干熱河谷地區(qū)碾壓混凝土施工技術(shù)

干熱河谷地區(qū)碾壓混凝土施工技術(shù)目錄1、工程概況2、原材料及施工配合比2.1原材料的選用2.2施工配合比3、碾壓混凝土施工3.1混凝土拌合系統(tǒng)3.2碾壓混凝土入倉方式3.3碾壓混凝土施工工藝3.3.1運(yùn)輸3.3.2卸料與攤鋪3.3.3碾壓3.3.4層間結(jié)合3.3.5切縫3.3.6變態(tài)混凝土施工3.3.7特殊氣候條件下的施工4、混凝土溫控防裂措施4.1控制拌和樓出機(jī)口溫度4.2控制混凝土澆筑溫度4.3通水冷卻4.4混凝土表面養(yǎng)護(hù)與保護(hù)5、施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)1．工程概況XX水電站位于XX省XX市XX縣與XX省XX市交界的XX中游河段，為XX中游河段規(guī)劃的八個梯級電站的最末一個梯級，為一等大（1）型工程，以發(fā)電為主，兼有防洪、灌溉、旅游等綜合利用功能。庫容約20.72億m3，電站裝機(jī)容量3000（5×600）MW。電站大壩由左岸、河中碾壓混凝土重力壩和右岸粘土心墻堆石壩組成的混合壩，壩頂總長1158m，其中混凝土壩部分長838.035m，心墻堆石壩部分長319.965m。碾壓混凝土重力壩最大壩高為159m，心墻堆石壩最大壩高75m。2013年4月底和5月初，在右岸26#壩段成功取出直徑為188mm、長度分別為21.82m和23.15m三級配C15碾壓混凝土芯樣，其中，23.15m長芯樣取樣高程為1086.60m至1063.45m，共穿越澆筑層8層，穿越碾壓層78層(碾壓層厚30cm)，經(jīng)相關(guān)單位查新確認(rèn)，23.15m為世界第一長芯樣，經(jīng)鑒定：兩根長芯樣表面光滑，質(zhì)密，骨料分布均勻，層間結(jié)合良好，微觀氣孔甚少。鉆孔壓水試驗(yàn)結(jié)果表明，抗?jié)B性能滿足設(shè)計要求。原材料及施工配合比2.1原材料的選用水泥選用42.5中熱硅酸鹽水泥，粉煤灰為Ⅱ級粉煤灰，骨料采用石灰?guī)r人工砂石骨料，其中細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)控制在2.2~2.9之間，砂中石粉（d≤0.16mm）含量控制在16%~22%。2.2施工配合比XX右岸碾壓混凝土施工配合比見下表2－1。表2－1XX水電站右岸大壩碾壓混凝土施工配合比混凝土類別設(shè)計指標(biāo)級配工作度s/mm水膠比材料用量(kgg/m3)用水量水泥粉煤灰砂小石中石大石減水劑引氣劑碾壓混凝土C9020W8FF100二3-70.5088799778063177401.2320.0704C9015W6FF100三3-70.557655837644506024520.9670.0553C9020W8FF100三3-70.507661917374546074551.0640.0608C18015W66F1000三3-70.557648907644506024510.9670.0553C18020W66F100三3-70.507653997364536064551.0640.0608說明：1.上表中水泥采用永保牌P.MH42.5，減水劑和引氣劑采用江蘇博特緩凝高效減水劑和引氣劑；2.級配二級配小石：中石＝45：55，三級配小石：中石：大石=30：40：30；3.VC值每增減1s，用水量相應(yīng)減增2kg/m3；砂細(xì)度模數(shù)每增減0.2，砂率相應(yīng)增減1%，用水量相應(yīng)增減2kg/m3；碾壓混凝土施工3.1混凝土拌合系統(tǒng)右岸混凝土拌和及制冷系統(tǒng)安裝由兩座2×4.5m3強(qiáng)制式攪拌樓組成，配有齊全的附屬設(shè)施完整的制冷系統(tǒng)，每座拌和樓的設(shè)計預(yù)冷混凝土產(chǎn)量為250m3/h。3.2碾壓混凝土入倉方式右岸大壩碾壓混凝土主要以自卸汽車直接入倉為主，壩后1055m、1070m和1087m高程馬道以及堆石壩下游側(cè)堆石體作為碾壓混凝土主要運(yùn)輸通道。3.3碾壓混凝土施工工藝3.3.1運(yùn)輸為防雨和防曬，在運(yùn)輸混凝土自卸汽車上設(shè)遮陽蓬。汽車入倉前，在洗車平臺將輪胎清洗干凈，防止將泥土等雜物帶入倉內(nèi)。3.3.2卸料與攤鋪（1）碾壓混凝土采用大倉面薄層連續(xù)短間歇施工。鋪筑方法與倉面面積、鋪筑強(qiáng)度及允許層間間隔時間相適應(yīng)。當(dāng)大壩倉面面積不超過5000m2時，鋪筑方法采用平層通倉法，當(dāng)倉面面積超過5000m2時，采用采用斜層平推法，斜層法施工鋪料傾斜方向分為向右岸傾斜或向左岸傾斜，按1:10~1:15坡度鋪料平倉碾壓，逐層向前推進(jìn)。斜層碾壓開倉段平碾長度不小于30m，減薄每個鋪筑層在斜層前進(jìn)方向的厚度，并使上一層全部包住下一層，逐漸形成傾斜層面，沿斜層前進(jìn)方向每增加一個升程，都對水平施工縫鋪砂漿。（2）攤鋪厚度按33cm~35cm控制，壓實(shí)厚度按30cm控制，超高部位重新平倉。3.3.3碾壓（1）下層碾壓混凝土初凝前，上層碾壓混凝土碾壓完畢。（2）碾壓混凝土相對密實(shí)度大于98%，三一重工型號為YZC12振動碾，碾壓遍數(shù)為無振2遍+有振8遍+無振2遍。（3）振動碾行走速度為1.0km/h~1.5km/h，走向偏差控制在20cm范圍內(nèi)。（4）大壩迎水面8~15m范圍內(nèi)，碾壓方向垂直水流方向，碾壓條帶間的搭接寬度為10~20cm，端頭部位搭接寬度不小于100cm。（5）斜層平推法的坡腳邊緣，碾壓時預(yù)留20~30cm寬度與下一層同時碾壓。3.3.4層間結(jié)合（1）連續(xù)上升鋪筑的碾壓混凝土，層間間隔時間控制在直接鋪筑允許時間內(nèi)，因故中止?jié)仓蚱渌蛑率箤娱g停歇時間超過允許值，按表3-1分成Ⅰ型和Ⅱ型冷縫，按表3-2方法進(jìn)行處理。表3-1碾壓混凝土層面允許停歇時間及施工冷縫分類月份層面允許停歇時時間Ⅰ型冷縫Ⅱ型冷縫11月~2月初凝時間－1hh＞10h且≤244h＞24h3月、10月＞8h且≤16h＞16h4月~9月＞6h且≤12h＞12h表3-2碾壓混凝土層、縫面處理方法分類混凝土C15和C200（三級配配）C20（二級配配）＜層面允許停歇歇時間直接鋪筑下一層層混凝土鋪一層水泥、粉粉煤灰漿液液Ⅰ型冷縫將層面松散物及及積水清除除干凈，鋪鋪一層厚度度為1~1..5cm強(qiáng)度比混混凝土高一一級砂漿，并并立即攤鋪鋪上一層碾碾壓混凝土土，并應(yīng)在在砂漿初凝凝前碾壓完完畢。將前述方法中的的砂漿改為為水泥、粉粉煤灰漿液液，并摻入入滲透結(jié)晶晶型防水劑劑。Ⅱ型冷縫用沖毛等方法清清除混凝土土表面的浮浮漿和松動動骨料后，先先均勻刮鋪鋪1~1..5cm厚的砂漿漿（強(qiáng)度高高于混凝土土一級），以以后處理方方法同Ⅰ型冷縫相相同。將前述方法中的的砂漿改為為水泥、粉粉煤灰漿液液，并摻入入滲透結(jié)晶晶型防水劑劑。（2）VC值對層間結(jié)合質(zhì)量影響較大，根據(jù)氣候條件對其實(shí)行動態(tài)調(diào)整，一般情況下VC值控制在3~7s，高溫時取下限，低溫陰天時取上限，當(dāng)氣溫高于30℃以上時，機(jī)口VC值可取1~3s。3.3.5切縫采用通倉方式進(jìn)行碾壓的大壩橫縫，采用切縫機(jī)形成誘導(dǎo)縫的方式進(jìn)行成縫處理。在碾壓完成后，即進(jìn)行切縫施工，采用間斷切縫，切縫深度控制在碾壓層厚的2/3，縫內(nèi)填充彩條布，再用振動碾碾壓一至二遍。3.3.6變態(tài)混凝土施工變態(tài)混凝土采用溝槽法加漿的方式，在已經(jīng)攤鋪好的碾壓混凝土上，人工采用釘耙將碾壓混凝土掏出溝槽，然后將灰漿均勻地?fù)饺霚喜蹆?nèi)。摻漿量為變態(tài)混凝土量的4%~6%。3.3.7特殊氣候條件下的施工（1）雨天施工時，適當(dāng)加大混凝土拌和物VC值，加快平倉、碾壓速度，同時及時清理倉面積水，碾壓完成的混凝土面立即用防雨布覆蓋，將積水引至固定地點(diǎn)，在上層鋪料前將灰漿流失嚴(yán)重的混凝土挖除。當(dāng)降雨量超過0.3mm/6min或3mm/h時，停止?jié)仓雺夯炷?，對碾壓完成的倉面采取防雨措施，雨后恢復(fù)施工時將降雨引起的浮漿用水沖除，在下一層碾壓混凝土鋪筑前鋪一層砂漿。對突遇大雨而未來得及攤鋪或壓實(shí)的碾壓混凝土視為廢料處理。（2）高溫天氣施工時，縮短層間間隔時間，防止混凝土溫度大幅度回升及表面水分迅速蒸發(fā)散失，關(guān)鍵是控制倉內(nèi)混凝土VC值，加快運(yùn)輸、平倉碾壓速度，減小溫度倒灌；倉面采用噴霧機(jī)噴霧，保持倉面混凝土表面濕潤；碾壓完畢后，立即覆蓋保溫被，以防太陽直射。混凝土溫控防裂措施4.1控制拌和樓出機(jī)口溫度（1）散裝水泥工地入罐最高溫度不超過65℃；（2）對成品料倉設(shè)置涼棚，減少骨料受氣溫變化的影響；（3）對混凝土骨料采用一、二次風(fēng)冷等措施進(jìn)行預(yù)冷，并采取加片冰拌和以降低混凝土出機(jī)口溫度。（4）設(shè)計要求碾壓混凝土出機(jī)口溫度最低按12℃控制，根據(jù)混凝土溫控分區(qū)圖、溫控施工技術(shù)要求和混凝土實(shí)際施工溫控資料，通過理論計算，由混凝土澆筑溫度，反推混凝土出機(jī)口溫度，在2~11月份當(dāng)氣溫≤24℃時，不同區(qū)域混凝土出機(jī)口溫度提高了2~5℃，當(dāng)氣溫≥25℃時，部分區(qū)域出機(jī)口溫度也提高了2~3℃。4.2控制混凝土澆筑溫度（1）控制碾壓混凝土澆筑溫度與出機(jī)口溫度之差不大于5℃?；炷吝\(yùn)輸車輛設(shè)置遮陽棚，控制運(yùn)輸過程中溫度回升；卸入倉面的混凝土要及時平倉、碾壓；當(dāng)澆筑倉內(nèi)氣溫高于25℃時，采用噴霧機(jī)進(jìn)行倉面噴霧，以降低倉面溫度。（2）為防止?jié)仓^程中熱量倒灌，需加快混凝土的運(yùn)輸和平倉速度，碾壓混凝土從拌和到碾壓須在2h內(nèi)完成。平倉碾壓密實(shí)后，立即覆蓋等效熱交換系數(shù)為β≤15KJ/（m2·h·℃）的保溫材料進(jìn)行保溫，直至上坯混凝土開始鋪料進(jìn)才能逐步揭開，并且上坯混凝土覆蓋時間不超過5h。4.3通水冷卻（1）通水冷卻水管采用HDPE塑料管，管內(nèi)徑為28mm，管壁厚度為2mm。單根水管長度不大于300m，蛇形布置。冷卻水管垂直間距為1.5m，二級配區(qū)水平間距為1.0m，三級配區(qū)水平間距為1.5m。（2）混凝土通水冷卻要求是：一期通水時間不少于21d，并連續(xù)進(jìn)行；90d設(shè)計齡期混凝土前10d混凝土最大降溫速率不超過每天1℃，10d后混凝土最大降溫速率不超過每天0.5℃；180d設(shè)計齡期混凝土前10d混凝土最大降溫速率不超過每天0.5℃，并且降幅不宜低于最高溫度超過2~3℃，10d后混凝土最大降溫速率不超過每天0.5℃，并且總降溫幅度不宜低于最高溫度超過4~5℃。（3）一期通水冷卻準(zhǔn)備結(jié)束時，進(jìn)行全面的悶水測溫，以確定冷卻效果是否達(dá)到要求，若未達(dá)到要求，則繼續(xù)通水，直至達(dá)到要求。4.4混凝土表面養(yǎng)護(hù)與保護(hù)（1）混凝土初凝后采用流水或酒水養(yǎng)護(hù)，永久外露面采用φ25mm塑料花管長期流水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不少于混凝土的設(shè)計齡期，進(jìn)入低溫季節(jié)，覆蓋保溫材料進(jìn)行表面保溫時，停止養(yǎng)護(hù)；水平倉面和澆筑塊側(cè)面采用人工灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不少于28d或至上一倉澆筑前為止。（2）表面保護(hù)是防止混凝土表面裂縫的有效措施，特別是大體積混凝土澆筑初期內(nèi)部溫度較高時尤其應(yīng)注意表面保護(hù)。拆模時間不早于3d，氣溫驟降期間不允許拆模，在11月~翌年3月日氣溫變幅較大的季節(jié)，拆模后立即覆蓋等效熱交換系數(shù)為β≤10KJ/（m2·h·℃）的保溫材料。施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)（1）VC值實(shí)行動態(tài)控制。根據(jù)氣候特點(diǎn)和現(xiàn)場實(shí)際情況動態(tài)調(diào)整碾壓混凝土出機(jī)口VC值，在一般情況下VC值控制在3~7s，當(dāng)氣溫高于30℃以上或大風(fēng)天氣時，機(jī)口VC值控制在1~3s，運(yùn)輸至倉面VC值損失約1s，倉面VC值可控制在2~4s；當(dāng)小雨或陰天時機(jī)口VC值控制在5~7s。（2）混凝土出機(jī)口溫度實(shí)行動態(tài)控制。設(shè)計圖紙一般只是給出碾壓混凝土出機(jī)口最低溫度，可根據(jù)不同區(qū)混凝土的澆筑溫度，結(jié)合外界氣溫等條件，運(yùn)用理論計算公式反推混凝土出機(jī)口溫度，這樣可以計算出不同氣溫條件下，相應(yīng)的出機(jī)口溫度，在氣溫較低時，可提高出機(jī)口溫度，或者不生產(chǎn)預(yù)冷混凝土，這樣即可以節(jié)約能源，又可以提高混凝土拌和