新疆山口水电站低VC值碾压混凝土的施工特点.pdf

第 7 期 ( 总第1 0 0 期) 中国水髅及电气化 N o ． 7( T O T A L N o l 0 0 ) 2 0 1 3 年 7 月 C h i n a Wa t e r P o we r &E l e c t r i fi c a t i o n J u l 一2 0 l 3 新疆山口水电站低 V C值碾压混凝土的施工特点 赵 建明 ( 新疆伊犁河流域开发建设管理局 ，新疆 伊 宁8 3 5 0 0 0 ) 摘要：气温、日照、风速对碾压混凝土 V C值影响很大，V C值将直接影响碾压混凝土的性能。山口水电站工 程低 值的技术路线，改善了碾压混凝土拌和物性能，使碾压混凝土的可碾性、液化泛浆、层 间结合、密实 性、抗渗性等整体性能得到了极大的提高。 关键词：碾压混凝土；V C值；施工；特点 中图分类号 ：T V 7 4 2 文献标志码 ：B 文章编号：1 6 7 3 - 8 2 4 1 ( 2 0 1 3 )0 7 - 0 0 1 2 - 0 3 C o n s t r u c t i o n C h a r a c t e r i s t i c s o f Lo w V C Va l u e RCC i n X i n j i a n g S h a n k o u Hyd r o po we r S t a t i o n Z HA0 J i a n — mi n g ( X i n j i a n g Y i l i R i v e r B a s i n D e v e l o p m e n t a n d C o n s t r u c t i o n A u t h o r i t y ，Y i n i n g 8 3 5 0 0 0， C h i n a ) Ab s t r a c t ： T e mp e r a t u r e ，s u n l i g h t a n d wi n d s p e e d h a v e g r e a t i n f l u e n c e o n V C v a l u e s o f RCC ． V C v a l u e s w i l l d i r e c t l y a f f e c t t h e p e r f o r m a n c e o f R C C ．T h e t e c h n i c a l r o u t e o f l o w V C v a l u e i n S h a n k o u H y d r o p o w e r S t a t i o n P r o j e c t i m p r o v e s t h e pe r f o r ma n c e o f r o l l e r c o mp a c t e d c o n c r e t e mi x t u r e，a n d g r e a t l y e n h a nc es t he o v e r a l l p e r f o r ma n c e s o f RCC g r i nd i ng f e a t ur e， l i q u e fi e d e d u c t i o n，l a y e r c o mb i n a t i o n ，c o mp a c t n e s s ，i mp e r me a b i l i t y a n d t h e l i k e ． Ke y wo r d s ： R CC；V C v a l u e；c o n s t r u c t i o n；c h a r a c t e r i s t i c 1 概述 碾压混凝土是 2 0世纪 7 0年代发展起来 的一种混 凝土 ，因使用碾压方式施工而得名 。碾压混凝 土胶 凝 材料用量少 ，掺合料 比例大 、水化热量低 ，具有很 好的密实性及高抗压强度和抗渗性。碾压混凝土筑坝 2工程概况 新疆 山 口水 电站工 程 位 于特 克斯 河 下 游 ，属 大 ( 2 )型工 程 ，工 程 等别 为 Ⅱ等。水 电站 由拦 河 坝 、 泄水建筑物和发电引水系统及电站厂房等到主要建筑 物组成 ，水库总库容 1 ． 2 1 亿 m ，装机容量 1 4 0 MW。 技术具有机械化程度高 、施工程序简化 、建设速度 大坝采用混合坝 ，左侧主坝为碾压混凝土重力坝，右 快、投 资省等优 点，在水 电工程 中的应 用越来 越 广泛 。 7 2 岸副坝采用粘土心墙坝，坝顶高程 9 1 6 ． 0 m，最大坝 高4 9 ． 8 m。工程混凝土总量 5 6 ． 6万 1T I ，其中碾压混 施工技术 Co ns t r uc t i o n Te c hn o l o g y 凝土工程量 4 5 ． 7万 n l 。山 口水 电站碾 压混凝 土坝采 用 “ 金包银”的结构型式 ，坝体 内部为设计强度等 级 R 。 。 1 5 0 F 5 0 W4三级 配碾 压混 凝 土 ，坝 体上 下 游 面 将强度 R 。 。 。 2 0 0 F 2 0 0 W6的二级配干硬混凝土通过加水 泥浆液振捣后变 为 C 2 0 F 2 0 0 W6的常态混凝土 。 3 工程地区 自然气候 条件 山 口水 电站地 处北 方寒 冷 地 区 ， “ 冷 、热 、风 、 干”是该地区的主要 气候特 征。该 地 区春 季短 、气 温 回升快 ，夏季炎热 ，白天 日照强 、蒸 发量 大、湿度低 、 风速高，冬季长，湿度低；多年平均气温 8 ． 8 c 《 = ，多年 平均降水量 3 3 4 ． 0 2 m m，极端最高气温 3 9 ℃ ，7月的 多年平均气温 为 2 2 q C，极端最 低气温 一 3 2 ℃ ，1 月 的 多年平 均气 温 为 一6 ． 8 ~ C。坝址 区施 工 高 峰 2 0 0 7年 4～1 1 月 的温度 、相对湿度 、蒸发量等数据见下表。 2 0 0 7年 4—1 1月温 度、相对 湿度、蒸 发量数据统计 月 份 4 5 6 7 8 9 1 0 1 l 平均温度 ( ℃) 1 4 ． 6 1 7 ． 4 2 O ． 8 2 1 ． 6 2 1 ． 3 1 7 ． 7 8 ． 4 5 ． 1 相对湿度 ( ％) 6 0 6 3 5 5 6 1 5 3 4 8 5 9 5 9 蒸发量 ( m m) l 9 5 8 2 8 3 3 2 8 8 8 2 5 7 7 2 9 0 7 2 4 3 5 1 2 4 1 1 0 5 1 4 施工工艺及施工方法 山口水电站工程碾压混凝土坝施工程序先是在初 浇层铺砂浆 ，汽车运输入仓，平仓铺料 ，碾压，振动 切缝机切缝 ，切完缝再沿缝无振碾压。碾压设备采用 B W2 0 2 A D型振动碾 ，碾压遍数 为 1 0遍 ，先无振 碾压 2遍 ，再振 动碾 压 6遍 ，最后 2遍 无振 碾压 找平 。混 凝土采用大仓面薄层连续铺筑，采用平层铺筑和斜层 铺筑两种施工方法。廊道顶高程以下部位 ，采用平层 铺筑法施工，廊道以上部位多采用斜层铺筑法施工。 斜层碾压混凝土铺筑 时 ，多个坝段组成 一个连续 浇筑 仓面 ，在仓面 的一端先铺料 、碾压 ，形成 1 ： 1 0～1 ： 1 5 坡度 ，起始端铺料 高度 3 m 的倾斜工 作 面 ，在斜 面上 以3 5 c m厚为一个摊铺层 ，分条带铺料、碾压，碾压 后每层厚度约为 3 0 c m。 5 值 的选 定 由于山口地区多风、蒸发量大、湿度低 ，尤其是 夏季炎热 、 日照强 ，仓面碾压t 昆 凝土施 工过程 中混凝 土 值损失非常快，表面水分快速挥发 ，出现混凝 土表 面被风干泛 白的现象 。因此需根据 实际情况确定 合适的 值，既能满足施工要求，又能保证混凝土 的各项性能及碾压后的施工质量。山口水电站大坝内 部碾压混凝土根据配合比优化设计及碾压试验，选定 出机 口混凝土 值控制在 1 ～3 s 范围内，运至坝面 混凝土 值控制在 2～ 5 s 范围内，春 、秋季节施工 值不超过 7 s ，并根据气 温及 天气情况实施动态 控制 。 6 低 V C值碾压混凝土施工特点 值大小和 碾压后 碾压 效果 和碾 压质 量有直 接 关系 ，拌和物 值大 ，混凝 土拌 和物 粗 、细骨料 易 分离 ，不易碾压 密实 ，且碾 压 时表面 不能 均匀 泛浆 ， 对混凝土层 问结合性能影响较大 。山口水 电站 碾压混 凝土 值在 2～ 5 s 的合理范 围内时 ，t 昆 凝 土拌 和物 粘聚性较好，不会产生骨料分离的现象，胶凝材料浆 体包裹细骨料，砂浆包裹粗骨料并填满粗骨料间的空 隙，形成密实的混凝土内部结构，内部空隙小 ，水分 损失相对缓慢，可减缓混凝土 值损失快及表面易 被风干泛白的现象；碾压时表面泛浆充分，上层铺料 7 3 施工技术 Co ns t r uc t i o n Te c h n o l o g y 碾压后，骨料可以嵌入下层浆液中，t 昆 凝土层间结合 好，可以提高混凝土的抗渗性能，混凝土也易于碾压 密实，保证t 昆 凝土强度混凝土中含气是由引气剂产 生的附着在气一水界面上的微小气泡，混凝土 值 大 ，不易 引气 ，且 水 分损 失 快 ，混凝 土含 气量 随着 值的损失而降低 ；低 值碾压混凝土含气量相对 稳定 ，含气量损失慢，能保证t 昆 凝土抗冻性能。碾压 混凝土 值相应减少 1 S ，混凝土 初凝时 间相应延长 2 0 m i n ，大仓面碾压混凝土施工要求要有较长的初凝 时间，低 值可 以延长混凝土凝结时 间，有利 于 施工 。 混凝土 值在 2～ 5 s 范围时，无振碾压 2遍 、 再振动碾压 4遍后层面既可泛浆均匀，混凝土表面略 带弹性 ，振动碾压到 6遍后 ，压实密度明显提高极 少出现局部骨料集中、泛浆不均匀需人工清理并填补 后 补压 的情况 ，施工速度快且碾压效果好 。结合新疆 山口地区的气候特点，采用小的 值施工，缓解了 高温干燥气候混凝土 值损失快的不利影响，极大 地改善了碾压混凝 土的粘 聚性 、液化泛浆 、可碾性及 骨料分离的情况 ，提高了混凝土的层间结合 、抗渗性 和整体性。低 值碾压? 昆 凝土的技术路线是山口水 电站碾压混凝土坝施工的一个显著特点。 经取样 检测 ，山 口水 电站碾压混凝土施工 中混凝 土强度、劈裂抗拉强度、极限拉伸值、抗冻及抗渗等 指标均达到 设计 指标 要 求。2 0 0 8年 在碾 压混 凝 土坝 体钻孔取芯，对芯样质量进行检测 ，从检测结果看 来：① 混 凝 土 芯 样 获 得 率 为 9 9 ． 5 ％，优 良率 为 9 8 ． 9 ％，合格率为 9 9 ． 5 ％；②混凝土芯样表面光滑致 密，结构密实，骨料分布均匀，胶结情况良好，芯样 整体质量较好 ；③芯样密度平均值为 2 4 8 0 k g ／ m ，抗 压强度平均值为2 4 ． 5 M P a 。以上数据说明：碾压混凝 土施工质量好，混凝土密实、强度高，层间结合效果 也非常好 。 7 减小 V C值 损失采取的措施 为减小碾压混凝土 值损失快对施工产生的影 响 ，采取 的相应措施如下 ： ( 1 )混 凝土 运输 过程 中，运输 时 在车厢 顶 部采 取拉篷布覆盖的方式减小运输过程中 值损失。 ( 2 )为减小混凝土 值损失过快对碾压混凝土 施工性能尤其是层 面结合性能 的影 响，施工过程 中设 专人用雾水喷射机向仓 面上方喷雾 ，保持仓 面空 气湿 度 ，减少碾压混凝 土 值损失 ，经现场 喷雾前后 对 比，可降低仓 内温度 5～ 8 q C，有效改善仓 内小环境， 防止温度倒灌和减少 值的损失 ，起到降温、保湿、 补水的作用，? 昆 凝土表面风干泛白现象改善明显。 ( 3 )采用缓凝 型 高效 减水 剂 以延 长 混凝 土 的初 凝 时间。 ( 4 )加强施 工组织管 理 ，尽快完成 平仓 和碾压 ， 缩短层 问间隔 时间，并在碾 压后及 时对混 凝土进行保 湿遮盖 。 8 结语 新疆 山 口碾压 混凝 土坝工程 所在地 区具 有多 风 、 日照强、湿度低，春季气温回升快，夏季炎热 ，蒸发 量大 ，昼夜温差大 的特点 ，实践证 明低 值 碾压 混 凝土能够缓解混凝 土 值 损失快 、混 凝土表 面易 泛 白的现象 ，碾压时易于提浆及碾压密实 ，碾压效 果及 质量非常好。新疆北疆地 区的气候特点与 山 口地 区相 似，低 值的技术及施工特点可为新疆碾压混凝土 施工提供经验和借鉴。 参考文献 [ 1 ] 田育功．碾压混 凝土 值探讨 与分析 [ J ] ．水 力发 电 ， 2 0 0 7 ( 2 ) ． [ 2 ] D I ／T 5 1 1 2 —2 0 0 0水工碾压混凝土施 工规范 [ s ] ．北京 ：中国 电力出版社 ， 2 0 0 0 ．