泵送抗冲磨混凝土在观音岩水电站右岸大坝溢流面施工中的应用.pdf

水利水电技术第4 6卷2 0 1 5 年第7期 泵送抗冲磨混凝土在观音岩水 电站右岸大坝 溢流面施工 中的应用 瞿祖旭 ，黄丹 ( 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 ) 关键词：泵送抗冲磨混凝土 ；配合比；混凝土浇筑；观音岩水电站 d o i ：1 0 1 3 9 2 8 j e n k i w r a h e 2 0 1 5 0 7 0 2 3 中图分类号：T V 5 4 4 ( 2 7 4 ) 文献标识码 ：B 文章编号：1 0 0 0 0 8 6 0 ( 2 0 1 5 ) 0 7 0 0 7 8 0 2 1 概述 观音岩水电站右岸大坝泄洪建筑物 由岸边溢流表 孔 、导流明渠溢流表孔组成 。岸边溢流道表孔孔 口为 1 3 m X 2 1 m， 孑 L 数为4孔，堰顶高程 1 1 1 3 m，坝后 泄槽分两槽 ，宽均为 3 3 m，底坡均为7 5 ，泄槽尾 部设挑坎 ，将水流挑入下游河道 。溢 流表孔、闸墩 ( 导墙) 过流面抗 冲磨 混凝土总计 3万多 m ，因泄洪 时流速很大 ，质量要求很高 ，并且工期紧 ，施工难度 大 ，是整个观音岩水 电站工程质量控制重点之一。在 挡水大坝中抗冲磨混凝土主要分布在泄洪建筑物的过 流面、引水 口，一般是过流面表层 5 01 0 0 c m，平 整度要求高，基本处于高程较大的位置，工程初期抗 冲磨混凝土采用低坍落度( 5 0 7 0 m m ) 浇筑，入仓难 度很大 ，浇筑过程 中对混凝土实体质量造成了一定的 影响。结合室内配比与现场实际 ，采用泵送配合比浇 筑极大地解决 了上述的人仓及施工难题 ，并保证 了混 凝土的质量，值得其他类似工程借鉴。 2 普通混凝土人仓浇筑的不利因素分析 2 1 施工条件因素 右岸大坝抗冲磨混凝土几乎全部分布在 岸边溢 流表孔 、导流明溢流表孑 L 高程 1 0 7 01 1 1 3 m过流 面 、闸墩 ( 导墙 ) 两侧 。为了避免产生施 工缝 ，保证 两种不同混凝土 良好结合 ，根据设计要求 ，抗冲磨 混凝土必须与主体碾压混凝土( 常态混凝土) 同时上 升 。受结构形体的影 响 ，模板安装施工 困难 ，施工 工作面狭小 ，结构钢筋布置密集 ，混凝土人仓后振 捣困难 ，甚至发现有欠振 、漏振 的区域 。 2 2 施工配合比原材料 因素 抗冲磨混凝土配合比主要 由人工砂石骨料 、中热 水泥、 I 级粉煤灰 、聚羧酸减水剂 、人工微纤维、引 气剂组成。观音岩水电工程抗冲磨混凝土 9 0 d龄期 设计强度为 5 0 MP a ，极限拉伸值 1 01 0一。配合 比 设计时选定的水胶 比小 ，在用水量一定的情况下 ，胶 凝材料用量大 ，瞬间水 化热大 ，坍落度经 损时间缩 短 。聚羧酸减水剂容易引起混凝土板结 、假凝 ；在混 凝土中掺入一定量的人工微纤维具有防止或减少混凝 土裂缝 ，改善混凝土长期工作性能 ，提高变形能力和 耐久性等优点 ，同时也会降低混凝土的坍落度 ，在混 凝土搅拌过程中容易造成分散。 2 3 水平运输条件因素 拌和楼至受料区的水平运输过程中，均采用 自卸 汽车运输 ，由于不匀速行使以及道路颠簸 ，混凝土水 分流失 ，不 同程度的被振密实 ；并且在卸料的过程中 组织协调 、工序衔接不当，运输车辆经常会 出现等待 卸料的情况，混凝土的坍落度损失很大。抗冲磨混凝 土胶凝材料用量大 、粘稠，在等待卸料后再卸料，常 常需要人工、挖掘机辅助。 2 4 垂直运输条件因素 观音岩水 电站工程布置两 台3 0 t 的缆机 ，基本覆 盖了整个大坝的施工区域， 原施工方案中所有高高程 抗冲磨混凝土均采用缆机人仓 。由于其他参建施工单 收稿 日期 ：2 0 1 5 0 5 1 8 作者简 介：瞿祖旭( 1 9 8 O 一 ) ，男 ，工程师 。 Wa t e r R 0 “ m a n dHy d r o p o w a En g i n e e n n g V o 1 4 6 No 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 位实际施工计划不同程度滞后 ，造成 了使用缆机的时 间重叠 。业主随即要求右岸大坝改变抗冲磨混凝土人 仓方案 ，方案修改为皮带机运输入仓 。皮带机在运输 过程中耗时长 ，水分蒸发量大 ，并且在下料人仓的过 程 中骨料易分离 ，时常需要在仓面补浆 ；皮带机在运 输过程时有发生故障 ，处理故障需要一定 的时间，皮 带机上 的混凝土出现不 同程度的发 白、初凝 ，导致正 在浇筑 的仓面非正常中断 ，混凝土的浇筑质量受到极 大的影响 ，过流面的平整度难以保证 。 2 5 环境气候 因素 观音岩工程处于干热河 谷季风气候 区 ，夏天 白 天温度最高接近 4 2 o 【 = ，夜 间最低 也有 2 5 ，常年 刮风 ，气候干燥 。混凝 土在 自卸汽车水 平运输 、皮 带机垂 直 运 输 、混凝 土 摊铺 振 捣 过程 中水 分蒸 发 快 ，坍落度损失大 ，增 加施工难度 ，影 响混凝 土 的 实体 质量 。 3 泵送抗冲磨混凝土的应用 3 1 配合比设计 泵送混凝土是指在施工过程中可以用混凝土泵通 过管道输送拌和物的混凝土，坍落度一般在 1 6 0 m m 以上 。本工程泵送抗冲磨混凝土由中热水泥 ， I 级粉 煤灰 、聚羧 酸高效缓凝 减水剂 、引气剂 、人工微 纤 维 、人工骨料组成。采用中热水泥是为了减低水泥在 水化过程 中产生 的热量 ，利 于大 体积混凝 土温度 控 制 ； I级粉煤灰可增加混凝土的和易性、密实性 ，减 小单位用水量。人工微纤维主要是为了增大混凝土的 抗冲磨值 ，同时也可避免微小裂缝的出现 。经过室 内 配合比试配 ，为了满足混凝土的可泵性 ，小石与中石 的比例选定 7： 3 ，砂率选定为 4 2 ，粉煤灰掺量 1 5 ，减水剂掺量 0 8 ，引气剂 掺量 0 0 0 4 ，微 纤维掺量 0 9 k g m 。机 口取样混凝土试件均满足设 计抗压强度 、极限拉伸 、抗冻 、抗渗 、抗冲磨值。 3 2 泵送抗冲磨混凝土施工 3 2 1 水 平 运 输 工 具 水平运输泵送混凝土采用 9 m 罐车 ，料罐顶部 用湿布覆盖 ，在运 输过程 中保 持湿润 ，降低罐体温 度 ，同时降低了混凝土在运输过程 中的温升 。从拌和 楼至受料点运输过程中罐体保持匀速转动 ，可大大减 瞿祖旭 ， 等泵送抗冲磨混凝土在观音岩水电站右岸大坝溢流面施工中的应用 少混凝土在运输过程 的坍落度损失 ，减小混凝土拌和 物 的离析、泌水 。 3 2 2垂直运 输设 备 的选择 从混凝土的受料点至浇筑工作面垂直最高距离达 4 5 I l l ，施工过程 中选用三一重工 S Y 5 4 1 8 T H一 5 6 E ( 6 ) 混凝土泵 车 ，泵送 高度 5 6 m，理论泵送 1 2 0 m h ， 很好地满足人仓要求 和浇筑强度。 3 2 3汽车 泵泵送 浇筑 泵车在泵送混凝土前首先用水湿润泵管，再用砂浆 试泵至仓面。罐车在卸料前快速转动罐体 3 m i n保证混 凝土的均匀性 ，避免初期流出砂浆，最后流出骨料。 ( 1 ) 能够连续浇筑 ，坍落度大 ，流动性好 ，能够 快速填充至工作面狭小 、钢筋密集引起的铺料盲区。 ( 2 ) 在运输 、浇筑过程 中坍落度损失很小 ，从运 输至铺料时间大大缩短，可有效地避免混凝土的温度 回升，大大降低因 自卸汽车、皮带机运输时间长出现 的混凝土初凝。 ( 3 ) 泵车连续泵送混凝土至仓面而不会 出现如皮 带机下料引起的骨料分离 ，无法保证浇筑质量的情况。 ( 4 ) 水平运输过程 中罐车转动罐体 ，汽车泵垂直 泵送至仓面不会引起混凝土的板结 、假凝 ，便于混凝 土振捣。 ( 5 ) 泵送混凝土由于流动性好 ，能够很好地控制 结构面的平整度 ，降低工人的劳动强度 。 ( 6 ) 泵送混凝土可不间断施 工，与皮带机运输相 比加快 了施工进度 ，并很好 地保证混凝 土的浇筑质 量 。 4 应用取得的成效 常规坍落度抗冲磨混凝土采用常规施工方案浇筑 时单班浇筑量低 ，混凝土强度由于一些客观 、人为 因 素造成一定 的波动 ，结构面平整度难以控制 。在本工 程中抗冲磨混凝 土采用 汽车泵泵送人仓能够连续 作 业 ，受施工条件 、作业面 、环境气候影响的因素小 ， 可较大地缩短施工持续时间，经大量仓面取样 ，混凝 土质量稳定。拆模后经测量结构面平整度几乎全部满 足设计要求。 ( 责任编辑欧阳越 ) ( 上接第5 3页) ( 4 ) 继续深入开展 C S G技术的应用研究 ，结合工 程排险处置的应急特点 ，把混合料 的使用范围进一步 拓宽 ，把控制现场质量的检测方法和手段进一步简单 水利水电技术第4 6卷2 O 1 5年第 7期 化 ，把各工序 以及设备配置进一步规范化和量化 ，将 对推动水 电部 队工程应急抢险技术的发展 ，具有很好 的指导作用。 ( 责任编辑欧阳越 ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m