山口大坝碾压混凝土施工技术

Word版本，下载可自由编辑山口大坝碾压混凝土施工技术山口大坝碾压混凝土施工技术详细内容是什么，下面我为大家解答。

1前言

因为其具有延续、高强度、迅速施工、节省大量水泥、通过工业废料、简化施工工艺与温控措施、能充分发挥土石坝施工机械的效能的施工特点，碾压混凝土坝施工技术在大坝施工中得到大力推广[1]。

为达到施工的简便性与经济性、协调筑坝施工中经济、速度和质量三方面的关系，广东省山口三级水电站拦河大坝选取碾压混凝土施工工艺举行施工。本文从施工过程中的主要典型施工工艺、夏季高温施工技术措施、防渗措施等3个方面举行研究，并为坝址气候条件相近的其他地区提供借鉴技术。

2工程概述

山口三级电站位于广东省始兴县山口村都安水管坡河段，为III等工程，库容约4700万m3。坝体为碾压混凝土重力坝，由左岸挡水坝段、主河床溢流坝段、右岸挡水坝段三部分组成，坝顶总长179.44m，坝顶宽6m，坝顶高程▽181.4m，最大坝高为57.4m。

碾压混凝土重力坝体型尺寸基本为三角形，坝体上游面垂直，至▽140m高程起以下1:0.3倾向上游，下游面设计边坡1:0.7。

气象：工程所在地区属中亚热带气候，且具有山区气候特征。按照始兴县气象站观测资料统计，多年平均气温为19.6℃，一月平均气温为9.2℃，七月平均气温为28.5℃。多年平均降雨量1460mm，降雨量多集中于3~8月份。

3碾压混凝土施工分析

碾压混凝土筑坝施工工艺流程主要包括材料含水量测定、搅拌、卸料及平仓、切缝和振动碾压实等工艺[2-3]，如图1所示。本文选取典型的施工工艺——施工协作比、碾压混凝土施工分层、混凝土拌和与运送、卸料与平仓、碾压、异种混凝土浇筑等施工环节举行重点分析。

3.1施工协作比

利用选用肯定体积法、结合设计对混凝土的要求和施工对混凝土要求和施工控制水平以及原材料的性质，经过现场碾压实验调节，本工程施工所选协作比见表1，其中H5仅作调节料源粗骨料生产不均衡时用；气温小于20℃时采纳H6；夏季高温时节施工时用H7、H8；当气温在20℃~25℃时使用H7，气温大于25℃时使用H8。

表1碾压混凝土不同气温条件下施工协作比

3.2碾压混凝土施工分层

碾压施工每层碾压厚度为30cm，其施工分层指几个碾压层延续升高后的间歇层。施工分层厚度由以下几个因素确定：

①拌和机的生产能力；②碾压仓面面积，即全断面通仓碾压混凝土方量；③混凝土的初凝时光；④摊铺碾压机械的生产效率等；⑤碾压混凝土铺筑办法：斜层摊铺或水平摊铺；⑥每个间歇层施工完成时光。普通控制在3天以内。

3.2.1施工分层厚度

3.0m厚间歇层最小摊铺混凝土量为3444m3，最大摊铺量为6198m3，每个碾压层按水平摊铺方式大部分在400m3以上；而2.lm厚间歇层最小摊铺混凝土量为2259m3，最大摊铺量为4564m3，每个碾压层按水平摊铺方式大部分也在400m3以上。因此，为了缩短每个间歇层施工周期，保证混凝土施工质量，利用3.0m和2.lm间歇层工程量计算，选用2.lm间歇层较为合适。

3.2.2摊铺方式

本项目拌和楼台班产量为400m3。为了保证碾压混凝土延续升高层间结合质量，在下层混凝土初凝之前应摊铺并碾压完上层混凝土，若每个碾压层按全段面水平摊铺方式，每个碾压层混凝土从拌和到碾压完成最多允许的时光惟独混凝土初凝时光的一半，即4小时左右，则拌和楼生产能力远不能满足混凝土水平摊铺方式。若分区浇筑，会增强模板工程量和区间混凝土结合工程量等，因此挑选斜层摊铺方式摊铺混凝土。

3.3混凝土拌和

混凝土由▽176.0m平台拌和楼拌和。拌和楼主要由两台JS2000双轴卧式搅拌机组成。

本工程选用①中石—小石—大石—砂—粉煤灰+水泥—水+外加剂和②砂—小石+中石+大石+水泥+煤灰—水+外加剂两种投料挨次举行试验，经比较，采纳投料挨次②拌和的混凝土VC值简单控制且偏差小，其VC值、容重及强度均满足设计要求。因此采纳②作为施工的投料挨次。

在同等条件下，强制式拌和机拌和时光分离为70S、90S、100S，经比较拌和时光为70S时即可获得较好的匀称性。为满足规范要求，确保RCC施工质量，采纳拌和时光为90S±5S。

3.4卸料与平仓

3.4.1混凝土卸料

采纳一车一点方式，呈梅花形布料，堆料高度≤1.5m，料堆旁边浮现的分别骨料，采纳人工或机械将其匀称地摊铺到未碾压的混凝土中。因为进料速度影响，料不行能大面积一次性地摊铺，边卸料，边平仓，分段碾压，似链条一样循序向前推动作业汽车入仓卸料，要求平稳驾驶,行驶速度不应大于10km/h，避开紧张刹车、急转弯，以避造成骨料分别和损坏仓面已碾实混凝土。推土机平仓要求摊铺速度匀称，摊铺平整，提刀速度快，以保证摊铺厚度满足规定要求。卸料、平仓将仓面分成几个条带举行。按照平仓设备性能和仓面宽度，每条带宽5—8m，从左至右岸方向摊铺。

3.4.2混凝土平仓

按照坝体结构特点，碾压混凝土不分块施工。因拌合楼生产能力的缘由，高程▽167.36m以下采纳斜层平推摊铺法。为削减骨料分别，采纳“一堆三推”法平仓，条带方向平行于坝轴线。“一堆三推法”骨料分布匀称,平仓后表面较平整、无坑洼。按照碾压层厚与铺料层厚的关系，同时与拌和楼生产能力相匹配，铺料厚度选用35cm且选用D3B平仓机平仓满足设计和规范要求。

3.5碾压

混凝土摊铺完成后，随即碾压混凝土。采纳BM202AD-2振动碾碾压，混凝土从出机到碾压完毕，要求在2h内完成。碾压同样按摊铺挨次施工：即分条带，从左岸到右岸方向碾压，按从上游到下游的挨次逐条带碾压。为了保证碾压质量，碾压行走速度为1—1.5Km/h。压实方式为：先无振动2遍，有振6—8遍，最后无振2遍。碾压时，按反复“错距法”碾压，重叠宽度不小于20cm，端部为100cm。同时混凝土在碾压时，通过振动碾自行适当喷水。

压实作业完成后，用核子密度仪检查碾压层密实度，如达不到设计规定要求，分析缘由，举行补救或返工。

3.6异种混凝土浇筑

在大坝下游▽137m以下，为加强坝体防渗，设计布设了2m厚常态混凝土。本工程异种混凝土浇筑即为碾压混凝土与坝下游▽137m以下常态混凝土交错施工。

碾压混凝土与常态混凝土连接，要求两种混凝土同步升高，以保证两种混凝土结合的质量。因为两种混凝土初凝时光不同，给同步施工带来困难，在施工中实行如下措施：

①常态混凝土掺缓凝剂,延伸凝聚时光。②两种混凝土保证须要的施工速度，以保证两种混凝土都在初凝内互相笼罩。③混凝土结合部位，不管是振捣或碾压，都应超出异种混凝土边界20cm上，相互重叠。

这部分的施工办法为：

①先碾压碾压混凝土，再振捣常态混凝土。②振动碾采纳进退方式行走，并最大限度的临近常态混凝土，尽量搭接20cm左右。③两种混凝土结合部的表面振动轮迹用手持振捣器，在一侧斜向插入振捣消退，最后用小型振动碾找平与压光，并辅以人工拍打。

4夏季高温施工技术措施

山口电站碾压混凝土大坝工程因客观缘由错过了冬季施工的黄金时节，大坝工程于2000年1月12日开头举行碾压混凝土施工，当年5月碾压混凝土大坝施工被迫进入夏季高温时节，按惯例面临停工的可能。利用参考其它工程的阅历，结合实际和山口电站的特点，充分发挥碾压混凝土水泥用量少、水泥水化热低、混凝土收缩小、徐变度小及混凝土储热量少等特点[4]，制定了碾压混凝土夏季高温施工技术措施，高温时节不间断施工，达到预期效果。

4.1调节施工协作比

优化混凝土原材料及施工协作比主要是采纳低脆性、低热水泥，高掺粉煤灰，掺高温型缓凝高效减水剂等技术，并按照温度变化准时调节施工协作比。

工程从5月开头使用龙游混凝土外加剂厂生产的BZ—1RCC15高温型缓凝高效减水剂，外加剂掺量按照混凝土入仓温度来确定，小于20℃时为0.55%，20—25℃时为0.60%，大于25℃时为0.7%。掺量为0.7%时，初凝时光为12h；同时在相同条件下，可降低水泥水化热44%。

本工程所用的水泥具有高铁、低铝、高硅的低脆性低水化热水泥，水化热7d为239.2J/g，比中热水泥低18%，同时在煤灰掺量为65%时仅为102J/g，比中热水泥降低65%。

本工程准时调节粉煤灰掺量，使用合理的混凝土协作比，保证混凝土的绝热温升小于14℃，让混凝土入仓温度放宽到大于36℃，这成为夏季高温施工的关键措施。

4.2降低混凝土的入仓温度

为保证混凝土入仓温度不大于36℃，尽可能地降低原材料拌和时的基础温度，将各种材料料仓均搭设凉棚及喷雾设施。另外为削减砂石料的含水量损失，便于控制混凝土VC值，料仓上安装喷雾设施。水泥、粉煤灰实行措施后平均降低温度18.5℃。

混凝土运送控制

主要在皮带机、真空溜槽上搭设遮阳棚等，削减混凝土在运送过程中吸热温升，严格控制混凝土的停放时光，从出机口到现场碾压的历时不大于2h。

4.3仓面施工控制

仓面施工高温施工的主要手段有：

仓面喷雾保湿降温是夏季高温时节施工的重要手段。实验证实利用仓面喷雾降温，可使仓面气温降低5—10℃；同时，可使仓面VC值控制在小于15秒之内，保证混凝土的压实度及层间结合良好。混凝土在碾压时，通过碾压机本身自行喷水2—4遍。在可能浮现冷缝的边界及层面准时喷洒缓凝剂，延缓层面混凝土的初凝时光；加强条带边部混凝土的质量控制；尽量避免温峰时光开仓；加强混凝土的养护。

4.4控制效果

总体来说，在实行措施后比实行措施前降低约4℃。在近4年的运行过程中，山口电站大坝坝体上、下游均未发觉有温度裂缝。

5碾压混凝土工程的防渗措施

渗漏问题是碾压混凝土筑坝技术中较为普遍的问题。形成坝体渗漏通道的主要缘由是，碾压混凝土坝是采纳大面积薄层碾压而成的层状结构，层面抗剪断强度及抗渗能力均低于本体，是影响坝体渗漏的关键因素。本工程采纳的斜层平摊铺筑法是从施工工艺上解决碾压混凝土坝的渗透问题[5]。

斜层平推铺筑法充分发挥了碾压混凝土坝持续迅速施工的特点，使层间间隔时光显著降低。层间间隔时光是影响碾压混凝土坝抗渗性的关键因素，当层面处理方式相同时，碾压混凝土的层面抗渗标号也随着层间间隔时光的延伸而降低。若在下层混凝土未初凝前，浇筑上层碾压混凝土，层面抗渗性能较好，但若在下层混凝土初凝后再浇筑上层碾压混凝土，则层面抗渗性能会显著降低。同时，斜层平推铺筑法可以利用调整斜层坡比，人为地控制层间间隔时光，使其小于层间允许间隔时光。因此，斜层平推铺筑法施工可改善和提升碾压混凝土的层面抗渗性能，提升碾压混凝土坝自身的抗渗能力。

斜层平推铺筑法的铺筑面积比较小，笼罩时光较短，对高温时节施工的制冷混凝土，可以削减温度倒灌，喷雾等措施也易于实施，这就减小了坝体浮现裂缝的可能性，从而增加了坝体的抗渗性。在降雨中，因为斜坡面的存在，可以降低雨水对新浇碾压混凝土的侵犯，保证了碾压混凝土的质量。另外，碾压混凝土坝施工入仓口的质量始终是个薄弱环节，而采纳斜