高寒高海拔地区堆石坝混凝土面板浇筑质量控制.pdf

西北水 电 2 0 1 5年 第 1期 6 1 文章编号 ： 1 0 0 6 -2 6 1 0 ( 2 0 1 5 ) O 1 - _ 0 0 6 1 0 4 高寒 高海拔地 区堆 石坝混凝 土面板浇筑质量控制 金永才 ， 杨 杰 ， 李晓 玲 ( 1 中国电建集 团西北勘测设计研究院有限公司， 西安7 1 0 0 6 5； 2 q - 国水电建设集团十五工程局有限公司一公 司， 陕西省成 阳市7 1 2 0 0 0) 摘要： 纳子峡水电站地处高寒高海拔地区， 昼夜温差大， 对混凝土面板施工工艺控制要求高。根据本工程特殊施 工环境的特点 ， 从原材料、 施工技术措施、 施工工艺、 质量控制等严格遵守规程规范， 施工质量满足设计要求。 关键词 ： 面板堆石坝 ； 混凝土 ； 浇筑 ； 质量控制 中图分类号 ： T V 5 2 3； T V 6 4 1 4 文献标识码 ： A D O I ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 6 - 2 6 1 0 2 0 1 5 0 1 0 1 6 Qu a l i t y C o n t r o l o f C o n c r e t e F a c e P l a c e me n t o f C F R D i n E x t r e me l y C o l d a n d H i g h A t t i t u d e R e g i o n s J I N Yo n g -c a i ，YANG J i e ，L I Xi a o l i n g ( 1 P O WE R C HI N A X i b e i E n g i n e e r i n g C o r p o r a t i o n L i m i t e d ， X i a n 7 1 0 0 6 5 ， C h i n a ； 2 B r a n c h 1 ， S i n o h y d r o C o rpo r a t i o n E n g i n e e r i n g B u r e a u 1 5 C o ， L t d ， X i a n y a n g 7 1 2 0 0 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： N a z i x i a H y d r o p o w e r P r o j e c t i s l o c a t e d i n t h e e x t r e m e l y c o l d a n d h i gh a t t i t u d e r e g i o n w h e r e t h e t e m p e r a t u r e d i f f e r e n c e b e t w e e n d a y t i me a n d n i g h t t i me i s q lJ i t e l a r g e Re q u i r e me n t o n t h e c o n c r e t e f a c e p l a c e me n t i s s t ri c t Ac c o r d i n g t o t h e c h a r a c t e ri s t i c s o f t h e s p e c i a l c o n - s t mc t i o n e n v i r o n me n t ， t h e t e c h n i c al c o d e i s s t ri c t l y f o l l o w e d i n t e r ms o f r a w ma t e r i a l s ，c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g y ， t e c h n i c al me a s u r e s an d qu ali t y c o n t r o l ，e t c Ac c o r di n g l y，t he c o nst r uc t i o n qu a l i t y s a t i s f i e s t h e d e s i g n r e q ui r e me n t s Ke y wo r d s ： C F RD；c o n c r e t e ，p l a c e me n t ；q u a l i t y c o n t r o l 1 工程概况 纳子峡水 电站位于青海省东北部的门源县燕麦 图呼乡和祁连县皇城乡的交界处 ， 地处大通河上游 ， 该电站是 大通河 流域年调节的“ 龙 头” 电站。上游 为海浪沟水电站 ， 下游为石头峡水电站 ， 公路里程经 青石嘴 ( 5 0 k m) 一达坂 山一大通县一西宁市约 1 8 6 k m， 交通便利。 纳子峡水电站主要任务是发电， 电站开发方式 为混合式 ， 水库正常蓄水位 3 2 0 1 5 m， 工程 由挡水 建筑物 、 泄水建筑物 、 引水 发电系统 、 厂房和开关站 等组成。工程总库容 7 3 3 1 0 m ， 最大坝高 1 1 7 6 收稿 日期 ： 2 0 1 4 0 4 0 8 作者简介 ： 金永才( 1 9 6 3 -)， 男 ， 甘肃省永 靖县人 ， 工 程师 ， 长 期 从事水利水电工程监理工作 I n ， 属 等大( 2 ) 型工程。其中混凝土面板坝为 1级 建筑物， 其它主要建筑 物溢洪道 、 放空泄洪洞 、 引水 隧洞 、 高压管道 、 厂房等为 2级 ， 次要建筑物为 3级 。 电站总装机容量 8 7 MW， 保证 出力 1 6 6 MW， 多年 平均发电量 3 1 0 6亿 k Wh ， 年利用小时数 3 5 7 0 h 。 混凝土面板堆石坝坝轴线方位 为 S E 1 4 5 。 ， 坝顶 长度为 4 1 6 0 1 I n ， 坝顶 宽度为 1 0 0 i n ， 坝顶高 程 3 2 0 4 6 In， 最大坝高 1 1 7 6 In， 大坝面板为不等厚结 构 ， 大坝上游坝坡 1： 1 5 5 5 6 。水平趾板与面板连 接底部高程 3 0 8 8 6 8 3 n l ， 面板顶部高程 3 2 0 2 5 I n， 垂直高差 1 1 3 8 1 7 In， 面板设计厚度 6 4 1 3 0 0 c m ( 0 3 + 0 0 0 3 H) ， 下游面设置 3条宽 3 0 i n的水平马 道 ， 一级马道 以上坡 比为 1：1 6 ， 一级 马道 以下坡 比为 1： 1 5 5 。面板混凝土设计标号 C 3 0 F 3 0 0 W1 2， 混凝土面板总方量 2 8 7 8 5 i n ， 钢筋总量 2 6 3 2 t 。面 板共有 3 5条块 ， 其 中 1 2 In的 3 3条块 ， 左 、 右岸分别 6 2 金 永才，杨杰 ， 李 晓玲 高寒高海拔 地 区堆石坝面板混凝土浇筑质量控制 为 5 6 1 、 5 9 9 m三角条块各 1块 ， 单块最长 2 0 9 9 5 m。混凝土面板 自2 0 1 3年 5月 9 13开始 施工 ， 至 8 月 1 4日完成 。 人工 2次收面压光 ， 及时使用塑料薄膜及土工 布覆 盖， 混凝土养护采用顶部供水系统供水 ， 塑料花管连 续洒水 。 2 混凝土面板施 工方案 3 面板混凝 土施 _T配合 比 纳子峡水电站大坝混凝土面板采用无轨滑模一 次浇筑完成 ， 最大施工长度 2 0 9 9 5 m。钢筋采用剥 肋滚压直螺纹套筒连接 、 半封闭式溜槽人仓 、 人工振 捣 、 跳仓浇筑 ， 面板一次浇筑施工方案 。钢筋及侧模 采用简易坡面运输 台车运输 ， 混凝土 由布置在左岸 观礼平台设置的拌和站集中供应 ， 混凝土运输采用 3 t 工程车运至溜槽集料平 台， 卸入溜槽集料斗 内， 1 4 m无轨滑模采用 1 0 t 两套慢速卷扬机牵引 ， 两岸 三角块滑模采用 5 t 卷扬机牵引 ， 面板混凝土采用 面板混凝 土设计 等级 C 3 0 F 3 0 0 W1 2 ， 强度保证 率为 9 0 。配合比设计应使强度 、 工作性满足设计 要求 ， 又要考虑经济性 ， 能否节约水泥用量 。为此配 合 比设计技术路线为 ： 选用较低的水胶 比， 掺用优质 I 级粉煤灰 ， 掺用优质高效减水剂和引气剂 ， 有效降 低混凝土单位用水量 ， 提高混凝土的各项性能 ， 本工 程所在地属严寒地 区， 水胶 比不得超过 0 4 。粗 细 骨料采用现场生产 的骨料。通过现场试验验证 ， 纳 子峡水 电站面板混凝土施工配合详见表 1 。 表 1 纳子峡水 电站面板混凝土施工配合 比表 注 ： 原材料 ： 青海昆仑山 P MH4 2 5级普通 硅酸盐水 泥； 连城 I级粉煤灰 ； 粗细骨料均为纳子峡天然骨料 ， 砂 肼 =2 8 + 0 2； 混凝 土坍 落度和含气量均以 1 5 rai n为准 ， 含气量均按 4 0 一6 0 控制 ， 施工中引气剂 的实际掺量以保证混凝土含气 量为准 ； 骨料级 配： 小石 ：中石 =5 0： 5 0或小石 ： 中石 = 4 5： 5 5 ； 坍 落度每增减 1 c I n ， 用水量相应增减 2 5 k g m ； 砂细度模数每增减 0 2， 砂率相应增减 1 。 。 4 混凝土施工质量控制 4 1 混凝 土生产 质量 控 制 ( 1 )计算器具率定 混凝土浇筑前 ， 根据批准的配合 比， 由承包商 申 报混凝土配料单 ， 监理审查批准后执行。拌和站的 计量器具 除每年进行定期检验率定外 ， 每月校正 1 次， 每班班前进行零点校验并做现场记 录。在混凝 土拌和过程 中根据实际情况不定期进行校验 ， 发现 问题立即进行器具的更换 ， 或对拌和站进行调整 。 ( 2 )拌和时间控制 混凝土拌和时间由自动控制系统设定 ， 采用电 子秒表控制。混凝土塌落度一般情况每 4 h检测 1 次 ， 感官上认为坍落度超标时立 即进行检验 ， 不符合 要求时立 即作为弃料处理 ， 并检查拌和系统 ， 直至恢 复正常。 ( 3 )配 比测定 混凝土拌和用砂子 、 小石 的含水量每 4 h检测 1 次 ， 雨雪后等特殊情况应加密检测。砂子的细度模 数 、 含泥量每天检测 1次 。粗骨料的超逊径 、 含泥量 每 8 h 应检测 1次。雨雪天气时增加骨料含水率测 定次数 ， 及时调整拌和用水量 ， 并适 当减少混凝土拌 和用水量和出机 口混凝土的坍落度。 对于计量器具、 粗细骨料等的检测均要求承包 商做现场记录， 监理除巡视检查是否进行有关检测 外 ， 经常性对记录文件进行检查 ， 确认其满足质量标 准 。 当出现以下情况时拌和混凝 土作为废料废弃 ： 错用配料单已无法补救， 不能满足质量要求； 混凝土配料时 ， 任意一种材料计量失控或漏配， 不符 合质量要求 ； 拌和不均匀 或夹带 生料 ； 出机 口混 凝土坍落度超过最大允许值。 开仓浇筑前除进行上述有关项目检测外， 对拌 和用水的加温情况 、 拌和站升温设施 、 骨料加热等进 行检查， 并结合巡视检查拌和系统， 确保混凝土入仓 温度不低于批准的低温季节施工最低人仓温度。 4 2面板混凝土仓面及运输质量控制 ( 1 )大坝面板混凝土浇筑前 ， 监理认真审批施 西 北水 电 2 0 1 5年 第 1 期 6 3 工单位上报 的 大坝面板混凝土施工方案， 同时参 与大坝面板混凝土拌和生产性试验。在浇筑前及时 对原材料进行检查、 抽检( 包括水泥、 砂、 石、 钢筋 、 橡胶止水等) ， 督促各类试验的进行 ， 为现场施工提 供依据。 ( 2 )要求施工单位严格执行 “ 三检制” ， 层层检 查 ， 认真备仓 ， 认真严格审核工程质检资料 ， 对大坝 基面 、 钢筋 、 模板和铜止水进行验收 ， 对 于不合格 的 工序 ， 监理通过现场通知和书面通知要求施工单位 整改 。验收合 格后 ， 监理签发 开仓 通知单 ， 开始 浇筑 。 ( 3 )在大坝混凝土面板施工过程 中， 采用 了 2 4 h旁站 、 巡视 、 跟踪和平行检测 的方式 ， 对大坝 面板 混凝土的质量进行控制。 ( 4 )在浇筑的工程 中， 监理对拌和楼出机混凝 土按规范要求进行坍落度 、 温度和含气量检测。发 现没有达到要求的， 按废料处理。 ( 5 )混凝 土水平运输采用 工程车 ( 前 翻斗车) 运输 ， 运输距离较近 ， 塌落度在运输途中损 失较小 ； 坡面混凝土运输采用梯形溜槽运输 ， 溜槽采用 E P E 卷材进行封闭遮阳、 防飞石覆盖 。确保混凝土人仓 口塌落度控制在 3 0 5 0 m m。 4 3混凝 土平 仓及 振捣 ( 1 )每一层混凝土人仓后人工平仓 ， 使每车混 凝土在仓面上均匀分布 ， 每层布料厚度应为 2 5 3 O c m， 严禁 出现骨料集 中现象。 ( 2 )面板仓号 内配置 6台软轴插入式振捣器 ， 其 中2台 0 5 0 m m软轴插入式振捣器 、 4台 0 7 0 m m 软轴插入式振捣器。滑模前沿标志每个混凝土振捣 的责任区 ， 划段专人负责 。2台 0 5 0 m m软轴插入 式振捣器负责止水部位 的混凝土振捣 ， 范 围为 1 5 m， 辅以人工布料填塞 ， 确保止水周围混凝土浇筑密 实 ， 严防损伤铜止水及橡胶止水带 ； 4台 0 7 0 r n m软 轴插入式振捣器负责 中间部位混凝 土振捣 ， 振捣 时 振捣器不得触及滑模 、 钢筋 、 止水 片， 振捣器插入方 向必须在滑模前沿铅垂 向下 ， 严禁靠模 板振捣 和顺 坡面伸入滑模底下进行振捣 ， 以防漂模 、 跑模及影 响 钢筋握裹效果 。 振捣 间距小 于 4 0 c m， 深入下层 混凝土不小于 5 0 c m。振捣时间以混凝 土表 面不再 明显下沉 ， 不 出现气泡并泛浆时视为振捣密实 ， 一般情况下每一 处振捣时间控制在 1 5 2 0 S 左右 。 ( 3 )混凝 土浇筑时要及时清除滑模前沿超填混 凝土及模板 、 钢筋网上的干结混凝土， 随浇筑面的上 升 ， 将钢筋 网架立筋用 电焊割断 ， 并立 即将焊渣 清 除。 ( 4 )混凝土浇筑时 ， 在混凝 土面板内距垂直缝 、 周边缝 1 2 m处埋设 8号铅丝， 与钢筋网相连， 出露 2 0 3 0 c m， 间距 1 5 0 c m， 用于固定混凝土养护材料。 4 4 滑模滑升 每套滑模配置 2台 1 0 t 慢速卷扬机 ， 卷扬机的 用 电控制柜设在坝顶 ， 每一 台滑模设 1个移动式按 钮开关控制滑模提升 ， 由滑模上施工人员操作 ， 在坝 顶卷扬机旁设专人负责设备运行。滑模滑升前， 清 除其前沿超浇混凝土 ， 以减少滑升阻力。每浇筑一 层( 2 5 3 0 c m) 混凝土提升滑模 1次， 每次滑升 的 幅度控制在 3 0 e m左右 ， 滑模的滑升速度 ， 与浇筑强 度 、 脱模时间相适应 ， 平均滑升速度控制在 2 0 m h 左右。 4 5收面 滑模滑升后 ， 立即进行第一次人工木模收面， 采 用 2 r n靠尺刮平 ， 用 2 m靠尺检查不平整度不大于 5 m m， 确保 面板平整度 。然后 采用人 工二次收面。 二次收面时 ， 拆除侧模板上 的 V形槽 三角模 板 ， 并 对缝面进行修整 ， 使缝面平整度同样达 到用 2 m靠 尺检查不大于 5 m m 的要求。为保证 序混凝 土面 板平整在缝面两侧 1 5 m内收面必须平整。 4 6加强面板混凝土的保湿、 保温养护 ( 1 )保温 在混凝土浇筑二次抹面完成后 ， 立即覆 盖 0 1 m m厚塑料薄膜和土工布 ， 塑料薄膜必须覆盖严密 ， 垂直缝处采用方木压实 ， 防止水分蒸发。土工布进 行保温保湿时， 接缝处用细铅丝绑扎 ， 两侧采用预埋 在面板内的 8号铅丝绑扎 固定 ， 表面采 用 3道钢架 管固定 ， 做到平整严密。 ( 2 )保湿 气温较低 的情况下 ， 采用 2 0 e m厚 E P E保温 卷材覆盖保温 。面板混凝土产生的绝热温升主要发 生在浇筑后的 7 d以内， 占到 9 0 以上。为了保证 混凝土面板在 7 d养护龄期 内不产生温度裂缝 ， 混 凝土 内外温差与表面温差不应大于 2 0。 保湿沿坝顶设 D N 1 0 0钢 管作 坝顶纵 向供水干 管， 长 4 4 0 m， 沿每块面板顶部设 置 1个 D N 2 5供水 闸阀， 连接 1 根 0 2 5 m m塑料支管 ， 支管上沿面板每 6 4 金永 才，杨杰 ，李晓玲 高寒高海拔 地 区堆石坝面板混凝土浇筑质量控制 5 0 m设置 1 个 0 1 5 m m钢三通 ， 可进行 面板浇筑过 程时的洒水 养护和浇筑完成后 的塑料 花管长期养 护。在 0 5 mm钢三通上水平布设带小孔 的塑料花 管接力洒水养护， 连续洒水养护至蓄水 时为止。养 护用水压力不满足要求 时， 在主管道上增加 1台管 道泵。每一块混凝土面板侧 面养护时， 应在侧模板 拆除后 ， 及时在垂直缝涂刷乳化沥青 ， 防止混凝土侧 面水分蒸发 ， 并覆盖养护材料。 在施工过程 中， 浇筑 序块时 ， I 序块 已有的表 面养护材料应随揭随盖 ， 混凝土面暴露长度不大于 2 m， 确保 I序块养护效果。 5 面板混凝土质量评价 施工 、 监理单位面板混凝土取样试验结果详见 表 2 。混凝土强抗压强度检测组数 5 2组 ， 最大值 表 2 施工 、 监理 单位 面板 混凝 土取样试 验结果表 3 7 6 MP a ， 最小值 3 2 1 MP a ， 平均值 3 4 2 MP a 。混 凝土抗压强度均满足设计要求。 6 混凝 土表面裂缝统计及评价 每块混凝土面板施工达到 1 4 d龄期时 ， 对相应 的面板进行第 1次检查 ， 之后约 2 8 d龄期时进行第 2次检查 ， 共检查 出裂缝 3 8 3条 ， 其 中小于 0 1 m m 的有 9 5条 ， 0 1 0 2 5 m m之间的有 2 6 7条 ， 大于 0 2 5 mm的有 2 1条 ， 分别 占总裂缝数 的 2 4 8 、 6 9 7 和 5 5 。面板裂缝属 于浅表裂缝 ， 未发现贯穿 性裂缝。根据 2 0 1 3年 9月 1日至 2日专家咨询会 议意见 ， 针对不 同类别 的裂缝分别采取不 同的修 补 方法 。面板裂缝分 为 3类 ： 裂缝 宽度 0 1 m m； 0 1 0 2 5 m m裂缝 ， 现 均 已施 工完毕 ， 不影 响面板 的 防渗 效 果 。 7 结语 在纳子峡水电站堆石坝面板混凝 土施工 中， 根 据本工程特殊施工环境的特点 ， 严格遵守规程规范 ， 从原材料 、 施工工艺 、 质量控制等方 面加 以控制 ， 内 在及外观质量 良好 ， 满足设计要求 ， 为类似工程施工 积累经验， 提供参考和借鉴。 参考文献 ： 1 王勇 ， 李 贵堂 ， 田锐 蒲石河抽 水蓄能 电站 上水库 面板混凝 土 施工控制 J 西北水电 ， 2 0 1 0 ， ( 2 ) ： 4 7 - 5 0 2 李小明 ， 郝 亚红 ， 董立安 扎 渡水电站 溢洪道抗 冲 耐磨 混凝 土 施工工艺控制要点 J 西北水电 ， 2 0 1 2 ， ( s 2 ) ： 7 9 8 2 3 宋鹏刚 南山水库混凝 土面板施 工技术 J 西北 水 电， 2 0 0 8 ， ( 6) ： 2 4 2 6 4 吴长彬 ， 燕乔 ， 张岩 ， 许小 东 高混凝 土面板堆石坝 面板浇筑时 机的研究 J 西北水 电， 2 0 1 0， ( 3 ) ： 2 4 - 2 8 5 赵恒海 ， 韩福 黑泉混凝 土面板堆石坝面板施工质 量控制 J 西北水电 ， 2 0 0 1 ( 3 )： 4 4 4 8 6 郭永 军 碾压 混凝 土在 西 流水 混凝 土面 板 堆石 坝 中 的应用 J 电网与清洁能源 ， 2 0 1 1 ， 2 7 ( 7 ) ： 8 7 8 9 7 高亚 ， 刘勇峰 面板堆石坝面板的裂缝机理分析与防裂措施 J 电网与清洁能源 ， 2 0 0 9 ， 2 5 ( 8 ) ： 6 6 6 8