发展有着非常重要的实际意义。 1方案优化对比 整个趾板周边防渗系统是面板堆石坝的生命线， 防渗系统 如何既能达到功能要求又能够减少投资 ， 减少工程量 、 缩短施 工工期 ， 对于修建面板堆石坝显得尤为重要 。现在针对本工程 的施工特点， 将面板堆石坝水平趾板传统的施工方法和本工程 采用的河卵层现浇水平趾板的方法进行比较。 1 1 深基坑开挖现浇水平趾板方案 ( 1 ) 基本原理 围堰截流后， 将水平趾板基础开挖至河床基岩 ， 然后将水 平趾板直接浇筑在基岩上( 见图 1 ) ， 形成封闭的防渗系统。 ( 2 ) 施工特点 水平趾板浇筑在河床基岩上 ， 趾板与基岩接触紧密， 对大 积 6 7 m ； 摊铺砂浆以人工扒平为主， 小型机具辅助。 卸料堆由推土机和 C A T平仓机各一台摊铺 ， 机械松铺厚度 3 4 c m一3 6 c m， 平仓过的仓面应平整， 其误差不应大于 3 c m。 平仓 采用一堆三推，从料堆两侧先斜 向推向料堆前面 ，摊铺厚度 2 0 c m2 5 c m，最后推中间盖在已摊铺的 2 0 c m2 5 c m料以上 ， 达到厚度 3 4 c m一3 6 c m。 对大骨料集中的部位， 采用人工将其均 匀地摊铺到未碾压的混凝土面上。 4 3混凝土碾压 采用 2台宝马( B w2 0 2 A D一2 ) 振动碾进行碾压。对于碾压 混凝土， 先无振( 静碾 ) 2遍( 一个往返) ， 再振动碾压 8 遍。先选 择高振幅， 后选低振幅， 纵向( 顺坝轴线) 碾压， 最佳碾压长度 3 0 m左右， 侧向搭接 2 0 c m， 振动碾前后搭接 1 5 m。 碾压层内铺 筑条带边缘 ，碾压时应当预留2 0 c m 3 0 c m宽度与下一条带同 时碾压 。 设计的大坝横缝， 在振动碾压施工之后进行切缝成缝。横 缝位置根据上、 下游止水或专门设置的标志拉线控制 ， 切缝与 设计缝偏差 1 0 c m。 5碾压混凝土( R CC) 养护与防护 碾压混凝土( R c c ) 停浇的表面， 应对其进行湿养护， 使其表 面保持经常湿润， 水 、 砂、 塑料薄膜等覆盖其表面可达到湿养护 的作用。如果表层干燥， 可用冲毛机适当喷雾， 以改善小环境的气 候( 湿度增大， 温度降低) 。 养护一般在混凝土浇筑完毕后 1 2 h 1 8 h 开始进行， 采取洒水或喷雾等措施养护， 使混凝土表面保持湿润状 态。对于新浇混凝土表面， 在混凝土能抵抗水的破坏之后 ， 立即 覆盖保水材料或采取其他有效方法使表面保持湿润状态。 6止水部件埋设 止水铜片连接采用搭接焊， 搭接长度不小于 2 0 m m， 搭接部 位采取双面焊。止水铜片每次安装长度不大于 3 5 m， 随混凝土 升层的混凝土浇筑搭接进行。上、 下游止水片埋入基岩内5 0 c m 深， 基座变态混凝土振捣密实龄期达 7 d后 ， 方开始浇筑坝体碾 压混凝土 ， 止水片高出变态混凝土表面以上不少于 2 0 c m。止水 铜片的凹槽部位用沥青麻丝填实 ， 安装时严格保持凹槽部位与 伸缩缝位置一致， 骑缝布置。 7结语 碾压混凝土施工温度控制是施工中的难点和重点 ， 随着温 度的增加， 水泥水化热加大， 混凝土强度将直接受到影响， 优化 施工混凝土原料和施工配合比， 可有效地规避在高温施工中碾 压混凝土强度受到影响。云口水电站的施工即取得了很好的效 果， 值得推广。 一 61