22-第六章-混凝土坝的施工技术、碾压混凝土坝的施工技术

第六章-混凝土坝的施工技术、碾压混凝土坝的施工技术1F416030 混凝土坝的施工技术1F416031 混凝土坝施工的分缝分块横缝：混凝土坝沿坝轴线方向，每1524m设缝，称为横缝。重力坝的横缝一般是不需要进行接缝灌浆的，故称为永久缝。横缝将坝体分为若干坝段。拱坝的横缝由于有传递应力的要求，需要进行接缝灌浆处理，称为临时缝。其次，每个坝段还需要根据施工条件，用纵缝（包括竖缝、斜缝、错缝等形式）将一个坝段划分成若干坝块，或者整个坝段不再分缝而进行通仓浇筑。一、分缝的形式1.横缝形式缝面形式有三种，即缝面不设键槽、不灌浆；缝面设竖向键槽和灌浆系统；缝面设键槽，但不进行灌浆。（二）纵缝的形式 纵缝形式主要有竖缝、斜缝及错缝等。 二、分缝的特点1.横缝分段（1）横缝一般是自地基垂直贯穿至坝顶，在上、下游坝面附近设置止水系统。（2）有灌浆要求的横缝，缝面一般设置竖向梯形键槽。（3）不灌浆的横缝，接缝之间通常采用沥青杉木板、泡沫塑料板或沥青填充。2.竖缝分块（1）竖缝分块，是我国使用最广泛的一种分缝分块形式。（2）纵缝须要设置键槽，并进行接缝灌浆处理，或设置宽缝回填膨胀混凝土。（3）在施工中为了避免冷缝，块体大小必须与混凝土制备、运输和浇筑的生产能力相适应，即要保证在混凝土初凝时间内所浇的混凝土方量，必须等于或大于块体的一个浇筑层的混凝土方量。（4）采用竖缝分块时，尽量加大纵缝间距，减少纵缝数目，直至取消纵缝进行通仓浇筑。 （5）浇块高度一般在3m以内。3.斜缝分块（1）斜缝分块，是大致沿坝体两组主应力之一的轨迹面设置斜缝。（2）斜缝分块的缝面上出现的剪应力很小，使坝体能保持较好的整体性，因此，斜缝可以不进行接缝灌浆。（3）斜缝不能直通到坝的上游面，以避免库水渗入缝内。在斜缝的终止处，应采取并缝措施，如布置骑缝钢筋，或设置并缝廊道，以免因应力集中导致斜缝沿缝尖端向上发展裂缝而贯穿。（4）斜缝分块，施工中要注意均匀上升和控制相邻块的高差。（5）斜缝分块，坝块浇筑的先后程序，有一定的限制，必须是上游块先浇，下游块后浇，不如纵缝分块在浇筑先后程序上的机动灵活。 4.错缝分块（1）坝体尺寸较小，一般长814m，分层厚度14m。（2）缝面一般不灌浆，但在重要部位如水轮机蜗壳等重要部位需要骑缝钢筋，垂直缝和水平施工缝上必要时需设置键槽。（3）水平缝的搭接部分一般为层厚的1/31/2，且搭接部分的水平缝要求抹平，以减少坝块两端的约束。块体浇筑的先后次序，需按一定规律排列，对施工进度影响较大。5.通仓浇筑 通仓浇筑，是整个坝段不设纵缝，以一个坝段进行通仓浇筑。通仓浇筑的特点是：1.坝体整体性好，有利于改善坝踵应力状态。2.免除了接缝灌浆、减少了模板工程量，节省工程费用，有利于加快施工进度。3.仓面面积增大，有利于提高机械化水平，充分发挥大型、先进机械设备的效率。4.浇块尺寸大，温控要求高。【例-单选题】在混凝土坝块浇筑时上游块先浇，下游块后浇的是（ ）。A.通仓浇筑 B.横缝分块C.斜缝分块 D.错缝分块网校答案：C1F416032 混凝土坝的施工质量控制一、施工质量控制内容混凝土坝的施工质量控制应从原材料的质量控制入手，直至混凝土的拌合、运输、入仓、平仓、振捣、养护等各个环节，混凝土坝作为大体积混凝土工程尚有温度控制和一、二期冷却等问题。仅就混凝土的质量控制而言，不仅要在出机口取样，也应在仓内取样，测试其质量指标，按试件强度的离差系数或标准差进行控制。二、施工质量检测方法现场混凝土质量检验应以抗压强度为主，并以150mm立方体试件、标准养护条件下的抗压强度为标准。混凝土试件以机口随机取样为主，每组混凝土试件应在同一储料斗或运输车箱内取样制作。浇筑地点取一定数量的试件进行比较。混凝土拆模后，应检查其外观质量。有混凝土裂缝、蜂窝、麻面、错台和模板走样等质量问题或缺陷时应及时检查和处理。混凝土抗压强度试件的检测结果未满足规范合格标准要求或对混凝土试件强度的代表性有怀疑时，可从结构物中钻取混凝土芯样试件或采用无损检验方法，按有关标准规定对结构物的强度进行检测；如仍不符合要求，应对巳建成的结构物，按实际条件验算结构的安全度，采取必要的补救措施或其他处理措施。已建成的结构物，应进行钻孔取芯和压水试验。大体积混凝土取芯和压水试验可按每万立方米混凝土钻孔210m，具体钻孔取样部位、检测项目与压水试验的部位、吸水率的评定标准，应根据工程施工的具体情况确定。钢筋混凝土结构物应以无损检测为主，必要时采取钻孔法检测混凝土。1F416040 碾压混凝土坝的施工技术1F416041 碾压混凝土坝的施工工艺及特点一、碾压混凝土坝的施工工艺采用碾压土石坝的施工方法，使用干贫混凝土修建的坝体，是混凝土坝施工的一种新技术。1.结构形式通常在上游面设置常态混凝土防渗层以防止内部碾压混凝土的层间渗透；有防冻要求的坝，下游面亦用常态混凝土；为提高溢流面的抗冲耐磨性能，一般也采用强度等级较高的抗冲耐磨常态混凝土，这样就使断面形成所谓“金包银”的结构形式。2.施工工艺工艺程序：先在初浇层铺砂浆，汽车运输入仓，平仓机平仓，振动压实机压实，振动切缝机切缝，切完缝再沿缝无振碾压两遍。这种施工工艺在我国具有普遍性。碾压混凝土坝的施工二、碾压混凝土坝的施工特点主要特点有：采用干贫混凝土（低稠度干硬混凝土）；大量掺加粉煤灰，以减少水泥用量；采用通仓薄层浇筑；同时要采取温度控制和表面防裂措施。1.采用干贫混凝土用VC值为1030s的干贫混凝土。在规定的振动台上将碾压混凝土振动达到合乎标准的时间（压重，振到混凝土全出浆的时间，以S计）。试验证明，当VC值小于40s时，碾压混凝土的强度随VC值的增大而提高；当VC值大于40s时，混凝土强度则随VC值增大而降低。【例-单选题】碾压混凝土的VC值太大，说明（ ）。A.拌合料湿，不易压实 B.拌合料湿，灰浆太少C.拌合料干，不易压实 D.拌合料干，灰浆太多网校答案：C2.大量掺加粉煤灰，减少水泥用量由于碾压混凝土是干贫混凝土，要求掺水量少，水泥用量也很少。为保持混凝土有一定的胶凝材料，必须掺入大量粉煤灰（掺量占总胶凝材料的50%70%，且为级以上）。这样不仅可以减少混凝土的初期发热量，增加混凝土的后期强度，简化混凝土的温控措施，而且有利于降低工程成本。3.采用通仓薄层浇筑碾压混凝土坝不采用传统的柱状浇筑法，而采用通仓薄层浇筑（RCD工法（金包银碾压工法（Roller Compacted Dam-Concrete）碾压厚度通常为50cm、75cm，100cm；RCC工法（全断面碾压工法（Roller compacted concrete）通常为30mm）。这样，可增加散热效果，取消冷却水管，减少模板工程量，简化仓面作业，有利于加快施工进度。通仓浇筑要求尽量减少坝内孔洞，不设纵缝，坝段间的横缝用切缝机切割，以尽量增大仓面面积，减少仓面作业的干扰。注：1、全断面碾压工法（Roller compacted concrete）简称RCC：采用类似土石坝填筑的施工技术和工艺，将干硬性混凝土快速的全面分层振动压实。2、金包银碾压工法（Roller Compacted Dam-Concrete）简称RCD：工法施工工艺简单，连续浇筑，平仓几层，一次碾压。上、下游面和基础结合处用常态混凝土外包，即“金包银”；以解决坝体的防渗，抗冻、防冲.4.大坝横缝采用切缝法形成诱导缝碾压混凝土坝是若干个坝段一起浇筑混凝土，所以横缝采用振动切缝机切缝，或设置诱导孔等方法形成横缝。填缝材料为塑料膜、铁片或干砂等。5.振动压实达到混凝土密实常态混凝土依靠振捣器达到混凝土密实。碾压混凝上依靠振动碾碾压达到混凝土密实。碾压前，通过碾压试验确定碾压遍数及振动碾行走速度。1F416042 碾压混凝土坝的施工质量控制一、混凝土坝的施工质量控制要点主要有碾压时拌合料的干湿度，卸料、平仓、碾压的质量控制以及碾压混凝土的养护和防护等。1.碾压时拌合料干湿度的控制一般用VC值来表示。值越大，表混凝土越干。碾压34遍后仍无灰浆泌出，表明混凝土料太干；碾压12遍后，表面就有灰浆泌出，低挡行驶有陷车情况，表明拌合料太湿。碾压34遍后，混凝土表面有明显灰浆泌出，表面平整、润湿、光滑，碾滚前后有弹性起伏现象，则表明混凝土料干湿适度。2.卸料、平仓、碾压中的质量控制主要应保证层间结合良好。卸料、平仓、碾压的质量要求与控制措施是：（1）要避免层间间歇时间太长，防止冷缝发生。 （2）防止集料分离和拌合料过干。（3）为了减少混凝土分离，卸料落差不应大于2m，堆料高不大于1.5m。 （4）入仓混凝土及时摊铺和碾压。相对压实度是评价碾压混凝土压实质量的指标，对于建筑物的外部混凝土相对压实度不得小于98，对于内部混凝土相对压实度不得小于97。 （5）常态混凝土和碾压混凝土结合部的压实控制，无论采用“先碾压后常态”还是“先常态后碾压”或两种混凝土同步入仓，都必须对两种混凝土结合部重新碾压。由于两种料的初凝时间相差可达4h，除应注意接缝面外，还应防止常态混凝土水平层面出现冷缝。应对常态混凝土掺高效缓凝剂，使两种材料初凝时间接近，同处于塑性状态，保持层面同步上升，以保证结合部的质量。（6）每一碾压层至少在6个不同地点，每2小时至少检测一次。压实密度可采用核子水分密度仪、谐波密实度计和加速度计等方法检测，目前较多采用挖坑填砂法和核子水分密度仪法进行检测。3.碾压混凝土的养护和防护 （1）大风、干燥、高温气候下施工时，可采取仓面喷雾措施，防止混凝土表面水分散失。（2）刚碾压后的混凝土不能洒水养护，可以采取覆盖等措施防止表面水分蒸发。（3）混凝土终凝后应立即进行洒水养护。其中，水平施工缝和冷缝，洒水养护持续至上一层碾压混凝土开始铺筑。永久外露面，宜养护28d以上。二、混凝土坝的质量控制手段目前常用的几种质量控制手段有：（1）在碾压混凝土生产过程中，常用VeBe仪测定碾压混凝土的稠度，以控制配合比。（2）在碾压过程中，可使用核子密度仪测定碾压混凝土的湿密度和压实度，对碾压层的均匀性进行控制。每铺筑碾压混凝土100200m2至少应有一个检测点，每