試論大壩碾壓混凝土的施工工藝

1、試論大壩碾壓混凝土的施工工藝楊俊利(中國水電建設集團第十五工程局有限公司陜西西安710016)摘要碾壓混凝土壩是一個新興的壩型，它將土石壩的機械化作業(yè)用于碾壓混凝土施工。本文通過對麒麟觀電站碾壓混凝土施工工藝的試驗、研究和探討，總結出大壩碾壓混凝土從基礎處理、入倉方式、鋪料、碾壓等施工工藝的基本施工方法，值得同類型大壩施工參考和借鑒。關鍵詞碾壓混凝土；變態(tài)混凝土；負壓溜槽；翻升模板中圖分類號：TV544921文獻標識碼：B1工程概況南河

2、麒麟觀一級水庫位于湖北省宜昌市五峰縣仁和坪鎮(zhèn)，壩址所處河段位于五峰六大河流之一的南河流域中游，屬南河流域中的梯級調節(jié)電站。麒麟觀一級水庫電站樞紐布置有大壩、壩頂溢洪道，左岸引水壓力隧洞，發(fā)電廠房和升壓站等建筑物，水庫總庫容1532O0萬m，裝機總容量2x3200kW。大壩為碾壓混凝土雙曲拱壩，建基面高程385Om，壩頂高程462m，最大壩高77m，大壩底寬12m，頂寬45m，壩軸線長1381m。大壩頂部設3‘孔溢流表孔，每孑L凈寬9m，

3、大壩及溢洪道混凝土設計方量共計約6萬m。2施工工藝流程●大壩碾壓混凝土分為上游二級配區(qū)(25m寬)和下游三級配區(qū)。共設三個誘導縫，將大壩分為四個壩塊，采用通倉薄層澆筑施工。施工工藝流程如圖1所示。3施工工藝31基礎面處理大壩為通倉澆筑，倉面面積較大，采用人工鑿毛勞動強度大，速度慢，不能滿足大壩快速上升的需要。采用1臺50MPa／cm壓力水沖毛機，班產量可達300m2~400m，周邊輔以人工鑿毛，可縮短間歇時間，提高工效。沖毛時間一般在混

4、凝土終凝后24h。沖毛厚度3mm，露出砂粒即可，不必露出石子，比常規(guī)人_T鑿毛可節(jié)省混凝土lO倍以上。而且在基礎面鋪筑砂漿時更易于人工鋪筑，鋪筑厚度容易控制，可以大量節(jié)省砂漿。32模板翻升翻升模板外形尺寸為3m15m，外備兩個鋼衍架支撐，上下左右設有6根調弧絲桿，可根據大壩體型進行板面調節(jié)，單塊重800kg，配1臺8t吊車協(xié)助作業(yè)。每塊模板有4個由16內拉錨，拉錨直線長50em，由2根16鋼筋彎成紡錘形，單根16鋼筋長12m，兩根紡錘形

5、鋼筋與一根16絲桿焊接，外加螺帽緊固。模板翻升每班可完成lOOm左右，拉錨每班每人可焊接4O個左右。根據上壩速度，可確定模板數量，如每班上升一層(30cm)時，必須保證有5層模板，即75m高模板，才能保證施工安全。如果大壩上升速度快，模板量可按比例增加。左右壩肩設計輪廓線與山體較近，翻升模板不能應用，采用小模板，外側加固。33混凝土運輸331水平運輸混凝土采用1臺2Om拌合樓，混凝土攪拌時間90s，6臺自卸汽車運輸至左岸壩頂集料斗。33

6、2垂直運輸根據大壩左右壩肩地形條件，無法在壩肩修筑混凝土入倉道路。左壩肩開挖坡度為43。，滿足負壓溜槽的使用條件。因此沿左壩肩拱端架設負壓溜槽，在大壩左岸壩頂高程462m處設有集料斗，圖1施工工藝流程圖e、()CC@自卸車將混凝土倒入集料斗中，經O8m寬輸送帶運至負壓溜槽。左岸負壓溜槽架設在承重腳手架上，腳手架沿岸坡方向搭設5排，排距Im，間距15m，步距12m，腳手架底部與岸坡砂漿錨桿連接。負壓溜槽用500半圓形鋼管加一r而成，壁厚5

7、ram，單根長4m，兩頭焊接20mm厚鋼法蘭盤。溜槽上鋪6ram厚、寬1m的橡膠蓋帶，蓋帶鋪成半圓形，距槽底8era～lOem，L口用扁鐵壓條與溜槽邊緣角鋼連接，連接采用12螺桿，間距05m。溜槽出料端連接500彎管，彎管再接鐵皮串簡，通常溜槽運行10萬m’混凝土時，槽底將會磨透損壞。根據總體混凝土方量，可適當增加至8ram厚，或在間歇期間及時補焊槽底。蓋帶每l萬m時將會磨透，根據實際情況可適當增加蓋帶的厚度。500彎管壁厚5ram，運

8、行l(wèi)O~Om’混凝土時，彎管受沖擊力最大的地方將會被擊穿，導致漏料漏漿，嚴重影響澆筑速度，因此，可在管壁內受沖擊力最大的部位焊接廢舊彈簧鋼板，增加耐磨性及抗沖擊性。串桶采用15mm厚鐵皮焊接制成，上口直徑500rnm，下口直徑400mm，高lm，管徑不宜太小，否則將會出現頻繁的堵料現象。33VC值動態(tài)控制混凝土出機口VC值通常控制在5s～lOs之間，根據現場施_『=情況，以不陷碾為準，VC值越小越好。氣溫較高時可減小VC值，也可以在倉面

9、噴霧降溫，陰雨天時，可增大VC值。降雨量在3mndh以下時不會影響施]：，超過3mrrdh時應停止施工。34砂漿鋪筑通常砂漿鋪筑采用人工鋪撒。按常規(guī)配合比拌制的砂漿，砂漿偏干，和易性差，鋪筑厚度及均勻性較難控制，不易于施[。現場試驗后發(fā)現，較干的砂漿不易與層間接合，結合層的砂漿成蜂窩狀，對于層間防滲來講，尤為嚴重。如果采用和易性好，較稀的砂漿，人工便于鋪撒，便于用刮板刮平，厚度與均勻性能得到有效的控制，而且施工速度快。現場試驗后發(fā)現，該

10、方法施工后層間結合很好，看不出層間結合的痕跡。在混凝土層間出現初凝但未終凝的情況下，一般采用鋪筑砂漿墊層，此時砂漿的和易性尤為重要，宜稀不宜干。35鋪料351壩面運輸大壩壩面配置2臺5t自卸汽車從負壓溜槽接料運輸，交叉作業(yè)，可提高鋪筑速度，充分發(fā)揮負壓溜槽輸送能力。352鋪料分區(qū)整個壩面一般分二級配區(qū)(25m寬)和j級配區(qū)。根據壩面寬度，上下游分為兩個碾壓條帶，壩面寬度窄時可逐一減少鋪料條帶，沿壩軸線方向鋪料長度一般以2h之內能夠碾壓為

11、準，來確定鋪料長度，一般鋪料長度定為30m～40m353鋪料順序及方法一般先鋪上游二級配區(qū)，二級配區(qū)層間要求鋪撒水泥凈漿。鋪筑40m左右時換料鋪筑下游j級配區(qū)，采用倒退法鋪料。在遇到埋設誘導塊或冷卻水管時，采用進占法鋪料，此時可按誘導縫位置將大壩分為4大塊鋪筑。36平倉碾壓選用平倉設備時，必須充分考慮到達壩頂時的操作空間，設備體積不宜過大，否則在接近壩頂施工時，會發(fā)生設備擁堵、無法施_T的現象。本工程采用7O型東方紅推土機平料。推土機平

12、料前，人工必須將料堆周周集中的粗骨料散開，平倉厚度34em，周邊止水等邊角部位輔以人工平倉。碾壓機械為YZC12雙鋼輪振動碾。壓實厚度30em，先靜碾2遍，再振碾8遍，碾壓左右搭接20em以上，前后搭接15m～3Om最后碾壓2遍時可灑水碾壓，使層面泛有2mm左右厚度的漿液。如遇氣溫偏高，可用沖毛機在表面2m高噴霧降溫后碾壓。碾壓后及時的測試壓實度，達不到設計要求時重新補碾，直到合乎要求為準。37變態(tài)區(qū)施r：上下游變態(tài)區(qū)寬50em，左右壩

13、肩變態(tài)區(qū)寬15m。上下游模板邊緣一般在鋪料前人工先在模板根部提前鋪筑一部分細料，然后推土機大面積平料，這樣能防止推土機平料時周邊骨料堆積現象發(fā)生，便于人振搗密實，能保證大壩的外觀形象質量。變態(tài)區(qū)加漿以前，人T先挖20era寬，15era深的溝槽，或者采用50腳踏式打孔器打孑L，然后加水泥凈漿，加漿量控制在5％～6％。水泥凈漿由集中制漿站L4o0型攪拌機拌合，經由50運輸管路放人拉漿筒中，用標準量具倒入溝槽中。通常設計每米加漿標準量具，防

14、止?jié){液多加或少加。振搗器采用書100插入式變頻振搗器振搗，2臺振搗器f=作范圍為200m，一般先振搗后碾壓，這樣易于人工勾槽加漿。碾壓后可能會出現與變態(tài)區(qū)錯臺現象，此時可用振搗器二次振搗抹平，此方法比小碾子碾壓質量更可靠，而且倉面平整，更易于碾壓區(qū)域與變態(tài)區(qū)域結合。如果先碾壓后加漿振搗，人_[不易溝槽，漿液不易滲透，而且難以振搗密實。38誘導縫施T誘導縫上游設有銅皮、PVC雙層止水帶，下游只有1層PVC止水帶，通常銅皮止水焊接高度(一般

15、與翻升模板高度一致)取15m，由于壩型的限制銅皮止水三維變化較大，如若太長，焊接偏差大，與設計線相差較大，如若太短，焊接量大，不易于施工。PVC止水帶粘結通常采用加熱板現場連接，采用長50emt5em的鋼板，用汽油噴燈加熱，人丁割除PVC帶上的凸條后，按設計要求搭接15em長。該方法速度快，粘結質量好，而且不易污染。如用粘結劑，粘結過程時間太長，而且經常被水泥漿污染，出現開膠、脫膠現象。誘導塊每90em高(3個升層)一層，每塊重170k

16、g，人工搬運困難。在以后設計中建議適當改小誘導塊體形，便于現場施工。4工藝效果通過在本工程施工過程中的研究和探討，基本總結出了大壩碾壓混凝土的施工工藝。在施工時嚴格按照工藝流程操作，使得各工序作業(yè)規(guī)范化、程序化，操作工越來越熟練，效率越來越高。本次工程的混凝土月最大升程達13m。經現場取樣檢查，內在質量良好，外觀質量同樣取得了驗收專家的好評5結語碾壓混凝土施T關鍵在于快，重點在于翻升模板的翻升速度，這是制約工程進展的關鍵工序。實際工程中