双曲拱坝碾压混凝土施工技术

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双曲拱坝碾压混凝土施工技术

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-19 2997


安徽白莲崖水库双曲拱坝碾压混凝土施工技术

周永童

(滁州市城建勘察设计建筑工程有限公司 安徽滁州239000)

〖摘要〗白莲崖水库大坝的施工,针对坝体体形复杂多变的特点及其他制约因素,采取了相应的施工技术措施,保证了施工质量,成功实现了坝体连续快速上升。本文针对有关施工技术措施作了简要回顾和分析,供同行商榷。

〖关键词〗白莲崖水库双曲拱坝碾压混凝土施工技术

1工程概况

1.1结构特点

安徽白莲崖水库大坝为碾压混凝土抛物线双曲变厚拱坝,坝顶EL234.6m,坝底EL130.0m,最大坝高104.6m,由于两岸地形不对称,坝轴线与河道呈斜交,拱坝中心线走向NE5°5′29.9″,顶拱中心角86.6850。坝顶弧长421.86m,弦长369.576m,弦高比为3.533。坝顶宽8.0m,拱冠处坝底厚30.064m,厚高比为0.287。

基础垫层采用C20常态砼,坝体防渗层采用W8F5090d二级配碾压混凝土,其中上游0.5m范围采用W8F5090d二级配变态砼,上游面涂刷一层XYPEX防渗涂料,坝体采用W4F5090d三级配碾压混凝土,下游为0.5m厚三级配变态砼,廊道周围为变态砼,泄洪中孔周围采用C20常态混凝土。

1.2碾压混凝土主要工程量分布

大坝RCC工程量计549921m3,其中三级配RCC353339m3;二级配RCC153588m3;三级变态砼21910m3;二级变态砼21084m3。

2系统布置

2.1骨料加工系统

根据本加工系统工艺流程,本系统主要由粗碎车间(含汽车喂料平台)、半成品料堆、中碎平台、细碎平台、制砂料仓、制砂平台、1#~3#筛分楼和成品料仓组成。系统占地面积约为35000m2。半成品料堆占地面积约2100m2,储量约为8000m3。成品料仓设置于1#进场公路的内侧山坡上,成品料场布置高程约为EL144.0~EL144.5,共分为5个仓,贮量约27500m3(不包含天然砂),每种骨料可满足高峰月7天砼浇筑的需要。

2.2混凝土拌和系统

根据施工总进度计划、最大仓面面积和初步确定的混凝土初凝时间,本工程将投入一座拌和楼即1#楼(2×3.0m3)和一座连续式拌和楼,名牌生产能力为440m3/h,常温碾压混凝土生产能力为315m3/h。本工程高峰小时生产强度约为200m3/h,拌和楼能够满足RCC生产要求。

整个系统的操作采用全电脑控制,操作简单,称量准确,生产能力、混凝土拌和物的质量通过现场试验、检测,满足施工规范及设计要求。

3碾压混凝土施工

3.1施工前的准备

碾压混凝土施工前的准备工作充分与否,是决定碾压施工是否能够连续顺利进行的关键,施工前对设备的维护保养、原材料的储备、对施工人员的技术交底、施工过程中的技术服务与保证都要做到心中有数,对水泥、煤灰、骨料等原材料应进行落实,不打无准备之战,这些都为碾压过程中连续施工打下了基础。

4.2混凝土入仓前仓内准备

1)碾压施工前检查仓内满足施工所需要的设备、器具、材料、人员等是否到位,是否处于正常状况;

2)仓内对混凝土料的分区、标号、高程、碾压层高以及埋件位置等用红漆标注清楚,便于仓内人员操作;

3)仓面进行充分湿润,以保证新老混凝土或混凝土与岩石等结合良好;

4)开仓前仓面总指挥对操作人员进行详细布置、交底、作到分工合理、协调到位;

5)需铺筑砂浆的部位应提前要料,均匀铺筑。

3.3混凝土水平运输

1)碾压混凝土水平运输主要采用15~18t自卸汽车,每车6~8m3。

2)每次拉运碾压混凝土前,运输车辆要进行清洗,防止车厢内杂物进入混凝土料内。

3)在拌合站下接料时,汽车采用两点法接料,主要采用自卸汽车(15t或8t)运输。自卸汽车在拌和楼采用两次接料,即装3m3或4m3后,汽车往前开0.5m左右,形成车内两点式堆料,减少堆料高度,以减轻自卸汽车装料的骨料分离。

4)汽车直接入仓时,应对各车辆进行序号标志,以便仓内指挥。

5)路面经常派人维护并洒水,避免坑洼不平,力求使汽车行驶过程中平稳,运输过程中不许急刹车、急启动,避免混凝土料在运输过程中产生分离。

3.4车轮冲洗、脱水及入仓

1)冲洗站设置:为防止汽车轮胎将污物带入仓内,距入仓口约40m处设置轮胎冲洗槽,该装置具有不停车将轮胎冲洗干净的特点,轮胎及有污染的车箱底经高压水冲洗后由专人检查合格,再经干净的碎石脱水路面入仓。

2)脱水路面设置:脱水路面由干净的碎石碴铺成,从冲洗站一直铺至仓口。并且脱水路面长度不小于30m。

3)入仓口设置封堵:汽车入仓口宽度约为6m,入仓口处不安装模板,斜坡碾压,连续碾压三层后进行封堵,封堵采用预制混凝土挡块,挡块单块高度60cm,碾压完成后及时拆除。

3.5铺浆

对碾压混凝土的两个层

HDPE土工膜是以(中)高密度聚乙烯树脂为原料生产的一种防水阻隔型材料。(密度为0.94g/cm3或以上的土工膜)。HDPE土工膜全称“高密度聚乙烯膜”,具有优良的耐环境应力开裂性能,抗低温、抗老化、耐腐蚀性能,以及较大的使用温度范围(-60--+60)和较长的使用寿命 (50年)。HDPE土工膜全称“高密度聚乙烯土工膜”,具有优良的耐环境应力开裂性能,抗低温、抗老化、耐腐蚀性能,以及较大的使用温度范围(-60--+60)和较长的使用寿命50年,广泛使用在生活垃圾填埋场防渗,固废填埋防渗,污水处理厂防渗,人工湖防渗,尾矿处理等防渗工程。

面进行铺浆:新老混凝土面结合及混凝土与岩石面结合时,层面铺一层10~15mm厚水泥砂浆。在进行这道工序时,将卸在仓内的砂浆按碾压混凝土铺筑条带方向用专用铺浆耙子铺设均匀,铺浆范围与下料范围协调一致,避免砂浆长时间暴露,水份散发后干硬。

3.6卸料

1)采用自卸汽车直接进仓卸料时,为了减少骨料分离,自卸汽车卸料时宜采用双点式卸料。卸料尽可能均匀,料堆旁出现的少量分离骨料,应由人工或用其它机械将其均匀地摊铺到未碾压的混凝土面上。

2)仓面诱导员按浇筑要领图的要求逐层逐条带的铺筑顺序,指挥自卸汽车运行路线和卸料部位,司机必须服从指挥。

3)卸料堆边缘与模板距离不应小于1.2米。

4)卸料平仓时诱导员应严格控制准三级配和二级配砼分界线,分界线每20m设一红旗进行标识,砼摊铺后误差对于二级配不许有负值,也不宜大于50cm,并由质检员负责检查。

5)由拌和楼控制室操作人员、质控员和试验人员在拌和楼出机口共同把关,严禁不合格的RCC料进仓,一旦不合格RCC料进仓内,由仓面指挥长负责处理。

3.7平仓

1)测量人员负责安排在周边模板上每隔20m画线放样,标识桩号、高程,工程技术部技术员绘制平仓控制线,用于控制摊铺层厚等;对二级配区和准三级配区等不同砼之间的砼分界线每20m进行放样一个点,浇筑工区按放样点进行红旗标识;

2)采用TS80D型湿地平仓机平仓,运行时履带不得破坏已碾好的混凝土,人工辅助边缘部位及其它被指定或认可部位的堆卸与平仓作业,人工操作由仓面指挥长指挥,专职质检员监督;

3)平仓作业由平仓机手负责,摊铺要均匀,每碾压层平仓一次,质检员根据周边所画出的平仓线进行拉线检查,每层平仓厚度为34~36cm,检查结果超出规定值的部位必须重新平仓,局部不平的部位用人工辅助铺平,平仓过的混凝土表面应平整、无凹坑。

4)平仓过程出现在两侧和坡脚集中的骨料由人工均匀分散于条带上,由仓面值班指挥长安排实施,质检人员负责检查、监督。

5)平仓后层面上若发现层面有局部骨料集中,可用人工铺洒细骨料予以处理。

3.8碾压

经平仓形成一定长度的条带后,应及时碾压,保证碾压混凝土在出机后的2h内碾压完毕。

碾压条带平行于平仓条带,模板边采用变态混凝土,其余区域用大型振动碾碾压,碾压按照先无振碾压,然后有振碾压,再无振碾压的程序进行,直至核子密度仪检测的碾压密实度达到98%以上,混凝土容重达到设计要求为止。振动碾行走速度为1~1.5km/h,碾压遍数为2+8+2,即先无振碾压2遍,再有振碾压8遍,最后无振碾压2遍。碾压条带之间重叠20cm,同一碾压条带的各碾压段之间重叠1m左右,以免漏碾。

  本工程采用斜层和平层薄层施工方式,仓面面积不超过4000m2的按平层铺料平仓碾压方式施工,仓面面积超过4000m2的则采用斜层碾压施工。

3.9变态混凝土施工

大坝上下游面,左右岸边坡与混凝土接触部位、模板止水片、廊道等周边均不能碾压的部位均采用变态混凝土,与主体碾压混凝土同步进行浇筑。变态混凝土是在碾压混凝土拌合料中参入定量的水泥浆后利用插入式振捣器振捣密实而成。变态砼作业时,采用挖槽法进行施工,水泥净浆量为60L/m3,施工时加浆应均匀、适量、不能漏铺。

4特殊气温条件下施工

碾压砼单位用水量很少,外界气候对其物理力学性能影响较大,因此采用如下措施:

1)施工期加强天气预报,当气温在低于3℃时,应采取保温措施。日平均气温高于25℃,应采取防高温和防日晒的施工措施。2)当降雨强度每6min等于或大于0.3mm,应暂停施工,碾压砼停止入仓,已入仓的砼迅速完成碾压,并用纺织布覆盖仓面。如遇暴雨应立即将仓内所有的砼面(包括来不及碾压的)全面用编织布覆盖,待雨后处理。3)日平均气温等于或高于25℃时,应大幅度削减层间间隔时间,采取防高温、防日晒和调节仓面小气候,采用早晚夜间两班制铺筑施工等措施,以防止混凝土在运输、摊铺和碾压时,混凝土温度大幅度回升及表面水分迅速蒸发散失。4)碾压混凝土不得在-3℃以下的环境中进行浇筑,如果碾压后的混凝土层面和拌和料本身的温度保持在3℃以上时,允许继续浇筑碾压混凝土。5)在大风或干燥气候条件下施工,应采取专门措施保持仓面湿润。6)根据施工现场气候条件情况,对碾压砼的VC值实行动态控制。并及时调整满足施工要求。5低温季节施工的温控5.1遇特别低温天气时,停止施工。本工程坝址位置平均气温最低月份为1月,砼强度安排时适当降低。

5.2在气温骤降或寒潮冲击下,日平均气温在2~4天内连续下降6~8℃,致使混凝土表面温度急剧下降,此时应在混凝土表面采取适当保护措施。

5.3大模板背部贴保温塑料泡沫。泡沫板厚2-3cm,利用大模板面板背部的结构特性。面板背部由横肋板和竖肋板隔成37.5×40cm方格。泡沫板用刀剪成37×39.5cm方块,贴在方格内,并紧贴面板。

5.4为加强混凝土表面保护,模板拆除时间除满足混凝土强度要求外,还要根据混凝土的内外温差来决定。应避免在气温骤降期间拆模。在气温较低季节,应推迟拆模时间,拆模后应立即在混凝土表面加盖保温被,并防止养护水弄湿保温材料。保温被固定采用扁铁和螺栓,即先把螺杆焊在预埋锚筋外露钢筋头上,在保温被上打两个孔套在螺杆上,采用扁铁和螺帽上紧。

6结语

安徽白莲崖水库大坝的碾压混凝土在施工过程中积累了宝贵的经验,奠定了良好的基础,特别是在特定的环境中,实现了坝体碾压混凝土连续上升,从整个浇筑过程和施工工艺来看,充分发挥了碾压混凝土快速连续施工的特点。


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