柬埔寨水坝碾压混凝土施工技术措施.pdf

Q 生筮 塑 壅 型 皇 文章编号 1 0 0 2 -0 6 2 4 ( 2 0 1 5 ) 1 1 -0 0 1 3 -0 3 工程施工 柬埔寨水坝碾压混凝土施工技术措施 徐庭馨 ， 徐 少国 2 ( 1 、浙江省水利水电勘测设计院， 浙江 杭州 3 1 0 0 1 0 ； 2 松辽委察尔森水库管理局， 内蒙 乌兰浩特 1 3 7 4 0 0 ) 摘 要】 文中重点论述柬埔寨菩萨省 3号、 5号水坝碾压混凝土的施工工艺， 技术措施 ， 同时 根据柬埔寨特殊的气候条件 ， 帝 】 定相应的措施 ， 确定质量控制点 ， 对质量控制点进行严格的控 制。 确保工程质量。 关键词】水坝； 碾压混凝土 ； 技术措施 中图分类号】 T V 5 4 4 * 9 2 1 【 文献标识码】 B 1 工程概 况 柬埔寨菩萨水坝项目是我国政府援助柬埔寨 优惠买方信贷项目， 项目区位于柬埔寨西部菩萨市 南面，菩萨河支流 S t u n g K a m m n o 河、 S mn g P e a m河 上， 距菩萨市 7 3 k m， 距柬埔寨首都金边约 2 5 9 k m。 菩萨水坝为两座碾压混凝土重力坝， 基岩垫层 和上下游面混凝土为常态混凝土， 内部为碾压混凝 土， 即所谓的金包银型式的碾压混凝土重力坝。 3号坝灌溉面积 为 2 8 0 0 h mz ，正常蓄水位 库 容 2 5 5 0 万 m3 。最大坝高 3 8 O 0 m，坝顶宽度 4 5 m， 坝顶长度 5 7 5 m， 溢流堰 2 孔， 净宽 2 4 m。 5 号坝灌溉面积为 3 4 0 0 h m 2 ，正常蓄水位库 容 2 4 5 0 万 m3 。最大坝高 2 5 0 0 m，坝顶宽度 4 5 m， 坝顶长度 4 7 7 mo 设计标准为 5 0 年一遇洪水设计 ， 5 0 0年一遇 洪水校核 ， 主要作用为防洪灌溉。 2 碾压混凝土的施工技术措施 2 1 碾压 混凝土试 验配合比 先进行碾压混凝土原材料物理性能试验 ， 根 据试验结果， 设计 、 试配碾压混凝土配合比， 通过 若干组试配复核， 确定出抗分离能力强、 碾压效果 和各项物理力学指标均能满足设计要求的施工配 合比， 该工程试验确定的配合比见表 1 。 表 1 施工配 合比 施 工 配 口 比 配 合 比 含 砂 率y c 值 表 观 密 度 水 胶 比 c 胶 凝 材 料 渡水 剂 ) 0 5 5 1 ： 4 瑚5 9 s 1 O 0 o 3 5 2 4 8 5 抗 压强 度， M P l 抗渗 等级 材科用t ( g l 水泥 混合 料 砂 石 1 )石 ( 2 ) 石f 3 l水 外加 剂 7 d 2 8 d 9 0 d 6 2 9 3 7 s 9 4 4 6 5 9 4 4 4 6 8 5 1 5 5 0 1 0 1 1 2 9 1 5 W2 2 2 碾压混凝土的拌制 工程采 用两 套强 制式 HL 1 2 0 - 2 F 1 5 0 0混 凝土 搅拌站 ， 单套生产强度为 6 0 mV h ， 能够满足混凝 土的施工要求。 在搅拌站附近建立工地试验室， 随 时检测混凝土的温度、出机 口混凝土的 V C值和 骨料的含水率。搅拌站配备砂含水率快速测定装 置 ， 具备相应的拌和水量调节补偿功能。 2 3 混凝土的运输 混凝土的运输采用 8 台 5 t 自卸汽车，并在自 卸汽车上设置遮阳、防雨措施减少外界环境对混 凝土稠度的影响。 为了控制骨料分离， 卸料斗的出 料与自卸汽车之间的自由落差不大于 1 5 m， 在距 入仓 口2 0 m 的道路上， 设置两台洗车机 ， 以便冲 洗轮胎 ； 路面用 8 n llT 厚花纹钢板铺设， 以利于脱 水。在仓面上 ， 严禁汽车急刹车和急转弯， 避免破 1 3 工程施工 东北水利水电 2 0 1 5 年第 l 1 期 坏强度还不高的混凝土表面及影 响层面胶结。 2 4 卸料和平仓 在仓面较小 ，混凝土浇筑能力满足仓面要求 时 ， 采用平层通仓法： 在仓面较大 ， 为缩短层间间 隔时间， 采用斜层平推法。 斜层平推可以用较小的 浇筑能力浇筑较大面积的仓面， 即达到减少投入、 提高工效、 降低成本和改善层面结合质量的目的。 尤其在气温较高的季节，采取这种施工方法效果 更为明显。避免在坡脚部位形成薄层尖角和严格 清除二次污染，是保证斜层平推法施工质量的两 个主要问题。因薄层尖角部位的骨料易被压碎 ， 在 坡脚伸出一个平段是避免形成薄层尖角的一个有 效的方法。 摊铺以固定方向逐条带铺筑， 施工层次分明， 层间间隔时间容易控制， 便于有序施工。 条带宽度 设为 5 - 7 m， 混凝土的摊铺使用推土机 ， 人工配合 机械施工造成的骨料堆积并对仓面进行局部平 整 ： 平仓厚度控制在 3 5 c r n左右 ， 边摊铺边检查， 保证碾压层厚度均 匀。 2 5 碾压 碾压混凝土平仓后 ， 采 用振动碾碾压密实。对 于大面积碾压作业面采用 B W一 2 0 0 A D振动碾 ， 对 于边角部位采用 B W一 7 5 S 手扶式振动碾 ，根据碾 压 试验确定 的行走速度为 1 5 k m h 。 混凝土的碾压遍数和作业程序为 ： 无振 2遍 + 有振 6 遍+ 无振 2 遍。 施工中根据情况采用不同的碾压厚度 ，有利 于满足对层间间隔时间的要求。碾压厚度小于最 大骨料粒径的 3 倍时，则最大粒径骨料将影响压 实效果或骨料被压碎。 压实容重的数值是碾压混凝土是否压实的主 要标志， 故施工过程中应尾随碾压作业进行检测。 该工程的压实容重为 2 4 8 5 0 N m 3 ， 当所测容重低 于规定指标时， 可增加碾压遍数 ， 仍达不到规定指 标时应分析原因， 采取相应措施。 碾压中出现的弹 簧土现象， 只要压实容重能够满足要求， 可不必处 理。无振碾压可以弥合细微的表面裂纹。 为避免因为拌和物放置时间过长而引起混凝 土质量问题，对拌和物自拌和到碾压完毕的时间 有所限制， 具体应根据不同天气条件下混凝土 V C 值变化情况和对压实容重的影响来确定。一般情 1 4 况下， 碾压工作应在混凝土拌和后 2 h内完成， 对 于气温较高的天气 ， 还应缩短， 低温或多雨天气， 可适当延长。与下一条带同时碾压的部位， 完成碾 压的时间应严格控制在能够满足结合质量的最大 层间间隔时间内。 2 6 成缝 该工程采用切缝机成缝 ， 在碾压混凝土无振 碾压 两遍后立即用切缝机进行切缝 ，以保证混凝 土块体有效的分开 ， 缝问用细砂填充。 2 7 层 、 缝面处理 为了确保混凝土层问结合良好， 必须控制施工 层间间隔时间。 层间间隔时间控制标准采用双重标 准，即直接铺筑允许时间和加垫层铺筑允许时间。 该工程这两个时间分别规定为 6 h和 2 4 h 。由于直 接铺筑工序简单， 效率高， 层间结合质量好， 所以在 施工安排上应优先采用。 碾压混凝土筑坝中的施 工缝及冷缝是个薄弱环节，往往形成渗漏通道， 影 响抗滑稳定 ， 必须进行认真处理。 施工缝和冷缝 ， 经 过毛面处理并冲洗干净后， 表面比较粗糙 ， 为了保 证垫层能在表面充分填充并有相当的富裕度， 应使 用 1 0 - - 1 5 c m厚的砂浆 ， 其配合比应比碾压混凝土 高一个等级。砂浆层铺完应紧接着摊铺混凝土， 防 止已铺的砂浆失水干燥或初凝。 碾压混凝土停止铺筑时，停止铺筑处的坡面 应不陡于振动碾施工的最陡坡度 1 ： 4 ， 并应将斜坡 上的混凝土碾压密实， 清除坡脚处厚度小于 1 0 -, 1 5 cm的尖角部分。 2 8 异种混凝土浇筑 大坝上下游常态混凝土宜与主体碾压混凝土 同步进行浇筑。 1 ) 常态混凝土与碾压混凝土的结合部位应按 图 1 所示方式认真处理。施工时碾压混凝土和常 振捣器 图 1 异种混 凝土结合 部位的处理 态混凝土按顺序交叉上升，先进行碾压混凝土作 业 ， 碾压混凝土碾压完成后即浇筑常态混凝土， 且 常态混凝土略低于碾压混凝土，人工采用高频振 2 0 1 5年第 l 1 期 东北水利水电 工程施工 捣器先沿模板依次向仓内方向振捣 ，并插入下一 层混凝土 5锄 左右。 在两种混凝土结合处振捣器 插入到碾压混凝土中， 精心振捣， 使常态混凝土与 碾压混凝土结合良好。碾压混凝土铺料边缘应整 齐平整。浇筑常态混凝土前， 碾压混凝土端部坡角 若有松散、已失水干白的拌和物和分离的大骨料 应予挖除。 2 ) 常态混凝土应在初凝前振捣密实；碾压混 凝土应在允许层间间隔时间内碾压完毕。 2 9 变态混凝土浇筑 坝内常态混凝土宜与主体碾压混凝土同步进 行浇筑 ，目的在于保证两种混凝土交界面的结合 良好。导流底孔、 溢流面、 闸墩等对表面平整度要 求高或者厚度和体积比较大的常态混凝土，与坝 体碾压混凝土同步浇筑时不易保证外观质量， 上 升速度会受到较大影响， 同步交叉浇筑比较困难。 因此宜分二期分别浇筑 ， 为确保一、 二期混凝土之 间的良好结合 ，于是在常态混凝土和碾压混凝土 之间使用变态混凝土。 变态混凝土是在碾压混凝土摊铺施工中铺洒 灰浆 ， 而形成的富浆碾压混凝土 ， 可 以用振捣 的方 法捣固密实， 应随着碾压混凝土施工逐层进行。 铺 洒灰浆的碾压混凝土的铺层厚度可以与平仓厚度 相同， 以减少人工作业量 ， 提高施工效率。为了保 证质量，应准确标定铺洒灰浆用具的计量和对应 的铺洒面积， 并精心组织施工。 变态混凝土施工在碾压前进行 ，并在碾压时 搭接一定宽度才能保证变态区域和碾压区域的良 好结合， 强力振捣是保证变态混凝土均匀性、 上下 层结合以及与碾压区结合质量的必要措施 ，也可 以采用搅拌站拌制的相同配合比的低塌落度干硬 性混凝土 ， 代替变态混凝土。 2 1 O 特殊气象条件下施工 项目区位于热带季风气候区，有明显的早季 和雨季， 旱季持续高温 ， 雨季一天之内都有一场或 几场雨， 但一般历时不长在 1 - 4 h 之间。 2 1 0 1 高温条件 下的碾压混凝土的施 工 高温天气施工，保证施工质量最根本的途径 是大幅度削减层问间隔时间，同时应采取控制和 补偿表面水分蒸发散失的措施。 1 ) 掺加缓凝减水剂。加入缓凝减水剂对延长 碾压混凝土初凝时间、减少拌和用水量等方面具 有显著的效果。 缓凝减水剂的掺量 ， 要根据试验数 据 ， 严格控制。 特别是用粉末状的， 在稀释时， 控制 好用水量， 并在使用前 1 d稀释 ， 使其充分溶解， 并在使用时， 要定时搅拌， 使其密度均匀。 2 ) 斜层平推铺筑法施工。斜层平推铺筑 ， 人为 缩小浇筑仓面， 大幅度缩减层间间隔时间， 对混凝 土的层面结合质量和抗剪能力都有可靠的保证。 3 ) 改进的台阶浇筑法。在高温环境下， 混凝土 的初凝时间大幅度缩短， 为保证层间结合质量， 需 要减少一次摊铺碾压的面积 ，使上层混凝土能在 下层混凝土初凝前或更短时间内覆盖碾压密实。 采用台阶铺筑法， 块与块之间不用模板分隔， 而是 有混凝土自身形成一定坡度的斜面，在层问间隔 时间内， 完成一个 自下而上的浇筑循环 ， 满足在高 温环境条件下碾压混凝土坝连续施工的要求。 4 ) 碾压混凝土的仓面覆盖。高温条件下， 采用 聚乙烯气垫薄膜对仓面及时进行覆盖 ，不仅可以 起到保温保湿的作用，还可以延缓碾压混凝土的 初凝时间 ， 减小 VC值 的增加。同时对皮带机 、 下 料溜槽、 运输车辆设置遮阳遮雨棚 ， 以降低曝晒或 降雨对混凝土拌和物含水量的影响。 5 ) 施工仓面喷雾。 采用喷雾的方法， 可以形成 适宜的人工小气候 ， 起到降温保湿、 减少 V C值的 增加、 降低混凝土的浇筑温度的作用。 碾压混凝土仓面喷雾的主要技术要求是： 单 位时间雾雨浸润深度 3 m m h ，雾雨最大粒径 d mO 5 n l lno 6 ) 降低浇筑温度。碾压混凝土的浇筑温度一 般不应超过 2 5， 可考虑采用骨料冷却、 加冰拌 等常规方法； 也可适当增加拌和用水量 ， 降低出机 口的 V C值 ， 为以后 VC值 的增加 留有余地。 2 1 0 2 雨天施 工 在降雨强度小于 3 m m h的条件下，可采取 措施继续施工。当降雨强度达到或超过 3 m m h 时 ， 皮停止拌和 ， 迅速完成尚未进行的卸料、 平仓 和碾压作业， 并采取防雨和排水措施。 【 收稿日期】 2 0 1 5 - 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