堆石混凝土施工技术方法

堆石混凝土施工技术方法堆石混凝土施工技术方法作为一种具有广阔应用前景的大体积混凝土施工技术，堆石混凝土不仅仅局限于大坝工程的应用，已有部分铁路公路工程的挡土墙也开始应用。下面是小编为大家整理的堆石混凝土施工技术方法，欢迎大家阅读浏览。1引言在施工过程中,经常存在着计划安排不合理,技术水平不高,质量、成本控制不严格等现象,为了避免和减少这些不合理现象的发生,就要加强各环节的管理,合理安排计划,严格控制质量和成本,提高施工技术水平。堆石混凝土施工技术，是指用自密实混凝土(Self-compactingconcrete，简称SCC)填充堆石体，将一定粒径的堆石直接入仓，从堆石体上部倒入自密实混凝土，利用自密实混凝土的高流动性及抗离析性，使自密实混凝土依靠自重填充堆石体空隙，形成密实且具有较高强度的混凝土。而这样形成的混凝土就叫堆石混凝土(RockFilledConcrete，简称RFC)。堆石混凝土施工技术，作为国家专利技术[1]，具有以下几个优点：施工技术简单、高密实高强度、提高效率缩短工期、降低综合成本、低水泥量低水化热、体积稳定优良、减少或免除凿毛等。通过各种实验室试验和工程试验，已经验证了自密实混凝土能很好填充堆石体的空隙，形成致密的、具有较好力学性能和耐久性的结构[2-10]。作为一种具有广阔应用前景的大体积混凝土施工技术，堆石混凝土不仅仅局限于大坝工程的应用，已有部分铁路公路工程的挡土墙也开始应用[11]。相信不久，堆石混凝土将会在更多的铁路工程中应用。于是，总结了堆石混凝土施工管理现状(计划管理、技术管理、质量管理和成本管理四个方面)，并提出了堆石混凝土挡土墙施工工序，展望了堆石混凝土施工管理研究应用趋势。2计划管理计划管理是纲领和根据。在施工之前，应制定详细的施工组织计划，合理安排施工流程。而计划制定和流程安排，源于对堆石混凝土施工工序的.掌握[12]。周虎作的专题报告[6]，介绍了堆石混凝土施工6道主要工序，如图1所示。3技术管理计划管理是纲领，则技术管理是贯穿施工过程中的具体分项。技术作为生产力的要素之一，无技术，则无施工。在堆石混凝土施工过程中，包含着一些重要工程：堆石选取、模板工程、自密实混凝土浇筑工程等，这些工程的施工技术至关重要，决定着整个工程的质量及安全。3.1基础面及施工缝处理当表面出现大面积自密实混凝土覆盖时(即仓面无块石棱角出露)，应进行凿毛处理;也可在浇筑至仓面时，采用小块石抛填，以露出块石棱角[13]。3.2模板工程一方面，由于SCC具有很强的流动性，对模板产生较大的侧压力，为避免跑模胀模，应采用稳定性好、刚性大的模板，或直接采用砌石墙作模板[14];另一方面，由于SCC的流动性，使得浆体极易从模板孔缝中漏出，为避免漏浆，应采用密闭性好的模板，并对孔缝处进行密封处理。3.3堆石入仓主要控制堆石空隙大小，即保证堆石粒径级配良好，不产生过大孔隙;防止过多碎石渣堵塞孔隙。有效地控制块石粒径级配，小颗粒石料不得集中或大量分布在底层，并进行人工调整，避免表层堆石空隙过大[13];对碎石过多的石料最好用挖机翻倒再入仓，这样可减少大量摔碎的石渣入仓，避免过多的碎石渣堵塞堆石孔隙，从而影响浇筑效果[14]。3.4自密实混凝土浇筑SCC现场浇筑是整个施工的重要环节之一，可分为灌车直接浇筑法和抛石浇筑法两类。混凝土灌车直接入仓，应保证行车平稳和避免扰动已浇筑混凝土，故宜采用后退法浇筑。应设计行车路线，以避免对已浇混凝土产生扰动;同时，需对堆石表面进行简单平整以便车辆行走。具体行车浇筑时，应采用Z型或N型浇筑方式，各个浇筑点不宜超过2m;在有外观要求的模板处，可放慢浇筑速度、加长浇筑距离、减小混凝土入仓落差，并轻微敲打模板，这样拆模后的混凝土会有较光滑美观的表面[13]。抛石型堆石混凝土施工，应在自密实混凝土缓冲层浇筑完成后，将石块抛入仓内，抛入一定体积的石料，使自密实混凝土上升后，继续浇筑自密实混凝土再使其上升1m，然后再抛石循环施工。块石抛入前按照粒径大小将其分为两类：8-30cm为小块石，30cm以上为大块石，抛入时将大小块石间隔抛入仓内，人为抛成具有良好级配的堆石。收仓时抛入粒径相对较小的石块，以减少抛石对仓内石块的撞击[15]。3.5裂缝预防大体积混凝土的裂缝预防非常重要。主要有技术方案制定实施、高温季节施工、环境监测等。对混凝浇筑、振捣、养护及坍落度控制做出技术方案，并严格执行，特别是对坍落度的控制更应得到搅拌站的同意。高温季节，在完成的堆石混凝土表面马上要过车堆石，不能遮盖养护。在堆石表面堆积过多过厚的自密实混凝土经过暴晒，表面水分蒸发，容易产生细小裂缝。堆石混凝土浇筑时，可在自密实混凝土覆盖较多的密集地带，人工扔一些小碎石，在初凝时洒水养护，以减少并阻断这种裂纹[13]。混凝土的裂缝与环境条件有很大关系，施工过程中应注意气温和湿度的变化，采取有效措施控制高温、低温冲击和激烈干燥冲击。注意与气象站的密切联系(降温及降雨预报)，不得在雨中浇筑混凝土，否则会严重改变水灰比[16]。4质量管理目前，质量管理主要是采用“三全一多样”的全面质量管理方法，即全员的质量管理、全过程质量管理、全企业的质量管理和多方法的质量管理。而全面质量管理是依托在一系列的基础工作之上的，其基础工作包括标准化工作、计量工作、质量信息工作、质量责任制和质量教育工作。对堆石混凝土施工的全面质量管理，应切实做到以下几个方面的质量检测控制。4.1自密实混凝土质量混凝土拌和物质量，按照自密实混凝土质量标准控制，即坍落度24-28cm，坍落扩展度50-60cm，V-漏斗通过时间20-40s，满足扩展度要求时，扩展度2h损失<5cm[15]。4.2试坑容重检测试坑容重检测是堆石混凝土现场试验的检测内容之一，其检测结果能够直观快速地判定堆石混凝土的质量，其检测标准为堆石混凝土密度大于2350kg/m3，该密度即为设计参数。表1，为围滩水电站堆石混凝土试坑容重检测数据。5成本管理随着市场经济的不断完善,每一个中标工程都需要加强管理才能取得利润,砼工程量的多少,质量的优劣,工时、机械台时的利用,资源、能源的消耗,资金周转的快慢等等,都会直接地或间接地在成本中反映,运用成本管理这个手段,就可以对上述这些方面起组织和促进作用。因此,必须在经济活动的全过程中,实行科学的、全面的、综合的成本管理。而作为堆石混凝土施工技术，本身具备降低综合成本的优势。但如果成本控制不严,将会造成人力、物力的浪费，即使干出很多堆石混凝土工程，没能最大化实现其优势，那就有悖于这个技术的应用，有悖于生产经营目的。对于成本管理，宝泉上水库冲沟工程[13]获得了较满意的结果：混凝土生产时间每天保证近20h，如果只采用素混凝土回填，可浇筑约360m3/d，如浇筑堆石混凝土，则可浇筑近1000m3，堆石混凝土施工强度较高;根据施工工艺和现场的施工条件，考虑1号冲沟约一半采用自密实堆石混凝土回填，可节约近240万元。6堆石混凝土挡土墙施工工序堆石混凝土挡土墙施工工序，主要包括基坑垫层、模板安装、堆石入仓、自密实混凝土浇筑、模板拆除、构造设施和混凝土养护等。分别如下：(1)施工准备(2)基坑开挖(3)地基处理(4)垫层施工(5)模板安装(6)堆石入模(7)SCC浇筑(8)循环施工(9)模板拆除(10)RFC养护(11)构造设施(12)填料夯实其中，原材料准备，需注意：堆石石块，应选择粒径大于15cm、强度不低于MU40、密度大于2200kg/m³的石块;而自密实混凝土，应根据当地材料、减水剂和强度等级等，提前试配，并确定配合比。循环施工，即由于堆石混凝土施工技术的优点，可以连续循环进行(5)、(6)、(7)三个步骤，从而缩短施工周期，加快施工速度。7结论与展望堆石混凝土，不仅在大坝中已初步应用，而且在铁路公路挡土墙中，具有广阔的发展前景。于是，总结了堆石混凝土施工管理，提出了堆石混凝土挡土墙施工工序。要较好发挥堆石混凝土的优势，创造最大的经济效益，为和谐社会和绿色生产做贡献，在施工管理方面仍需深入研究的问题：①针对新的堆石混凝土结构形式的施工技术和质量管理研究，如堆石混凝土挡土墙施工管理;②更合理地进行施工计划，完善堆石混凝土施工工艺、工序;③在混凝土施工管理中,计划、技术、质量、成本管理之间是相互联系,密不可分的,无论加强那一方面的管理都会最终归结到降低成本,提高经经济效益上来。使计划、技术、质量、成本管理，四者相互协调促进，形成完整的堆石混凝土施工管理制度，尤为重要。参考文献[1]金峰，安雪晖.堆石混凝土大坝施工方法:中国,03102674.5[P].2003.[2]安雪晖,金峰,石建军.自密实混凝土填充堆石体的试验研究[J].混凝土.2005(1):3-6,42.[3]石建军,张志恒,金峰,等.自密实混凝土填充堆石体的试验[J].南华大学学报.2005，19(1):38-41.[4]金峰,安雪晖,石建军,等.堆石混凝土及堆石混凝土大坝[J].水利学报,2005(11):1347-1352.[5]石建军,周绍青,张志恒,等.自密实堆石混凝土梁的正截面受力性能[J].水利与建筑工程学报.2005，3(4):33-35.[6]周虎.堆石混凝土专题报告[R].清华大学水利系,2006,12.[7]黄绵松,安雪晖,周虎.堆石混凝土技术在梁构件中应用的试验研究[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版)，2007，23(3):353-357.[8]石建军,张志恒,金峰,张楚汉.自密实堆石混凝土力学性能的试验研究[J].岩石力学与工程学报，2007(增1):3231-3236.[9]安雪晖,黄绵松,周虎,金峰.堆石混凝土施工技术综述[C].“全国混凝土新技术及其工程应用”技术交流会暨2007年年会,2007.[10]唐欣薇，石建军，张志恒，等.自密实堆石混凝土力学性能的细观仿真与试验研究[J].水利学报，2009(7):844-849.[11]高俊青.堆石混凝土施工技术在新疆铁路及公路挡土墙工程中的应用[J].混凝土,2009-2(232):123-125.[12]孙新全.浅谈水利水电工程混凝土施工管理[J].经营管理者,2010(5):131.[13]宋殿海，刘剑.自密实堆石混凝土在宝泉抽水蓄能电站的应用[J].水利发电.2007，33(9):26-27,88.