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第一章 碾压混凝土坝基本知识 11碾压混凝土坝发展概况 1975年,美国陆军工程团在巴基斯坦的塔贝拉坝泄洪隧洞的修复工程中,首次采用了未经筛洗的砂砾石加少量水泥拌和混凝土,经振动碾压,修复被冲毁的部位。在42d内浇筑了35万m混凝土,显示了碾压混凝上快速施工的巨大潜力。 1981年3月,日本建成了世界上:的第一座碾压混凝土重力坝高89m的岛地川坝,1982年美国接着建成了世界上第一座全碾压混凝土坝高52m的柳溪坝,此后碾压混凝土筑坝技术便在世界各国获得广泛应用,发展十分迅速。截至1998年底,世界上已建和在建坝高超过15m的碾压混凝土坝有210多座,其中坝高在100m以上的有24座,约占10。 我国于1978年开始进行碾压混凝土筑坝技术的研究,1979年的龚嘴水电站第一次进行了碾压混凝土野外实验,1984年采用碾压混凝土建成了铜街子水电站左岸牛石溪沟1号坝,1986年,在福建坑口建成了我国第一座碾压混凝土坝,坝高57m。到2005年底,我国已建、在建的碾压混凝土坝已有近100座,其中坝高超过100m的有23座,均在世界上排名首位。我国在建的广西红水河龙滩大坝是目前世界上最高的碾压混凝土坝,坝高2165m,碾压混凝土方量达480万m3。已建成的四川沅江沙牌碾压混凝土拱坝的最大坝高为1320m,是世界上最高的碾压混凝土拱坝。表11为我国部分已建、在建碾压混凝土坝(坝高50m以上)统计表。 此外,我国在将碾压混凝土用于临时性工程即围堰工程方面,也取得较大成就。如隔河岩、水口、五强溪、三峡、大朝山、龙滩等大型水利枢纽工程,都采用碾压混凝土围堰进行施工导流,发挥了巨大作用。目前我国已建的碾压混凝土围堰有21座。表12为我国部分已建的碾压混凝土围堰统计表。第二章 碾压混凝土的组成材料 碾压混凝土是由水泥,掺合料、水、砂、石子及外加剂等六种材料组成。水泥和掺合料又统称胶凝材料。碾压混凝土的形成机理与常态混凝土相同:胶凝材料与水混合形成胶凝材料浆;胶凝材料浆包裹砂子颗粒,填充砂子间的空隙,并与砂子一起形成砂浆;砂浆则包裹石子颗粒并填充石子间的空隙,再加上外加剂,便形成了碾压混凝土结构体。在碾压混凝土拌和物中,胶凝材料浆在砂石颗粒间起“润滑”作用,使拌和物具有施工所要求的工作度。硬化后的胶凝材料浆体把骨科牢固地胶结成整体。碾压混凝土中的骨料构成混凝土的“骨架”,并一定程度地改善混凝土的某些性能(如减少混凝土的体积变形,降低混凝土的温升等)。外加剂的作用是,改善碾压混凝土拌和物的工作性能,提高碾压混凝土的抗冻、抗裂和抗渗等性能;是必不可少的组成材料。 这些原材料的性质在很大程度上影响着碾压混凝土的性能,特别是胶凝材料的选择、外加剂的选用、粉煤灰的应用技术等,对碾压混凝土的和易性和施工质量会产生很大的影响。为了保证碾压混凝土具有良好的技术性能,并降低工程造价,必须了解各种原材料的特性,对其进行合理地选择。 21 水 泥 水泥是碾压混凝土组成材料中的一个重要部分,对碾压混凝土的力学和物理性能具有决定性的作用。 211 水泥品种 凡是硅酸盐系列的水泥都可用于配制碾压混凝土,包括硅酸盐水泥(含中热硅酸盐水泥)、普通水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。水泥品种的选择,应根据工程设计要求通过试验进行。大体积碾压混凝土宜采用中、低热水泥。当工程有特殊要求时,可采用专用水泥。此外,碾压混凝土施工所用水泥,宜定厂、定品种供应,不宜在施工过程中更换水泥厂家和水泥品种。 212水泥的强度等级 碾压混凝土所用水泥的强度等级不宜低于325MPa。过去曾规定,大体积重要建筑物,内部的碾压棍凝土,应使用标号不低于425号的低热(或中热)硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,并掺适量的掺合料。一般建筑物及临时建筑物内部的碾压混凝土,且混凝土设计强度较低时,可使用掺有混合材料的325号或425号水泥。实际上,我国近年建成的大型碾压混凝土工程,如江垭、大朝山、蔺河口、石门子、龙滩等碾压混凝土坝和三峡RCC围堰都是使用的525号水泥。 213 质量要求 除了有特殊要求的水泥外,碾压混凝土使用的水泥质量要求与用于常态混凝土的水泥相同。 22掺 合 料 为了节约水泥,改善碾压混凝土性能,降低水化热温升,在碾压混凝土中可掺入一些矿物质磨细料,称为掺合料。 221 掺合料的作用及分类 为适应碾压混凝土的连续、快速施工,必须解决大体积混凝土施工水化热问题。从施工工艺角度考虑,在混凝土中设置冷却水管以降低内部水化热的方法虽然可行,但不适合碾压混凝土快速施工的要求,因此仅有少数工程采用。从混凝土配合比的角度考虑,混凝土应尽可能降低水泥用量。然而,为了满足施工对工作度及结构设计对混凝土提出的技术性能要求,水泥用量又不能过少。解决这种矛盾可行有效的方法是在混凝土中掺用混合材料,用以代替部分水泥,而粉煤灰等掺合料就可以起到这种作用,在胶凝材料中使用粉煤灰还可以改善混凝土的耐久性能。 碾压混凝土中的掺合料一般是具有活性的。它可以是粉煤灰、粒化高炉矿渣,也可以是火山灰或其他火山灰质材料。这些掺合料经收集或加工,其细度与水泥细度属同一数量级,掺到混凝土中对改善拌和物的工作性起到与水泥相似的作用。此外,这些掺合料具有潜在的活性,能与水泥的水化产物氢氧化钙发生二次水化反应,生成具有胶结性能的稳定的水化产物,从而对改善硬化混凝土的技术性能起重要的作用。掺用掺合料的碾压混凝土,后期强度增长率大,长龄期强度高,抗渗性能及变形性能等随龄期的延长明显增长。碾压混凝土的绝热温升低,因为掺合料的水化发热量比水泥低得多。因此,国内外碾压混凝土工程绝大多数都掺用掺合料。 掺合料按其性能分活性和非活性两类;按其形成分为天然、人工和工业废料三大类。 (1)粒化高炉矿渣、磷矿渣、火山灰质混合料、粉煤灰均可与水泥化析出的氢氧化钙产生作用,称为活性掺合料,其余为非活性掺合料。 (2)天然掺合料有火山灰、凝灰岩、硅藻土、沸石岩等。 222掺合料的选择 国内外碾压混凝土施工中使用的掺合料多为粉煤灰,也有使用火山灰及凝灰岩的。在混凝土中掺加矿物掺合料,是混凝土技术发展和应用进入高科技时代的象征;而粉煤灰作为矿物掺合料,具有明显的优点:其作为工业废料,量大,价廉,不需(或稍进行)加工即可满足混凝土矿物掺合料的要求。因此,近十几年来,大量的粉煤灰被应用于混凝ii程中,特别是在水利水电工程中,几乎没有不掺粉煤灰的大坝混凝土。而碾压混凝土工程中粉煤灰的掺量通常比常态混凝土大,三峡工程三期碾压混凝土围堰工程中粉煤灰的掺量达50以上。 根据掺加粉煤灰的目的和混凝土性能的要求,可对粉煤灰的级别进行选择,一般来说,作为大型混凝土工程,混凝土强度作为第一设计指标,其他性能如热力学性能、耐久性能均作为设计的基本指标,因此, I级粉煤灰的应用是比较广泛的。在混凝土中掺入粉煤灰,第三章 碾压混凝土的主要技术性质 31 鼹压混凝土拌和物的性质 311 碾压混凝土拌和物的工作性 碾压混凝土拌和物的工作性包括工作度、可塑性、稳定性及易密性。工作性较好的碾压混凝土拌和物,应具有与施工设备及施工环境条件(气温、相对湿度等)相适应的工作度。较好的可塑性是指碾压混凝土拌和物在一定外力的作用下,能产生适当的塑性变形。较好的稳定性是指在施上过程中碾压混凝土拌和物不易发生分离。较好的和易性则是指碾压混凝土拌和物在振动碾等施工压实机械作用下易于密实并充满模板。 碾压混凝土的特定施工方法要求其拌和物必须具有适当的工作度,既能承受住振动碾在上行走不陷落,也不能拌和物因过于干硬使振动碾难以碾压密实。由于碾压混凝土拌和物是一种超干硬性拌和物,坍落度为零,因此无法用坍落度试验宋测定其工作度。用常规的VB试验也难以测定碾压混凝土拌和物的工作度。目前工程界多采用对试验改进后所形成的VC试验方法来测定碾压混凝土拌和物的工作度。 1VC值的测定 VC试验的原理,就是在一定振动条件下,碾压混凝土拌和物的液化有一个临界时间,达到此临界时间后混凝土迅速液化,这个时间可间接表示碾压混凝土的工作度,工程上也称VC值。VC值用维勃稠度仪测定,图3-1为维勃稠度仪示意图。用维勃稠度仪测vC值的操作过程为:先按照规定方法把碾压混凝土拌和物装入坍落度筒,提起坍落度筒后,再依次把透明圆盘、滑杆及配重砝码加到拌和物表面。再松动滑杆紧固螺栓,开动振动台同时记时,记下从振动开始到圆压板周边全部出现水泥浆所需的时间,并以两次测值的平均值作为拌和物的稠度(VC值),单位为s。 我国碾压混凝土施工规范规定VC的取值范围一般为515s,近年来不少工程为解决碾压混凝土施工过程中的层面结合问题,倾向于选择较低的VC值,甚至低于5s。 2影响VC值的主要因素 (1)单位用水量 单位用水量是影响碾压混凝土拌和物VC值的决定性因素,VC值一般随着单位用水量的增大而减小,如图3-2所示。 碾压混凝土原材料骨料最大粒径和砂率一定时,如果单位用水量不变,则水胶比的变化对拌和物VC值的影响不大。 (2)粗骨料用量及特性 碾压混凝土拌和物是山砂浆和粗骨料组成的,在砂浆配合比一定的条件下,若粗骨料用量多,砂浆用量相对减少,则大颗粒骨料之间的接触面相对增大;在相同振动能量下,液化出浆困难,VC值增大。此外,在相同条件下,碎石碾压混凝土拌和物的vc值较卵石碾压混凝土拌和物的大:吸水性大的骨料VC值较大:粗骨科的最大粒径越大,则礁压混凝土拌和物颗粒移位和重新排列所需要的激振力越大,VC值也越大。 (3)砂串及砂的性质 试验表明,当用水量和胶凝材料用量不变时,在一定范围内,碾压混凝土拌和物的vc值将随着砂率的增加而减小;当砂率超过一定范围后,再继续增加砂率,则vc值反而增大,如图3-3所示。图中所示曲线的最低点所对应的砂率R1为最佳砂率。 (4)粉煤灰品种及掺量 粉煤灰的细度、烧失量、颗粒形态下的需水量及掺量对碾压混凝土的用水量和VC值均有较大影响。一般情况下,粉煤灰越细,碾压混凝土拌和物的VC值越小。若水胶比及胶凝材料用量一定,则在某一范围内,VC值随粉煤灰掺量的增大而增加;当粉煤灰范围超过一定值以后,随着粉煤灰掺量的增大,碾压混凝土拌和物的VC值反而降低。图34为某碾压混凝土坝工程的粉煤灰掺量与VC值关系曲线。 (5)外加剂 一般在碾压混凝土拌和物中加入减水剂或引气剂,可使其yc值降低。第四章 碾压混凝土的配合比设计 碾压混凝土的配合比是指碾压混凝土各组成材料相互间的配合比例。配合比可用体积比或重量比用公式表示,也可以采用表格形式表示。 碾压混凝上配合比设计的任务,实质上是在满足混凝土的工作度、强度、耐久性及尽可能经济的条件下,选择合适的原材料,合理地确定水泥、掺合料、水、砂和石子(分别以C、F、W、S、G等符号表示)等五项材料用量之间的四个对比关系。通常将水与胶凝材料用量之间的对比关系用水胶比W(C+F)表示;掺合料与胶凝材料用量之间的对比关系用F(C+F)表示;砂与石子用量之间的对比关系用砂率S(S+G)表示:胶凝材料浆与砂用量之间的对比关系用浆砂比(C+F+W)S表示(也可用浆体填充砂子空隙的盈余系数。表示)。它们是碾压混凝土配合比的四个参数。正确地确定这四个参数,就能使设计出的混凝土既满足各项技术指标要求又经济可行。 碾压混凝土配合比设计的基本出发点是:胶凝材料浆体包裹细骨料颗粒并尽可能地填满细骨料间的空隙:砂浆包裹粗骨料,并填满粗骨料间的空隙,形成均匀密实的混凝土,以达到混凝土的技术经济要求。因此,在进行配合比设计时,必须了解胶凝材料浆能否填满细骨料的空隙,砂浆量是否足以填满粗骨料的空隙。在此基础上考虑到施工现场条件与室内条件的差别,适当增加一定的胶凝材料浆量和砂浆量作为裕度。最终通过现场碾压试验,检验设计出的混凝土拌和物对现场施工设备的适应性。 为了更好地进行配合比设计,我们必须了解进行配合比设计应遵循的一般原则、配合比参数确定原则,弄清临界浆层厚度的概念,并从理论上认识影响临界浆层厚度和较佳浆量的因素。 41碾压混凝土配合比设计的特点和原则 411 配合比设计的一般特点 礁压混凝土是一种超干硬的混凝土。但是,仅将常态混凝土拌和物的流动性减小至振动碾可以碾压施工的范围,则不一定能获得良好的碾压混凝土。碾压混凝土筑坝的薄层连续铺筑方法及拌和物的超干硬性,使碾压混凝土配合比设计具有如下的特点: 1)为了确保碾压混凝土能快速施工,一般情况下坝体内不设置冷却水管。又由于采用连续铺筑方法施工,通过混凝土顶面散发的热量减少;薄层铺筑施工时,预冷混凝土的温度回升增大等原因,因此在进行配合比设计时,必须考虑配制出的混凝土既满足要求的强度及耐久性等指标,又满足绝热温升的限值。尽可能使用较低的水泥量并掺用较大比例的掺合料。 2)由于超干硬、松散混凝土拌和物的具有易分离的特性,在配合比设计中应控制粗骨料最大粒径、最大粒径骨料和各级骨料之间的合理比例,适当加大砂率,以避免施工过程中出现严重的分离与不密实现象。3)配合比设计中一般应考虑在混凝十中掺用外加剂。 4)若将碾压混凝土拌和物视为类似土料的物质而用土料压实或击实方法确定其最优单位用水量时,还应考虑硬化后混凝土的性能与水胶比直接相关的一面。 5)最终的配合比需通过现场碾压试验确定。 412 碾压混凝土配合比设计的原则 为了保证碾压混凝土的施工质量,必须先进行碾压混凝土室内配合比试验。室内碾压混凝土配合比试验的内容是确定粗骨料、细骨料、掺合料、胶凝材料相互配合的最佳组成比例,使之满足相应的设计和施工要求。最终通过现场碾压试验,检验设汁出的混凝土拌和物对现场施工设备的适应性。 因此,在配合比设计中应遵循下列原则: 1)碾压混凝土的各项技术指标满足设汁要求。 2)碾压馄凝土拌和物的和易性好,在运输及摊铺过程中不容易分离,混凝土拌和物容易碾压密实,容重最人。 3)外加剂和掺合料的品质及掺量选择合理,胶凝材料用量合适。 4)配合比经济合理,尽量采用当地材料,降低工程造价。 通过室内碾压混凝土配合比试验,需提供以下几个基本参数供现场试验进行验iiE: 1)水胶比。 2)单位用水量。 3)掺合料掺量。 4)骨料级配及砂率。 5)外加剂品种及掺量。 413 配合比参数的确定原则 为了使设计出的碾压混凝土能满足各项技术经济指标的要求,在确定配合比参数时可参考以下原则: (1)确定F(C+F)(或FIC)的原则 在碾压混凝土中,掺用较大比例的掺合料(粉煤灰),不仅可以节约水泥、改善混凝土的某些性能,而且可以降低造价,减少环境污染。因此,确定F(C+F)的原则是:在满足设计对碾压混凝土提出的技术性能要求的条件下,尽量选用较大值。 (2)确定水胶比W(C+F)的原则 碾压混凝土拌和物的水胶比W(C+F)大小直接影响拌和物的施丁性能和硬化混凝土的技术性质。当胶凝材料用量一定时,水胶比增大则拌和物的VC值减小,混凝土强度及耐久性降低。相反则VC值增大,硬化混凝土强度及耐久性得到改善。若固定水泥用量不变,采用较大的F(C+F),使水胶比W(C+F)降低,则有利于混凝土中粉煤灰活性的发挥,混凝土的强度和耐久性提高。在达到相同强度及耐久性要求的条件下,可以获得经济的效果。因此,确定水胶比W(C+F)的原则是:在满足强度、耐久性及施工要求的VC值的条件下,选用较小值相应选用较大的F(C+F)及较小的水泥用量。一般先根据设计要求的抗渗、抗冻标号选择水胶比,再通过试验确定。也可根据保证强度RB选择水灰比和第五章 碾压混凝土生产与仓面准备 51碾压混凝土生产 碾压混凝土生产是指按照配合比设计的要求,将组成碾压混凝土的各种材料,均匀拌制成能满足工程需要的碾压混凝土拌和物。碾压混凝土生产系统的组成与常态混凝土生产系统原则上相同,在生产工艺方面有自身的特点。 511搅拌机的类型 碾压混凝土坝施工所使用的搅拌机主要有锥形自落式搅拌机、强制式搅拌机和连续式搅拌机。 1锥形自落式搅拌机 锥形自落式搅拌机的工作原理是:搅拌筒自身旋转,由筒内的搅拌叶片将物料提带到一定高度后,使其受重力作用下落,如此反复进行,使物料得到分掺合及均匀搅拌。锥形自落式搅拌机具有结构简单、工作容量大、功率消耗小、使用寿命长、对大骨料的适应性好等优点,不仅广泛应用于常态混凝土生产,同样也适用于拌制碾压混凝土。但在投料顺序、拌和时间等方面与常态混凝土有别。图51为锥形自落式搅拌机示意图。 2强制式搅拌机 强制式搅拌机的工作原理是:搅拌筒固定不动,由筒内转轴上的叶片旋转,对物料进行强制性的剪切、挤压、翻转、掺合,使其得到充分均匀的搅拌。强制式搅拌机的搅拌作用强烈,适合拌制碾压混凝土及轻骨料混凝土。图5-2为卧轴强制式搅拌机示意图。 3连续式搅拌机 连续式搅拌机的外形为圆筒式,其内设有螺旋状叶片,可将连续称量入筒的物料进行连续拌和,并连续出料。拌出的碾压混凝土拌和料一般由胶带机运输到浇筑现场。连续式搅拌机也分为自落式和强制式两种。 国内沙牌碾压混凝上坝采用200m3h屉全自动连续强制式搅拌楼,实际生产能力约为160mh。泰国科隆塔丹碾压混凝土重力坝工程使用两台德国生产的BHS型强制式连续搅拌机,其小时生产能力大于750m3;每天净工作时间为2011,日生产能力大于15000m3,月生产能力大于35x104m3。 512 混凝土拌和楼 大型碾压混凝土坝工程的碾压混凝土用量大,小型拌和机械往往不能够满足施工要求。通常把进料,储料、配料、拌和、出料及其辅助设备组成定型的、自动化的、装配式的混凝十工厂,即所谓混凝土拌和楼。拌和楼的构造通常由上而下垂直排列,集中进行进料、配料、拌和以及出料全部工艺过程。相应地分设进料层、配料层、储料导、拌和导和出料层,如图5-3所示。其中配料层装有微机控制的主操纵台。连续拌和,并连续出料。拌出的碾压混凝土拌和料一般由胶带机运输到浇筑现场。连续式搅拌机也分为自落式和强制式两种。 国内沙牌碾压混凝上坝采用200m3h屉全自动连续强制式搅拌楼,实际生产能力约为160mh。泰国科隆塔丹碾压混凝土重力坝工程使用两台德国生产的BHS型强制式连续搅拌机,其小时生产能力大于750m3;每天净工作时间为2011,日生产能力大于15000m3,月生产能力大于35x104m3。 512 混凝土拌和楼 大型碾压混凝土坝工程的碾压混凝土用量大,小型拌和机械往往不能够满足施工要求。通常把进料,储料、配料、拌和、出料及其辅助设备组成定型的、自动化的、装配式的混凝十工厂,即所谓混凝土拌和楼。拌和楼的构造通常由上而下垂直排列,集中进行进料、配料、拌和以及出料全部工艺过程。相应地分设进料层、配料层、储料导、拌和导和出料层,如图5-3所示。其中配料层装有微机控制的主操纵台。第六章 碾压混凝土的运输与入仓 61 鼹压混凝上运输与人仓方式 国内外碾压混凝土坝施工,常用的碾压混凝土运输入仓方式有以下几种: 1自卸汽车运输入仓 自卸汽车运输入仓是碾压混凝土施工中最常用的运输入仓方式,这种方式具有转运次数少、运输能力强、机动灵活及通用性好得特点。尤其对于碾压混凝土坝的中下部坝体土施工,易于布置上坝交通道路,一般考虑采用自卸汽车直接运输入仓。 2缆机与门机运输入仓 对于碾压混凝土坝的中上部坝体土施工,可采用缆机与门、塔机+吊罐的运输入仓方式,一般需要自卸汽车进行水平运输配合。由于这种运输方式由于转运次数增多,工序间配合次数增加,应特别注意碾压混凝土的骨料分离、温度回升、控制初凝时间等问题。 3水平胶带机运输入仓 水平胶带机运输入仓的生产效率高,设备轻便且价格便宜,能够适应大坝高速、经济施工的需要。从已建的碾压混凝土坝工程来看,胶带机是仅次于自卸汽车而被普遍采用的运输机具。这种运输方式常与自卸汽车、负压溜槽等运输方式进行组合。 但采用皮带机运输入仓存在易产生骨料分离、砂浆流失等问题,特别对于干贫、发散性的碾压混凝土拌和物,更易产生骨料分离现象。 4负压溜槽运输入仓 负压溜槽也称真空溜槽。在碾压混凝土坝施工中,如直接采用溜槽运输入仓,由于碾压混凝土拌和物下落速度大,材料间的黏结力小,到达仓面时骨料分离严重,且骨料飞溅,极不安全,故不宜采用。由我国水电行业的科研、施工部门开发研制的负压溜槽,很好地解决了高落差碾压混凝土的运输入仓问题,并已成功地应用于我国的荣地、普定、江垭、大朝山、龙滩等多个碾压混凝土坝工程。这种运输方式常与白卸汽车、水平皮带机等运输方式进行组合。 5胎带机、塔带机与顶带机运输入仓 胎带机、塔带机和顶带机都是当前水电施工行业先进的混凝土运输设备,近年来在常态混凝土坝和碾压混凝土坝的施工中都得到广泛应用。 塔带机与顶带机作为混凝土施工的仓内布料手段,配套直接联接大型混凝土拌和楼的供料皮带系统,可以将混凝土连续不断地直接送入混凝土施工仓位;并可方便地完成仓位布料作业,将混凝土的水平运输、垂直运输和仓位布料功能合三为一。这种运输方式开辟了碾压混凝土大坝在高高程大体积、连续高强度快速施工的新领域,使传统的碾压混凝土施工在施工方式、施工工艺、施工组织等各个方面发生了重大变革。 6斜坡道运输入仓 斜坡道是山口本开发研制的一种碾压混凝土坝施工运输入仓方式,曾在日本多个碾压混凝土坝工程中使用。 在碾压混凝土坝的施下中,可根据工程规模,地形条件、施工设备的配套情况等,选择碾压混凝土的运输入仓方案。 62 自卸汽车运输人仓 621 自卸汽车类型 自卸汽车按卸料方式可分为后卸式、侧卸式和底卸式汽车。其中后卸式汽车机动性较强,但在卸料过程中易产生骨科分离的问题:底卸式汽车虽能减轻骨料分离问题,但机动性较差。在选择自卸汽车时,还要考虑其载重量与施工强度相适应的问题。 国内碾压混凝土坝工程多采用后卸式汽车运输混凝土入仓,载重量一般为8t、15t、20t和32t等。在岩滩工程施工中,采用过具有运输和摊铺两种功能妁汽车式摊铺机运输碾压混凝土。 622入仓道路布置 采用自卸汽车运输时,应合理设计运输道路,尽量减小运距,路面宜平坦。运输道路应根据施工现场的地形、仓面结构、设备运输能力及碾压施工强度等,分路线、分高程布置。 三峡三期碾压混凝土围堰施工,在92m高程以下全部采用自卸汽车直接入仓浇筑。根据各堰段、各高程施工时间的顺序和混凝土入仓强度要求,在碾压混凝土围堰下游先后布置了5条入仓道路。见图61。第七章 碾压混凝土坝仓面施工 71 仓面设计 仓面设计是指在碾压混凝土坝的某一仓混凝土浇筑前,根据施工技术规范、施工组织设计及碾压混凝土坝的施工特点,对浇筑仓提出的具体施工方案。设计内容包括浇筑仓所在部位、起止高程、施工起止时段、混凝土种类及其方量、混凝土施工层数、每层摊铺程序、每层浇筑条带的划分、浇筑仓入仓口位置和封仓口位置、人机物资源配置、施工质量要求和安全注意事项等。 湖南江垭大坝仓面施工所采用的浇筑要领图,就是仓面设计的一种型式,如图7-1所示。 图中画出不同型号混凝土的分界线,上游面为30cm宽的变态混凝土,下游面及侧面为20cm宽的变态混凝土,止水边为D2常态混凝土,交通竖井周边为1m宽C2常态混凝土,坝踵部位浇1m宽C2常态棍凝土,岩坝结合部位浇1m厚C2常态混凝土。距坝体上游面8m范围内为A1型碾压混凝土,其余为A2型碾压混凝土。上下游高应力区需要碾压混凝土层间铺砂浆或水泥浆垫层的部位用阴影表示。 72卸料与摊铺 721 卸料 碾压混凝土坝施工采用大仓面薄层连续铺筑。在老混凝土面上卸料之前,应先铺23cm厚的砂浆,坍落度不小于35cm,并用刮板刮平。卸科方式有自卸汽车入仓卸料、塔带机(顶带机)卸料、吊罐卸料、皮带机卸料等。 采用自卸汽车卸料时,宜采用退铺法两点叠压式卸料,即汽车将碾压混凝土拌和料分两次卸在已摊铺好的料上,第一次卸料1312,汽车向前行驶1m左右后再进行第二次卸料;料堆在仓面上成梅花形布置,每次卸料时,汽车都应将料卸于铺筑层摊铺前沿的台阶上。这种卸料方式可降低料堆高度,减轻骨料分离现象,如图7-2所示。另外,在自卸汽车上加后挡板,也能有效防止骨料分离。采用塔带机卸料时,应先在模板上画出分层线,布料厚度控制在4550cm左右,橡皮筒距仓面高度不大于15m,用鱼鳞式分布法形成坏层,以减少骨料分离。 采用吊罐卸料时,控制卸料高度不大于15m。否则需用储料斗,再在仓内自由卸车、装载机等分送至仓面。 采用皮带机入仓时,下料口应设有挡板、厂料导管(如橡皮软管)和刮浆板,以防骨料分离和砂浆流失。 卸料方向应和推土机(平仓机)摊铺方向垂直。卸料堆旁分离出来的粗骨料,应由人工或其他机械将其均匀摊铺到未碾压的混凝土表面。 722 摊铺 碾压混凝土摊铺也称平仓,我国碾压混凝土坝施工采用的摊铺方法有平层摊铺法和斜层摊铺法。 1水平层摊铺法 水平层摊铺法就是将卸到仓内的碾压混凝土拌和料,按水平方向分条带进行薄层摊铺的施工方法,是碾压混凝土坝施工最常用的摊铺方法。即将仓面从上游往下游划分为若干条带,条带的长度和宽度根据仓位大小、碾压混凝土生产能力和施工机械性能而定各条带的摊铺方向应与坝轴线方向平行,以免在坝体中形成顺水流方向的薄弱面,如图7-3所示。第八章 碾压混凝土坝施工温度与施工质量控制 81碾压混凝土坝施工温度控制 811概述 碾压混凝土重力坝一般具有大仓面通仓薄层碾压、连续快速施工的特点,由于坝体上升速度较快,难以通过浇筑层面散发坝体内部的热量。虽然碾压混凝土的水泥用量低,水化热升温较小,但由于温峰推迟,且一般不进行混凝土内部人工冷却降温;因此在低温季节,坝体内外温差偏大时,就易产生较大的温度应力,引起表面裂缝。此外,碾压混凝土重力坝常在建基面上浇筑常态混凝土垫层,并停歇较长时间进行基础灌浆,更容易产生裂缝。 碾压混凝土拱坝尽管在薄层碾压过程中,可利用层间间隙散掉一部分热量:但在拱作用形成以后,仍有相当部分的水化热储存在坝体内。在坝体冷却降温过程中,当碾压混凝土收缩产生的温度应力超过其自身的抗拉强度时,将引起拱坝的开裂;特别对狭长的长条形仓面的坝体更为不利。 因此,碾压混凝土坝的温控工作虽没有常态混凝土复杂,但在施工过程中同样要采取相应的温控措施。碾压混凝土温控应根据不同的施工条件、气候、环境温度等选择合适的温控手段。 812 温度控制措施及选用 1温控措施 碾压混凝土施工宜在日平均气温325之间进行。当日平均气温高于25以及月平均气温高于容许浇筑温度时,如要进行碾压混凝土施工,则必须采取有效的降温措施。当日平均气温低于3或遇到温度骤降时,应暂停碾压混凝土施工,并对坝面及仓面采取适当的保温措施。 碾压混凝土施工采用的温控措施主要有: 1)减少碾压混凝土中的水泥水化热。采用低热或中热水泥,采用高效减水剂高掺粉煤灰或其他活性材料等,以降低水泥用量、减少水泥水化热。 2)降低碾压混凝土入仓温度和浇筑温度。常用的方法有:降低骨料温度、在碾压混凝土运输过程中遮阳防晒、仓面喷雾降温等,必要时可在坝体内预埋冷却水

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