摘 要:根據禹門河水庫大壩▽380.0高程以下混凝土施工方法,介紹了碾壓混凝土質量控制的根本、重點和關鍵,保證了碾壓混凝土的施工質量。
關鍵詞:碾壓混凝土、變態(tài)混凝土、施工質量控制、VC值
1、工程概況、施工特點及方法
1.1工程概況
禹門河反調節(jié)水庫位于河南省洛寧縣興華鄉(xiāng)禹門河村黃河一級支流洛河干流上,主要建筑物由重力碾壓混凝土大壩和壩后式電站組成。壩體和電站基礎主要為碾壓混凝土,其方量為12.4萬m3.大壩工程由四部分組成,即溢流壩段、排沙孔壩段、電站引水進口壩段和左右擋水壩段四部分。大壩最大壩高59.5m,壩頂長度213.25m,大壩最大底寬49.4m,壩頂寬5m.目前碾壓混凝土已從基礎▽366.4高程填筑到▽380.0高程,填筑方量約為30000m3.
1.2施工特點
(1)碾壓混凝土是一種干硬性混凝土,單位用水量和水泥用量較少,粉煤灰摻量可達114kg/m3,無流動性。
(2)振動碾代替振動器對混凝土進行密實振動,振動碾在倉面上行走碾壓密實,水平運輸采用自卸汽車,平倉采用推土機或挖掘機,實現施工機械化,充分提高混凝土的施工強度。
(3)壩體上游面、廊道周圍、止水周圍以及岸坡巖基接觸帶等部位采用變態(tài)混凝土施工技術。
(4)壩體下游面采用預制混凝土擋塊,即充當模板,又可作為壩體的一部分。
(5)只設橫縫,上游側設置銅止水和橡膠止水兩道止水,下游設一道銅止水。
(6)碾壓混凝土摻入大量粉煤灰,減少水泥用量,因此產生水化熱少,施工過程中又常采用大倉面薄層澆筑,自然散熱條件好,但氣溫對碾壓混凝土的施工影響大。
1.3施工方法
根據基坑實際開挖情況和工期的要求,從開挖最低▽362.0高程至▽366.4高程采用大體積拋石混凝土,在高程▽366.4形成平臺后,開始碾壓混凝土的填筑?紤]到結構和現場施工要求,▽366.4~▽380.0高程分為兩個碾壓混凝土升程,在▽371.5高程分開,每個碾壓混凝土升程以30cm厚為一個碾壓層連續(xù)填筑。
每個碾壓層碾壓混凝土施工程序為:
倉位準備→骨料篩分→配料→拌和→運輸→入倉→攤鋪→碾壓→ 檢測→分縫→養(yǎng)護→下一個倉位準備上一個碾壓混凝土升程填筑后,適時沖毛,在下一個碾壓混凝土升程填筑前,用水清洗干凈倉面后即可進行碾壓混凝土的施工。
2、質量控制要點
2.1倉位準備質量控制
2.1.1填筑倉面清理控制要點
(1)巖石基巖面:表面清洗干凈,無風化巖石,無爆破松動巖石,無污泥,無積水,無雜物。地質缺陷必須安規(guī)范要求處理,大的斷層、破碎帶等開挖清理后用混凝土塞回填,小的裂隙、孔洞清理后用微膨混凝土回填。
(2)碾壓混凝土升程面:表面必須沖毛處理(可在上一升程結束后及時沖毛),以粗砂微露為標準,填筑前,表面沖洗干凈,無雜物,無乳皮,無積水,無松動集料。
(3)碾壓混凝土碾壓層面:表面平整干凈,無雜物。
2.1.2模板安裝控制要點
(1)上游迎水面模板安裝:為了便于模板安裝,▽380.0高程以下的碾壓混凝土邊澆筑邊回填,采用組合鋼模板。模板的剛度和平整度滿足規(guī)范要求,光潔無污物,安裝后,用全站儀校正模板后再對模板微調,確保偏差在規(guī)范要求范圍內。支撐牢固結實。
(2)下游背水面預制混凝土擋塊安裝:背水面采用混凝土預制塊充當模板,預制塊為棱臺,長度為180cm,剖面為與設計坡度相一致的直角梯形,上頂長50cm,高90cm,坡度為1:0.75.按進度計劃至少提前15天預制,安裝時用全站儀校正。
(3)廊道交叉處異形模板安裝:按照尺寸要求,制作異形木模板,內襯三合板,刷機油。支撐牢固結實。
2.1.3止水安裝質量控制要點
(1)銅止水安裝:必須深入基巖面50cm,每3m一段在施工現場根據進度焊接,焊接采用搭接焊,搭接長度控制在2~3mm.
(2)橡膠止水安裝:橡膠止水安裝焊接檢驗操作符合規(guī)范要求,澆筑混凝土時要保護好橡膠止水,壩段分縫處采用低發(fā)泡塑料板,φ20薄壁鋼管固定,全站儀校核。
2.1.4預制廊道安裝控制要點
預制廊道包括大壩灌漿廊道和交通廊道,▽380.0高程以下只涉及到大壩灌漿廊道,為壁厚20cm的城門形預制鋼筋混凝土,高度3.5m,寬度3.0m,預制時預留吊裝孔,提前預制,保證強度達到設計要求。吊裝采用25t汽車吊,用鋼管搭設排架以固定預制廊道,用全站儀校核位置。
2.2混凝土生產和運輸質量控制
2.2.1原材料質量控制要點
合格原材料是保證工程質量的基礎,嚴格按照相關試驗標準、規(guī)程要求對進場原材料、及時按批次進行檢驗。不合格原材料堅決不允許用于工程施工。
水泥:采用澠池建方“會盟牌”普通32.5級;水泥按200~400T/批次進行檢驗。檢驗結果均符合規(guī)范及標準要求,且質量較穩(wěn)定。
粉煤灰:采用洛陽熱電廠Ⅱ級粉煤灰和洛陽首山電廠I粉煤灰;由于粉煤灰質量的優(yōu)劣直接影響到碾壓混凝土的質量,為了更好的控制粉煤灰質量,除嚴格按照試驗標準、規(guī)程要求進行常規(guī)試驗外,還采取了強制性措施:試驗室會同質檢、物機部門及供貨商,每車粉煤灰進場時必須進行細度試驗檢測,細度合格后方可卸料,不合格堅決退回。經多次試驗,兩粉煤灰生產廠家各項指標均達到規(guī)范要求,且較穩(wěn)定。
粗、細集料:粗集料為禹門河卵石、細集料為禹門河河砂。按照試驗標準、規(guī)程要求,每500m3為一個批次抽取試驗,檢測中對于不合格的粗、細骨料,及時通知工程辦、篩分場進行返工同時做好技術改進避免再次生產不合格集料,直接影響到碾壓混凝土質量。
2.2.2混凝土拌和質量控制要點
混凝土拌和采用山東泰岳集團生產并安裝的兩套HZS60型混凝土拌和樓,意大利進口主機,專人負責。拌和樓按規(guī)定率定,其誤差控制在允許范圍內。通過現場試驗,確定投料順序為骨料(砂、小石、中石、大石)、水泥和粉煤灰、水,拌和時間確定控制在90~120s內,并根據細集料含水率和天氣情況,適時微調碾壓混凝土配合比,出機口檢測VC值控制在5~10s范圍內。
2.2.3碾壓混凝土運輸質量控制要點
混凝土碾壓熟料運輸主要使用8臺5T自卸汽車;大方量變態(tài)混凝土熟料運輸使用3m3裝載機,小方量的變態(tài)混凝土熟料采用制漿機制漿,人工在現場按配合比量分層注入灰漿的方法。自卸汽車和裝載機運輸混凝土熟料前一定要清洗干凈,在主壩入倉前設置專用洗車平臺,使用高壓水槍沖洗車輪。為更好保證混凝土拌和物的和易性,拌和物進行二次出料,運輸汽車分別用前、后兩半部分接料,卸料時也分二次卸料。
2.3碾壓混凝土現場澆筑質量控制與檢測
碾壓混凝土應保證鋪料厚度均勻,無粗集料窩及離析現象;壓實容重達到設計要求;采取必要的溫控措施;在允許間隔時間內及時進行下一層混凝土的鋪筑碾壓工作,保證層間結合質量。
2.3.1攤鋪質量控制要點
為保證鋪筑厚度,根據運輸方量計算出卸料面積專人負責卸料,挖掘機平料時現場施工員和質檢員用鋼釬檢測控制鋪筑厚度。
2.3.2碾壓質量控制要點
采用25T寶馬光面振動碾碾壓,行走速度控制在1~1.5km/h之內,碾壓10遍,其中先靜碾2遍,然后振碾8遍,每一升程的最后一碾壓層再靜碾2遍;炷林饤l帶碾壓,每碾壓條帶與前一條帶搭接寬度不小于20cm,邊角及混凝土結合處采用小型手扶振動補碾,以保證邊角壓實度。每層碾壓后用核子密度儀測定壓實度,每100m2~200m2檢測一次,壓實指標均不能小于設計值,否則應補碾達到要求。若碾壓混凝土局部出現彈簧區(qū),只要壓實容重合格也為合格。
碾壓混凝土鋪筑后,專人檢查混凝土表面是否有局部粗骨料窩、表面失水產生白干時,如有及時挖除,立即進行補料碾壓。
2.3.3層間結合質量控制要點
(1)主要控制碾壓層間間隔時間,一般直接鋪筑允許時間在正常天氣條件下采用初凝時間(禹門河水庫采用5~6小時,氣溫超過30度時,通過試驗采取措施加入緩凝減水劑和引氣劑,初凝時間可達10小時)。也可加灰漿墊層,層間允許時間一般在18~22小時。
(2)升程與升程層面之間的處理同常態(tài)混凝土相似,在上一升程結束后,采用高壓水槍沖毛,下一升程混凝土鋪筑前,把倉面沖洗干凈鋪筑砂漿墊層,砂漿均勻攤鋪厚度控制在1~1.5cm.
(3)因計劃改變、降雨或其它原因中斷施工,停止鋪筑處的坡面最陡坡度1:4,并將坡角處厚度小于15cm的尖角清除。
2.3.4施工縫質量控制要點
止水附近橫縫內填塞底發(fā)泡塑料板。誘導孔在碾壓層間隔時間內,人工使用特制鋼釬打孔,孔距為30~20cm,鋼釬直徑為3~5cm,縫內填塞干沙。
2.3.5養(yǎng)護質量控制要點
在完成好的混凝土上鋪蓋麻袋片,水泵抽水灑水使麻袋片濕潤養(yǎng)護,直至下一個循環(huán)結束。
2.3.6碾壓混凝土溫度質量控制要點
碾壓混凝土從2005年5月開始大量施工,由于進入夏季施工溫度較高,為保證碾壓混凝土質量制定有效有溫度措施:
對骨料搭設涼棚,用地下水沖洗骨料表層,降低骨料溫度;采用地下深處冷水拌和混凝土,水溫控制在10~14℃,有效的降低了混凝土內部溫度。運輸混凝土自卸車安裝隔熱遮陽棚,縮短混凝土暴曬時間。將混凝土施工盡量安排在早晚和夜間施工的低溫時期碾壓;覆蓋壩基及岸坡巖石,以降低基礎溫度。骨料堆高在6m以上,以利于降低骨料內部升溫。采用分倉薄層鋪筑,斜層法施工,縮短混凝土層間間隔時間。倉內設噴霧裝置,形成倉內局部小氣候,降低倉內碾壓混凝土溫度。避開高溫時段施工也是有效降溫措施。
3、小結
3.1碾壓混凝土必須保證混凝土施工作業(yè)強度且行成流水作業(yè)才能保證其施工質量,禹門河水庫大壩混凝土施工填筑強度約為700~1200m3/d,如混凝土生產或填筑達不到施工強度,而又處理不當,容易造成混凝土初凝以及后來的多次處理,影響施工質量。
3.2因地制宜選用經濟合理的運輸入倉方式,提高混凝土的入倉效率,是施工質量的基本保證。
3.3層間結合面、止水、變態(tài)混凝土施工是大壩碾壓混凝土施工質量控制的重點。
3.4有效的溫控措施是大壩碾壓混凝土施工質量控制的關鍵。