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小溶江水利枢纽大坝碾压混凝土施工技术优化探析

  1 工程慨况

  小溶江水库总库容1.52 亿m3,属大(2)型水库,Ⅱ等工程。拦河坝为碾压砼重力坝,坝顶总长247m,坝顶高程271.50m,坝顶宽7m,最大坝高89.5m。大坝坝体共分10 个坝段,其中:溢流坝段为一个坝段,采用实用堰结构,坝段长39m;非溢流坝段共9 个坝段,设计为重力坝结构型式。主要工程量:土石方开挖58.64 万m3、常态砼12.96 万m3、碾压砼37 万m3、钢筋制安3117t、金结安装512t。

  2 碾压砼施工技术

  2.1 模板施工

  大坝根据其结构特点及薄层连续施工的需要,上下游直立面采用3×3m 连续翻升钢模板;下游斜坡面采用1.5×3m 连续翻升钢模板。施工仓面配备25t 及20T 汽车吊各一台进行模板拆装。模板安装与拆除由专职人员负责,每一吊车配备5 人。翻升模板安装前先按砼结构物的施工详图测量放样,每块模板一至两个样点。模板采用准12mm 拉锚螺栓内拉加固,一端穿过模板上预留孔位与模板外侧桁架相连接,并按照测放的模板线紧固牢靠,另一端与坝内仓面预埋Φ25 插筋焊接牢靠。模板之间采用连接螺栓相加固,使模板之间的接缝平整严密,上下层模板之间利用松紧丝杠连接并调整模板倾角,一般模板上口向内略倾3mm~5mm,再行固定。

  2.2 布料

  本工程碾压砼运输主要采用自卸汽车直接入仓和坝顶溜管垂直输送,仓面自卸汽车接料二次水平转运入仓两种方式。(1)自卸车卸料时采用”退铺法”多点卸料方式,按梅花型依次堆卸。为了减少骨料分离,应将砼料卸于铺筑层摊铺前沿的台阶上,同时应尽量降低卸料高度,一般不应大于1.5m。(2)卸料分条带进行,且与铺筑方向垂直。(3)铺料从下游向上游或上游向下游(自仓面下游侧入仓)平行坝轴线方向摊铺,按4m 宽一条带,由远及近后退法摊铺,一条带铺满或摊铺一定长度后,从开始端另起一条带,每条带摊铺30m 左右即作为一碾压单元。对于坝前二级配防渗碾压砼按一个条带一次铺筑;当大坝宽度小于12m 时,不分条带,全断面一次铺筑。(4)根据各级配砼的分界线严格控制卸料点位置,保证卸料平仓后其误差在规范允许要求内。

  2.3 平仓

  布料后及时平仓、碾压。平仓厚度按33~35cm 控制,采取逐层降低,直至达到要求的铺料厚度。(1)在大坝上、下游大模板上(含岸坡岩面),由测量放线,划出分层的标志线,并标明层次号码,依此作为控制铺料厚度的标志。(2)平仓方向尽可能平行于坝轴线方向,推料时采用”一堆三推”,先两侧后中间的方法。(3)平仓机平仓后,要求做到平整,没有显著凹凸起伏,不允许有较大高差悬殊,尤其严禁整个仓面向下游倾斜,平整度要求达到±3㎝。(4)平仓过程中卸料口应推成斜面,对粗骨料集中部位采用人工分散处理。

  2.4 碾压

  每个铺筑层条带摊平后,按要求的碾压遍数及时进行碾压。(1)振动碾作业的行走速度为1~1.5km/h。DW202AD 振动碾大坝碾压作业程序按:无振2 遍→有振6~8 遍→无振2 遍执行。在仓面周边的1~3m 范围内增加单轮有振8 遍。(2)大坝上游二级配防渗区碾压方向应垂直水流方向,其余部位也宜垂直水流方向。(3)碾压条带应清晰,每条碾压条带走偏距离不超过10cm,条带间的搭接宽度必须重叠15~20cm,同一条带接头部位重叠碾压2.4~3m。(4)碾压砼允许层间间隔时间应小于砼初凝时间1~2h,碾压砼从出机至碾压完毕应控制在2h 以内。若间隔时间在2h~4h 之间,层面增铺2~3mm 厚水泥净浆后可继续铺筑;若间隔时间在4h~6h(次高温季节)/8h(低温季节)之间,层面增铺2cm 厚水泥砂浆后可继续铺筑;若超出6h/8h,层面按冷缝处理。(5)仓面VC 值应进行动态管理,试验室应每2 小时测定一次VC值,并根据材料情况、气候条件、入仓方式、施工过程损失情况和仓面施工情况,调整砼配合比,动态控制碾压砼出机口VC 值。施工仓面以不陷碾,碾压完毕时砼层面达到全面泛浆、人在上面行走微有弹性、仓面没有骨料集中等作为标准。

  2.5 成缝

  采用人工手持式振动切缝机先碾后切方式切缝。切缝要求顺直连续,成缝面积不小于缝面总面积的90%,设计缝宽1cm,上、下游变态砼范围的缝面通过填塞沥青杉木板提前形成,坝内缝内采用干砂填充。切缝完毕后对缝面用振动碾骑缝静碾1~2 遍。

  2.6 入仓口施工

  大坝碾压砼施工采用自卸汽车直接入仓时,入仓口处理直接影响到施工强度、速度和质量,应在保证质量的情况下尽快完成。本项目采用砌筑砼预制块进行该处的处理,具体工序如下:(1)按测量队提前在岸坡部位测放并标识好的坝下游坡面线进行控制,采用座浆法迅速砌筑好砼预制块。(2)砌筑完成后立即开始仓内路口处预留部分碾压砼的平仓碾压作业,仓外自卸汽车或装载机运输石渣,辅以反铲摊铺、整平,迅速形成路面后,立即冲洗干净。(3)路面冲洗后面层铺筑一层干净石子,经碾压并验收合格后方可恢复与仓面的交通。

  2.7 缝面处理

  施工缝及冷缝必须进行缝面处理,缝面处理采用冲毛法清除砼表面的乳皮及松动骨料。层面处理完成并清洗干净,经验收合格后,均匀铺1.5cm~2cm 厚的砂浆,然后摊铺碾压砼。(1)施工缝面采用低压水冲毛,水压力一般为0.2~0.5MPa,冲毛在初凝之后,终凝之前进行。一般在砼收仓后16~24h 进行,夏季取小值,冬季取大值。(2)碾压砼浇筑前,施工缝必须冲洗干净且无积水、污物等。(3)施工缝砂浆需均匀摊铺,确保施工质量,砂浆稠度宜控制在140~180mm。(4)上游防渗区(二级配碾压砼)内每个碾压层面均铺2mm 厚水泥粉煤灰净浆,以提高层间结合及防渗能力。

  2.8 表面养护

  (1)碾压砼施工完毕18~24h 后,即开始进行洒水养护,使砼面层保持湿润状态,洒水养护应持续到上一层碾压砼开始铺筑为止,坝上下游及长期暴露的砼面必须养护28 天以上。(2)在炎热及干燥气候情况下碾压砼施工必须进行喷雾,已碾压好超过初凝时间但未终凝的砼面严禁设备、人员通过,终凝后的砼面需2~3 天强度后方可允许设备通过。(3)碾压砼的养护工作有施工队指派专人负责,并做好养护记录,质管部负责检查。

  2.9 变态砼施工

  变态砼就是通过加浆、振捣改变碾压砼的性质,基本变为常态砼。本工程变态砼主要布置在大坝的四周、止水、廊道周边以及坝内建筑物周边等,变态砼设计厚度均为40cm。但因施工中大坝上、下游的大块模板采用内拉式的加固形式,考虑到拉筋角度及设备安全距离,经与设计沟通后将大坝上、下游靠近模板的变态砼厚度变更为150cm。本工程变态砼采取在拌和站机制拌和,20t 自卸汽车运输至现场,一台0.2m3 反铲入仓并平仓,人工采用Φ100 变频振捣器振捣的施工方案。对于变态砼与碾压砼之间的结合部位采取掺加水泥粉煤灰净浆,等待15 分钟,待浆液渗透均匀后,再用变频振捣器振捣。加浆到振捣完毕控制在40min 以内,振捣时间以振捣后砼表面完全泛浆为准,振捣器插入间距需小于同级配常态砼,以保证结合部位的施工质量。

  3 结束语

  在小溶江水利枢纽工程大坝碾压砼施工中,通过对大坝岸坡垫层砼、大坝岸坡固结灌浆、坝体排水孔及坝体变态砼等施工方案的优化,使施工难度大、成本高、对进度影响大等缺点,得到了解决;既避免了在碾压砼浇筑过程中的相互干扰,有效提高了施工进度,又保证了施工质量;同时,经核算,优化方案具有较明显的经济优势。