新疆某碾压混凝土坝施工质量控制.pdf

水 力 发 电 第3 8 卷第2 期 2 01 2年2月 新 疆 某 碾 压 混 凝 土 坝 施 工 质 量 控 制 孙根 民 西 尔艾 力 ( 新疆 额尔齐斯 河流域 开发工程建设建 管局 ，新疆乌鲁木齐8 3 0 0 0 0 ) 摘 要 ：新疆某碾压 混凝土重力坝坝址所 处地区冬季长且寒冷 ，春 、秋二季短 ，夏季气温高且 干燥少 雨 ，多年平均 气温 2 7，年温差极 大且蒸发强盛 ，对碾压混 凝土施工非常 不利 。为 了保 证碾压混凝 土坝的施工质量 ，必须对混 凝土 的施工全过 程进行严格控制 。通过对原材料 、拌 和系统 、施工仓 面的全 面有效控制 ，最 终混凝土施工质量全部 达到设计及施工规范标准 。 关键词 ：碾压混凝土坝 ；质量控制 ；施工 ；新疆 C o n s t r u c t i o n Qu a l i t y C o n t r o l o f a RC C D a m i n X i n j i a n g S u n Ge n mi n ， Xi e r a i l i ( X i n j i a n g A d mi n i s t r a t i v e B u r e a u o f C o n s t r u c t i o n o f I r t y s h R i v e r B a s i n D e v e l o p m e n t P r o j e c t ， U r u mq i 8 3 0 0 0 0 ， X i n j i a n g ， C h i n a ) A b s t r a c t ： A R C C g r a v i t y d a m l o c a t e s a t t h e r e g i o n i n X i n j i a n g w h e r e t h e w i n t e r i s l o n g a n d c o l d ， t h e s p r i n g a n d a u t u m n i s s h o r t ， t h e s u mme r i s h o t a n d d r y a n d t h e a n n u a l a v e r a g e t e mp e r a t u r e i s 2 7 ， t h e g r e a t t e mp e r a t u r e d i f f e r e n c e a n d h i g h e v a p o r a t i o n a r e a d v e r s e t o the d a m c o n s t r u c t i o n I n o r d e r t o e n s u r e t h e c o n s t r u c t i o n q u a l i t y ，the r a w ma t e r i a l s ，mi x i n g s y s t e ms a n d c o n c r e t e p l a c e me n t s u r f a c e a r e s t r i c t l y c o n t r o l l e d i n w h o l e c o n s t r u c t i o n T h e q u a l i t y o f c o n c r e t e c o n s t ruc t i o n me e t s t h e r e q u i r e me n t s o f d e s i g n a n d s p e c i f i c a t i o n s Ke y W o r d s ： roll e r c o m p a c t e d c o n c r e t e d a m； q u a l i t y c o n t r o l ； c o n s t r u c t i o n ； X i n j i a n g 中图分类号 ： T V 6 4 2 2 ( 2 4 5 ) 文献标识码 ： A 文章编号 ： 0 5 5 9 9 3 4 2 ( 2 0 1 2 ) 0 2 0 0 4 0 0 2 1 工程概况 新 疆 某 碾 压 混 凝 土 重 力 坝 ，最 大 坝 高 约 1 2 0 I I 1 ， 坝 体 混 凝 土 _ 程 量 约 2 7 0万 i n ，其 中 ，碾 压 混 凝 土 2 51万 1 1 1 3 常 态 混 凝 土 1 9万 in 。 该 坝 址 所 处 地 区 气 候 特 点 是 冬 季 长 且 寒 冷 ，春 、 秋 二 季 短 ，夏 季 气 温 高 且 干 燥 少 雨 。 多 年 平 均 气 温 2 7 ， 年 温 差 极 大 蒸 发 强 盛 多年 平 均 蒸 发 量 是 多 年 平 均 降 水量 的 1 0 4倍 。 多 年 平 均 风 速 1 8 m s ， 最 大 风 速 超 过 2 0 2 5 m s 全 年 只 有 4月 1 0月 可 以 进 行 碾 压 混 凝 土 施 工 由 于这 种 气 候 条 件对 碾 压 混 凝 土 施 工 非 常 不 利 ，为 了保 证 碾 压 混 凝 土 坝 的施 工 质 量 ，必 须 对 混 凝 土 的施 工 全过 程 进行 严格 控 制 。 2 混凝土配合比的质量控制 碾 压 混 凝 土 具 有 干 硬 性 、低 发 热 量 和 可 碾 压 施 T 的特 点 。在 确定 混凝 土 配合 比时 ，主要 考 虑水 泥 、 粉 煤 灰 的选 择 和用 量 ， 以及水 、骨 料 、外 加 剂 的掺 用 比例 该碾 压混 凝 土坝 根 据其 不 同结 构部 位抗 冻 、 囫Wa r e r P o w e r V o 1 3 8 N o 2 抗 渗 要求 不 同 ，在 不 同 区域 分 别 选用 相 应 设计 等级 的施 工 配合 比 ，各 等 级混 凝 土 配 合 比设 计 的主要 控 制 标 准 为 ： ( 1 ) 水 胶 比 。 控 制 在 0 4 5 0 5 5 。 ( 2)粉煤 灰 。采用 玛 纳 斯 电厂 I级 灰 ，掺 量 占 胶 凝 材 料 的 3 0 6 2 。 ( 3 ) 用 水 量 。 二 级 配 混 凝 土 为 1 0 0 1 0 3 k g m ， 三级 配 为 8 6 8 9 k g m 。 ( 4)砂 率 。二级 配 为 3 5 ，三 级配 为 3 2 。 ( 5)骨 料 。 大 石 ： 中 石 ： 小 石 为 3 ： 4 ： 3 。 ( 6)石 粉 含 量 。 占 胶 凝 材 料 的 比 例 为 6 8 。 ( 7)减 水 剂 。采用 P MS减水 剂 ，掺量 占胶凝 材 料 的 1 ( 8) 引 气 剂 。 采 用 P MS NEA3引 气 剂 。 占胶 凝 材料 的 比例 为 8 x1 0 - 4 1 2 xl O 4。 收稿 日期 ：2 0 1 1 0 8 0 9 作者简介 ：孙根 民( 1 9 6 6 一 ) ，男 ，河南 漯 河人 ，高级 工程 师 从 事水利水 电工程建设 管理 寻弓j 雹 弟Z：其 f j 刊、 假 氏 ， 宁： 研 驺l 呆 暇 J 玉硐j 庆 I 胭 上 J贝 里 ， 币U ( 9)Mg O 含 量 。控 制 在 小 于 胶 凝 材 料 的 5 。 3 原材料的质量控制 该 工 程 水 泥 选 用 天 山 水 泥 厂 生 产 的 4 2 5普 通 水 泥 及 4 2 5中热水 泥 粉 煤 灰选 用 玛 纳斯 电厂 及独 山 子 电 厂生 产 的 I、 级 灰 ，细骨 料 采 用 天 然砂 ，粗 骨 料 采 用 C1 2料 场 的 片 麻 花 岗 岩 人 工 破 碎 石 ，质 量 控 制标 准分 别见 表 1 4 。 表 1 水 泥的控制标准 ， 凝 结 时 间誓 譬 豢 酱 譬 ， 抗 抗 压M 强 度P a 项 目 性量 耋 1o o 合 格 5 o 5 o 3 5 3 5 6 5 1 。 5 合格 0 o 5巩 0 5 l 4 5 表 3细骨料的控制标准 序号 项 目 标准 序号 项 目 标准 。d 2 5 3 细度模数 2 0 3 0 8 轻物质 含量， 1 4 含水量， 6 9 云母含量 2 5 坚固性 8 1 O 有机物含量浅于标准色 表 4粗骨料的控制标准 序 号 项 目 标准 序号 项 目 标 准 1 超径 5 5 坚 固性 5 2 逊径 1 0 6 硫化物硫酸盐含景 0 5 3 含泥量 D D 4 0 1 O 7 密度 t m 2 5 5 D s o - D 1 5 o O 5 8 吸水率 2 5 4 粘土团块 不允许 9 针片状含量 1 5 4 现场碾压试验 现 场 碾 压 试 验 的 目的 是 验 证 设 计 配 合 比 的 工 作 度 、碾 压 机具 的工 作 性 能 ，确 定 现 场 碾压 参 数 及 混 凝 土 的 拌 和 时 间 ， 并 根 据 现 场 碾 压 试 验 成 果 调 整 施 工 配 合 比 。 ( 1 )工作 度 。 即碾 压混 凝 土 的可碾 性 主要 控 制 指标 是 混凝 土 的 VC值 和 骨料 的分 离 情 况 该 工 程 VC值控 制 在 5 7 s 。 ( 2)拌 和时 间 。拌和 时 问取决 于拌和 机械 设备 该工 程使 用 强制 式拌 和机 ，拌 和 时 间为 3 0 5 0 s 。 ( 3 ) 碾 压 遍 数 。在 较 好 工 作 度 情 况 下 碾 压 遍 数 主 要 取 决 于 碾 压 机 具 的 振 幅 、 振 动 频 率 和 行 走 速 度 。 该 工 程 选 用 两 种 碾 压 机 械 ， 大 碾 选 用 B W 一 2 0 2 D 小 碾 选 用 B W 一 7 5 S 。 经 试 验 确 定 ， 大 碾 碾 压 遍 数 为 静 碾 2遍 ，振 动 碾 压 8遍 ，再 静 碾 2遍 ； 小 碾 碾 压 遍 数 为 静 碾 2遍 ，振 动 碾 压 1 0遍 ，再 静 碾 2 遍 。 5 拌和系统的质量控制 拌 和 系 统 的质 量 控 制 ，主 要 对称 量 衡 器 、拌 和 时间 、混 凝 土拌 和 物 的均 匀性 及 出机 口参数 进 行 控 制 。 碾 压 混 凝 土 出 机 口取 样 检 测 项 目和 频 率 见 表 5，遇 到 大 风 、降 水 和 高 温 时 ，适 当增 加 V C值 检 测 次 数 。 表 5出机 口取样检测项 目和频率 6 混凝土入仓的质量控制 该 碾 压 混凝 土重 力 坝 采用 汽 车 入仓 方 式 。 主要 从 以下 几个 方 面进 行控 制 ： ( 1 )汽车轮 胎必 须 冲洗 干净并脱 水 后方 能人 仓 。 ( 2)入 仓道 路 污 染 严重 时 及 时 冲洗 或 更 换 脱 水 层 。 ( 3 ) 入 仓 口 附 近 的 混 凝 土 常 被 汽 车 人 仓 扰 动 ， 难 以 碾 压 密 实 此 处 混 凝 土 采 用 改 性 混 凝 土 施 工 方 法 注 浆 振 捣 密 实 。 ( 4)汽 车在 仓 内行驶 速度 控制 在 1 0 k m h左 右 。 7 卸料、平仓、碾压作业的质量控制 碾 压混 凝土 浇筑 仓 内的质 量控 制 内容包 括 卸料 、 平 仓 、碾 压 等 工 序 。 ( 1 )减 轻 骨料 分 离 。在 卸 料 和 平仓 过 程 中 ，采 取 以下措 施 减 轻 或 消 除骨 料 分离 ： 选用 尾 部 上 翘 的 自卸卡 车 运 输 和卸 料 ； 推 土机 平 仓方 向与 卸 料 方 向垂 直 ； 推 土机 从 料 堆 一 侧 开始 平 仓 分 3 4 次 将 料堆 平 完 ； 仓 面配 备 适量 的小 工 ，及 时 分 散 集 中 的 骨 料 。 ( 2)铺料 厚度 的控 制 。铺 料 厚 度及 平 整 度 直 接 影 响 到碾 压 混 凝 土 的密 实 度 和层 间结 合质 量 。现 场 试 验 确 定 混 凝 土 的 虚铺 厚 度 为 3 3 e m偏 差 控 制 在 3 ib m 以内 ，摊 铺 面 2 m 范 围 内高低 差 控 制 在 3 c m 以 内 。 ( 3 )碾压层面扰动及污染的控制 。 ( 下转 第 6 7页 ) W a t e r P o w e r V o 1 3 8 N o 2 皿 弟 3 8巷 弟 2剜 屠 ， 哥 ： 一 挑 电蚰 I 1 厉 】 崽 L 仝 可 糸 现 珏 仃计 总 节 约 水 量 2 7 9 9 3 6 m 。 3月 和 1 1月 开启 3台送 风 机 ，并 投 入 冷 却 水 ， 其 日节 约 水 量 为 7 7 7 6 m ， 总 节 约 水 量 4 7 4 3 3 6 1 1 3 。 。 组 合 空 调 1年 节 约 水 量 3 2 7 3 6 9 6 I T I 。 按 照 二 滩 水 电 站 年 耗 水 率 2 7 6 m3 k W h计 算 ， 厂 房 组 合 空 调 平 1年 节 约 的 水 量 相 当 于 节 约 电 量 为 1 1 8 6 万 k W h。 综 合 分 析 ，地 下 厂 房 空 调 系 统 采 用 经 济 运 行 方 式 后 ，全 年 节 能 计 算 包 括 两 大 部 分 ：一 是 组 合 空 调 和 主 变 竖 井 风 机 全 年 总 节 约 电 量 为1 3 0 9 0万 k W - h：二 是 组 合 空 调 节 约 的水 量 相 当 的 电 量 部 分 为 1 1 8 6万 k W h，则 全 年 总共 节 约 电量 近 1 4 3万 k W h。 3 结语 笔者 研 究 了二滩 水 电站 地 下 厂房 通 风 空 调 系统 的经 济 运行 方 式 ，根 据二 滩 水 电站 送 风量 及 温 度 调 整 标 准 通 过 对 组 合 空调 送 风 系 统送 风量 和 温 度 调 整 能 力 的计 算 ，确 定 了组 合 空 调及 主 变竖 井 风机 的 经 济 运 行 方 式 ， 同 时 定 量 计 算 了 通 风 空 涮 系 统 节 约 电 量 、水 量 。从 计 算 结 果 看 ，地 下 厂 房 通 风 空 调 系 统 采 用 经 济 运 行 方 式 ，全 年 共 节 约 厂 用 电 量 近 1 4 3 万 k W h节 约坝 前 水库 水量 近 3 3万 n l ；从 而 最 大 限度 地 节约 了厂 用 电量 和 水 量 ，提 高 了 电站 的综合 经 济 运行 效 益 ，并 具有 实 际 可操 作 性 ，为大 型 水 电 站 厂 房 通风 空 调 系 统等 辅 助 设备 经 济 运 行研 究 提供 了 参 考 。 参考文献 ： 1 李清 通风 与空调工程 M 北京 ：机械工业 出版社 ，2 0 1 0 2 罗华柱 中央空调选 型 、设计施 工与调控及 维修保养技 术手册 M 黑龙江 ：黑龙江文化音像 出版社 ，2 0 0 5 3 冯 玉琪 新编实用空调 制冷设计 、选型 、调试 、维修 手册 M 北京 ：电子工业出版社 1 9 9 7 4 续魁 昌 风机手册 M 北京 ：机械工业出版社，1 9 9 9 5 邢 国清 流体 力学泵 与风机 M 北京 ：中国电力出版社 ，2 0 0 9 6 赵岐华 通风与空气调节 工程 M 湖北 ：武汉理工大学出版社 ， 2 00 8 ( 责 任编 辑刘 书秋 ) ( 上 接 第 4 1页 ) 平 仓 过 程 中 ，尽 量 避 免 推 土 机 在 刚 碾 压 完 的层 面 上 原 地 转 动 ，防 止 仓 内 各 种 机 械 漏 油 ， 层 面发 现油 污必 须 清 除干净 。 8 施工现场 V C值和密实度的质量控制 ( 1 ) VC 值 的 控 制 。 在 碾 压 过 程 中 ， 拌 和 物 的 VC值 是 否合 适 ，在正 常检 测 的基 础上 ，还 可根 据 现 场 碾 压情 况 随 时进 行 判 断 ：振 动碾 压 3 4遍 ，表 面 没 有 明 显 的灰 浆 泛 出 ，或 骨 料 有 碾碎 的现 象 ，则 表 明 VC值 偏 大 ；振 动 碾 压 1 2遍 后 ，混 凝 土 表 面 明 显 有 灰浆 泛 出 ，或有 较 多 灰 浆 粘 在振 动轮 上 。则 表 明 VC值 偏 小 ；当振 动 碾 压 3 4遍 后 ，碾 压 面 明 显 有 灰 浆 泛 出 ，表 面 平 整 、 光 泽 ， 呈 现 一 定 的 弹 性 ， 则 表 明拌 和 物 的 VC值 适 中 。遇气 温 、风 速 、 日照 变 化 造 成 拌 和 物 VC值 不 合 适 时 ，或拌 和 物人 仓 后 未 及 时 碾 压 ，应 及 时 调 整 机 口的 VC值 ，以满 足 碾 压施 工 的要 求 。 ( 2) 密 实度 的 控制 。按 照现场 试 验 确定 的碾压 遍数 进 行碾 压 ，振 动 碾 的行 走速 度 控制 在 1 1 5 k m h。采用 核子 水 分密 度仪 及 时检测 压 实容 重 ，对 未达 到 标 准 的进 行 补 压 ，补 压 后 仍 未 达 到标 准 的应予 挖 除 ，补 料重 压直 至 达到 标准 为 止 。 9 碾压混凝土的质量评定 ( 1 )混 凝 土 试件 质 量 。碾 压混 凝 土 的质 量评 定 内容 包 括 原 材料 、混凝 土拌 和 物 、混凝 土试 件 、施 工 _T序 、混凝 土 外 观 、芯 样 评 价 等 。其 中 混凝 土试 件 的 质 量 评 定 标 准 以 设 计 龄 期 的 抗 压 强 度 为 准 ，相 同等 级 的混凝 土试 样大 于 3 0组时 ，可 按 以下 计算 公 式对其质量进行判 定 ，即 ) = ( 1 一 ) R且 KR 时 ，碾 压 混 凝 土 质 量合 格 。式 中 ，F( X) 为评 定 函数 ； 为 抗 压 强 度 平 均 值 ，MP a ；t为 强 度 保 证 率 系数 ；C 为 变异 系 数 ； 为 混凝 土 强度 等级 ，MP a 。 经判 定 ，该工 程碾 压混 凝 土质量 合格 。 ( 2)钻 孔 取 样 检 查 。 钻 孔 取 样 是 评 定 碾 压 混 凝 土 质 量 的 重 要 方 法 该 碾 压 混 凝 土 坝 属 1级 水 工 建 筑 物 ，必 须 进 行 钻 孔 取 样 检 查 。钻 孔 取 样 评 定 的项 目包 括 岩样 获 得 率 、压 水 试 验 、芯 样 外 观描 述 及 芯 样 的 物 理 力 学 指 标 ，评 价 碾 压 混 凝 土 的 均 质 性 、抗 渗性 、密 实性 和力 学性 能 。 1 0 结语 该 碾 压 混 凝 土 重 力 坝 在 施 工 过 程 中 ，通 过 大 量 试 验 研 究 ，首 先 选 用满 足 设 计指 标 要 求 、工 作 度较 好 的混 凝 土配 合 比 ，通 过 对 原 材料 、拌 和 系统 、施 工仓 面 的 全 面有 效 控制 ，最 终 混凝 土 施 工质 量 达 到 质量 设计及 施 工规 范要 求 。 目前该 工程 已基本 完工 ， 主要 分 部 工 程均 通 过 验 收及 质 量评 定 。其 经验 可 供 特殊 气候 条件 下 的工程 施工 质量 控制 提供 参考 。 ( 责任编辑焦雪梅) W a t e r P o w e r V o 1 3 8 N o 2 囫