蒲石河抽水蓄能电站上水库面板混凝土施工防裂控制措施.pdf

水利水电技术第4 1卷2 0 1 0年第 5期 蒲石河抽水蓄能 电站上水库面板混凝土 施 工防裂控制措施 王 进平 ( 中国人民武装警察部队 水 电第一总队，广西 南宁5 3 0 0 2 8 ) 摘要：蒲石河抽水蓄能电站上水库混凝土面板堆石坝地 处寒冷地 区，针对 面板混凝 土的裂缝控制 ， 在填筑质量、材料质量和施工质量等方面提 出了具体控制措施。 关键词 ：混凝土面板堆石坝 ；上水库 ；面板施工 ；裂缝 ；控制措施；蒲石河抽水蓄能电站 中图分类号：T V 6 4 1 ． 4 3 ( 2 3 1 ) 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 0 - 0 8 6 0 ( 2 0 1 0 ) 0 5 — 0 0 0 7 — 0 3 Cr a c k i ng c on t r o l me a s ur e s f o r f a c e s l a b c o ns t r uc t i o n o f c o n c r e t e f a c e r o c k- fil l d a m o f upp e r r e s e r v oi r for Pu s h i he Pum p e d S t o r a g e Hyd r o pwe r St a t i o n WANG J i n p i n g ( T h e N o ． 1 G e n e r a l T e a m o f A r me d P o l i c e H y d r o p o w e r T r o o p s ， N a n n i n g 5 3 0 0 2 8 ，G u a n g x i ，C h i n a ) Ab s t r a c t ：T h e c o n c r e t e f a c e r o c k — f i 1 1 d a m o f t h e u p p e r r e s e r v o i r f o r P u s h i h e P u mp e d S t o r a g e Hy d r o p w e r S t a t i o n i s l o c a t e d i n a c o l d r e g i o n ，a n d t h e n s o me s p e c i f i c me a s u r e s i n t h e a s p e c t s s u c h a s fi l l i n g q u a l i t y，ma t e r i a l q u a l i t y ，c o n s t r u c t i o n q u a l i t y，e t c ． f o r t h e c r a c k i n g c o n t r o l o n t h e c o nc r e t e f a c e s l a b a r e p u t f o r wa r d h e r e i n． Ke y wo r ds：c o nc r e t e f a c e r o c k一 6l J d a m ；u pp e r r e s e r v o i r ；s l a b c o n s t ruc t i o n；c r a c k；c o n t r o l c o u nt e r me as u r e；Pus h i h e Pu mpe d S t o r a g e Hy dr o p we r St a t i o n 1 工程概况 2 面板混凝土施工防裂措施 蒲石河抽水蓄能电站上水库 的挡水建筑物为钢筋 混凝土面板堆石坝 ，坝轴线方向为 N E 1 6 ． 5 。 ，坝顶高 程 3 9 5 ． 5 0 m，防浪 墙顶 高 程 3 9 6 ． 7 0 m，最 大坝 高 7 8 ． 5 0 m，坝顶宽 1 0 m，坝顶全长 7 1 4 m，上游钢筋 混凝土面板共分 5 l 块 ，每块宽 1 4 m的共 4 7块 ，在 左坝头布置二块宽度分别为 1 7 ． 2 4 m和 1 7 ． 6 6 m，在 右坝头布置二块宽度分别为 1 0 m和 1 1 m。钢筋混凝 土面板坝上游坡 比为 1 ： 1 ． 4 。蒲石河上水库面板坝处 于严酷气候条件下 ，多年最冷月平均气温 一1 2 ． 8℃ ， 加之抽水蓄能电站的特点，上水库水位 日最大消落深 度为 3 2 m，这对垫层料排水提 出了要求 。寒冷地区 面板堆石坝面板表面止水 的嵌缝材料及其保护层 ，冬 季在冰冻作用下易遭破坏 ，进而导致面层止水 失效 ， 这就对面板抗冻胀力提出了很高要求。 W a t e r Re s o u r c e s a n d Hy d r o p o w e r En g in e e r i n g V o l 4 1 No ． 5 2 ． 1 大坝填筑质量控制 2 ． 1 ． 1 做好料场料 源、填筑作业 面、填筑工序 、结 合部 位 的质 量控 制 对料场料源的质量控制 ，做到合理规划料场，连 续级配填筑料 ；对 大坝填筑工作面填筑料质量控制 ， 2 4 h配备质 检人员检查填筑料 质量，及时发现各种 质量问题 ；对填筑面工序质量控制 ，主要是对层厚 、 洒水 、碾压质量进行控制 ；同时加强对结合部位 的质 量控制 ，保证各个料区之间结合部位碾压密实。 2 ． 1 ． 2 大坝垫层料上游坡 面及其防护层施工 蒲石河大坝垫层料上游坡面及其 防护层施工采用 收稿 日期 ：2 0 1 0 — 0 3 — 0 5 作者简介 ：王进平( 1 9 7 2 一 ) ，男 ，助理工程师。 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 王进平∥蒲石河抽水蓄能电站上水库面板混凝土施工防裂控制措施 翻模砂浆固坡新技术 ，是在大坝上游坡面支立带楔板 的模板；在模板内侧填筑垫层料；振动碾初碾后拔出 楔板，在模板与垫层料之间的间隙内灌注砂浆后进行 终碾， 使垫层料及其防护层砂浆达到密实、表面平 整，实现垫层料填筑与固坡砂浆一次成形。在翻模 固 坡施工过程中， 对坝体施工期进行预留，做到了垫层 料上游防护层坡面与设计位置的偏差不超过施工规范 的“ 5 c m，一 8 c m” 的要求，整个坡面十分平整，减 小对面板的约束 ，有利于面板混凝土防裂。 2 ． 1 ． 3试验及检 测情 况 坝料的填筑标准和碾压参数根据现场碾压试验结 果 ，在原设计 的基础上均有所提高，各上坝料的碾压 参数、填筑标准和现场检测值汇总于表 1 。从实际检 测结果可知，蒲石河上水库大坝各堆石区的压实密度 均达到或高于规范的标准 ，压实效果良好 ，提高了坝 体填筑质量 ，有效减少了堆石体的沉降和面板变形。 表 1 蒲石河上水库大坝坝料碾压参数、填筑标准和 现场检测平均值汇总 铺层 设计 干 实测干 实测孔 设计孑 I 坝料 厚度 碾压 加水 密度 密度 隙率 隙率 遍数 量／ ％ ／12 m ／ t． m 一 3 ／ t．m 一 3 ／％ ／ ％ 特殊垫层料 2 0 8 6 2 ． 2 4 2 ． 2 7 1 6 ． 9 1 8 垫层料 4 0 8 6 2 ． 2 4 2 ． 2 7 1 7 ． 0 1 8 过渡料 4 0 8 l 0 2 ． 2 1 2 ． 2 1 ～2 ． 2 7 l 6 ． 9～1 9 l 9 主堆石料 8 O 8 1 0 2 ． 1 6 2 ． 1 7～2 ． 2 4 l 7～1 9 ． 6 2 O 下游堆石料 1 0 o 8 1 0 2 ． 1 3 2 ． 1 4～2 ． 2 1 l 8 ． 1～2 O ． 7 2 1 2 ． 1 ． 4坝体沉 降观 测情 况 大坝填筑于 2 0 0 8年 l 0月 2 0 El填筑到设计高程 ， 经过 6个月的沉降，面板于 2 0 0 9年 5月 2 0 E t 开始浇 筑。坝体累计变形 1 4 6 m m，变形较小 ；通过最新坝 体变形观测数据显示 ，最大变形速率为 0 ． 0 3 5 m m ／ d ， 各测点位移变化趋于一致 ，坝体变形趋于稳定。 2 ． 2 混凝土材料本身质量 2 ． 2 ． 1 混凝土材料选择 面板混凝土在施工前对原材料进行 了性能检测试 验 ，对混凝土的抗冻 、抗渗、抗压、限制膨胀 、限制 干缩、抗拉强度 、极 限拉伸等进行 了试验 ，通过试验 最后确认蒲石河上水库面板混凝土原材料选用见表 2 。 2 ． 2 ． 2混凝 土 配合 比设 计 面板混凝土采用可控补偿收缩防裂混凝土工艺， 通过试验确定混凝土配合 比。蒲石河上水库面板混凝 土的设计性能及配合 比参数见表 3 。 2 ． 3混凝土施工质量控制 2 ． 3 ． 1 施 工 准备 面板施工为滑模连续浇筑 ，在 混凝土生产、运 输 、浇筑施工过程中，尽量避免停仓或间歇。对现场 验仓 、止水 检查、设备配 置、人员分工 、原材 料供 应 、混凝土生产 、运输 、质量检测 、工艺流程、技术 保障等内容，均应提前做好充分准备。 2 ． 3 ． 2混 凝土坍 落度检 测 与控 制 在混凝土拌和过程中，需保证各种材料计量的准 确，拌和时间选在 1 5 0 m i n ／ m ，以保证混凝土拌和 物质量稳定 ，充分引气 ，具有 良好的和易性 ；混凝土 出机坍落度控制在 5～ 7 c m，试验人员现场检测混凝 土拌和物的坍落度 ；施工中严禁对混凝土加水 ，确保 混凝土性能稳定。 2 ． 3 ． 3混凝 土运 输与供 应 为避免运输过程中混凝土坍落度损失等不利影 响 ，拌和站建在离大坝不足 1 0 0 0 m的位置 ，运输距 离较小 ；自卸运输车设置了防晒 、防雨蓬布 ，避免了 水泥浆流失和产生骨料离析 ；混凝土生产合理计划 ， 保证施工需要的供应，不能过快、过剩，造成现场存 料过久。 2 ． 3 ． 4溜槽数量的选择及使 用 为保证混凝土输送能力 ，减小出口端溜槽摆动幅 度 ，在集料 斗下 设置 2条溜槽 ，尺寸宽为 6 0 0 m m， 深 4 0 0 m m；为防止混凝 土骨料弹飞，起到防晒、防 雨作用，在溜槽上口盖彩条布；为避免混凝土分离， 第一车料为一级配料，以起到对后续输送料有一定的 阻滞作用；为防止模板前堆积过多混凝土，溜槽出口 距仓面控制在 2 m范围内。 2 ． 3 ． 5 面板混凝土浇筑与滑模滑升 面板混凝土分层布料 ，每层厚度 2 5～ 3 0 c m。采 用 + 5 0 m m、+ 7 0 m m 的插入式振捣器振捣，在靠近 侧模部位，采用+ 3 0 m m振动棒。振捣器插入间距及 表2 蒲石河上水库面板混凝土原材料选用 砂料 石料 外加剂 掺合料 水泥品种 种类 细度模数 种类 小石 ： 中石 品种 掺量／ ％ 名称 掺量／ k g I n I 。 D H 9型 引气剂 O ． o o 2 聚丙烯纤维 0 ． 6 浑河牌 P MH 4 2 ． 5 蒲石河 2 ．7 3 蒲石河 5 0： 5 0 C S—S R 3型减水剂 O ． 6 5 I级粉煤灰 6 4 中热硅酸盐水泥 天然河砂 天然 卵石 H E A一1型膨胀剂 8 8 水利水电技术第 4 l卷2 0 1 0年第 5期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 王进平∥蒲石河抽水蓄能电站上水库面板混凝土施工防裂控制措施 表 3 蒲石河上水库面板混凝土的设计性能及配合比参数 强度等级 抗渗等级 抗冻等级 级配 坍落度／ m m 水胶 比 用水量／ k g m。 水泥用 量／ k g m。 砂 率／ ％ 含气量／ ％ C 3 0 W 1 O f 3 o 0 5 0～7 O 0 ． 3 2 l 1 O 2 5 4 3 5 4 ～6 表4 蒲石河上水库大坝垫层料设计指标 材料 最大粒径 设计 干密度 设计最大 <5 m m颗粒 2 0 I～ 3 ≥1 0一 4 0 深度要符合规定，不允许漏振和过振，混凝土浇筑 时，需及时割断架立筋 ，以减少垫 层 区对面板 的约 束，对脱模混凝土 ，及时进行人工压面 ，使表面拉裂 缝闭合 ，光滑平整。 根据脱模时混凝土坍落度 、凝 固状态和气温等因 素，保持模板滑升两端提升平衡 、匀速、同步。每次 滑升距离控制在 3 0 0 m m，每次滑升时间控制在 3 0 m i n 内，浇筑滑升平均速度控制在 1 ． 5～ 2 ． 5 m ／ h内。 2 ． 4 面板混凝土养护 面板混凝土养护是减少面板混凝干缩裂缝的重要措 施。初脱模混凝土后立即覆盖塑料布，以防止表面水分 过陕蒸发；脱模后对面板表面及时覆盖绒毛毡保温被， 防止水蒸发。同时采取不问断喷水进行永久保湿养护。 2 ． 5 面板抗冻胀力的预控 2 ． 5 ． 1 垫层料的排水设计 蒲石河上水库面板坝所处 的严酷气候和水位 日最 大消落深度 ，会给面板带来水位急剧消落 ，若垫层料 渗水排水不畅 ，可能会产生固结 、膨胀 ，对面板形成 有害的冻胀力。这就对垫层料排水问题提出了要求 ， 蒲石河上水库大坝垫层料采用的设计指标见表4 。 通过对所采用的垫层料渗透性的研究 ，证 明所选 用的垫层料级配是合适的。 2 ． 5 ． 2采 用预 留槽锚 固件施 工工艺 预留槽锚固件是在保证锚 固强度和耐性要求的基 础上 ，有效地提高了锚固件的抗拉拔强度和能力 ，减 少了与冰的冻结强度。其施工工艺是沉头螺栓锚固件 螺栓长度为 8 0 m m，螺母长度 为 1 0 5 m m，锚 固螺栓 间距为 2 0 c m，在螺母下端预留 4 , 1 1 mm的圆孑 L ，内 穿 1 0 m m的钢筋与面板护脚钢筋相连 固定 。 3结论 混凝土面板堆石坝因其坝体施工的特殊性 ，以及 面板结构块长且薄的特点，决定了对混凝土施工质量 的控制难度 。通过对大坝填筑质量的控制 、混凝土配 合 比设计 、混凝土施工工艺等精心策划 、精心施工及 精心养护 ，可减少面板产生裂缝的几率，达到理想的 工程质量标准。 ( 责任编辑陈小敏) 倚圊 封二 ：江苏优凝舒布洛克公 司 封三 ：山东华伟银凯建材有限公司 封底 ：广州中望龙腾软件有限公司 前插一 ：南京南瑞集 团公司 前插二 ：河南卫华重型机械有限公司 前插三 ：山推工程机械股份有限公司 前插四：福建信达机械有限公司 前插五 ：青海金 阳光特种钢材股份有限公司 前插六：北京华实水木科技有限公司 前插七 ：北京华实水木科技有限公 司 前插八 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