變態(tài)混凝土在百色水利樞紐主壩施工中的應(yīng)用
2006-08-25 00:00
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摘 要：在百色碾壓混凝土重力壩的施工中，變態(tài)混凝土充分運(yùn)用于兩岸壩基墊層混凝土、壩基、孔洞、模板周邊廈拼縫鋼筋網(wǎng)部位．并在施工工藝上進(jìn)行了一些新的嘗試。包括采用插孔加漿新工藝，有效控制加漿量；對(duì)于具備汽車直接入倉(cāng)的岸坡變態(tài)混凝土集中部位度鋼筋網(wǎng)部位。使用拌和樓直接拌制變態(tài)混凝土等，取得了較好的效果。
關(guān)鍵詞：變態(tài)混凝土；施工工藝；碾壓混凝土大壩；百色水利樞紐
1 概述
碾壓混凝土筑壩技術(shù)自20世紀(jì)80年代初開始在我國(guó)水利水電工程中實(shí)踐應(yīng)用以來(lái)，憑借其施工速度快、造價(jià)低等方面的優(yōu)勢(shì)得到快速發(fā)展，目前我國(guó)碾壓混凝土的筑壩技術(shù)已居世界領(lǐng)先水平。早期在碾壓混凝土筑壩施工中。對(duì)于上游迎水面的防滲部位，孔洞周邊、模板周邊、鋼筋網(wǎng)部位或者其他無(wú)法采取碾壓混凝士施工的部位，通常采用澆筑常態(tài)混凝土的方法，為此在碾壓混凝土筑壩施工中，需要同時(shí)準(zhǔn)備常態(tài)混凝土的施工，但是這種施工方法不僅影響碾壓混凝土的澆筑速度，而且增加了施工準(zhǔn)備工作，從實(shí)踐看常態(tài)混凝土和碾壓混凝土之間的結(jié)合效果也不夠理想。隨著碾壓混凝土筑壩技術(shù)的不斷發(fā)展，一種采用碾壓混凝土的進(jìn)倉(cāng)手段，利用常態(tài)混凝土的振實(shí)方法，用于替代常態(tài)混凝土的新混凝土——變態(tài)混凝土。在碾壓混凝土筑壩施工中得到推廣應(yīng)用。從而提高碾壓混凝土的施工速度，減少異種混凝土之間的薄弱結(jié)合部位，使碾壓混凝土筑壩技術(shù)具有更強(qiáng)的生命力。
2 變態(tài)混凝土的施工工藝
2．1 鋪料
變態(tài)混凝土在鋪料時(shí)，若采取同大倉(cāng)面碾壓混凝土一起直接使用平倉(cāng)機(jī)進(jìn)行攤鋪，則往往存在骨料集中，且局部會(huì)高出碾壓混凝土大倉(cāng)面的情況。振實(shí)后變態(tài)混凝土部位高出碾壓混凝土倉(cāng)面，不利于振搗作業(yè)，且易造成變態(tài)混凝土灰漿流失。因此。變態(tài)混凝土鋪料常采取人工輔助攤鋪平整，同時(shí)為防止變態(tài)混凝土的灰漿流人碾壓混凝土倉(cāng)面，一般要求將變態(tài)混凝土區(qū)域攤鋪成低于碾壓混凝土6~ 10 cm左右的槽狀，如圖1所示。
 2．2 加漿
變態(tài)混凝土的加漿是一道極其關(guān)鍵的施工工序，直接影響到變態(tài)混凝土的質(zhì)量。首先為了滿足設(shè)計(jì)參數(shù)要求，須對(duì)變態(tài)混凝土所用灰漿進(jìn)行試驗(yàn)，設(shè)計(jì)出灰漿的配合比及加漿量等參數(shù)。其次，為了保證漿液的均勻性，應(yīng)設(shè)置制漿站進(jìn)行集中制漿，凈漿放置時(shí)間不宜過長(zhǎng)，從開始拌制到使用完畢控制在1 h之內(nèi)，做到隨用隨拌。
加漿方式主要有底部加漿和頂部加漿兩種方式。底部加漿是在下一層變態(tài)混凝土層面上加漿后再在其上面攤鋪上碾壓混凝土后進(jìn)行振搗，用振動(dòng)力使?jié){液向上滲透，直到頂面泛漿為止，這種加漿方式的優(yōu)點(diǎn)是均勻性較好，但振搗非常困難。頂部加漿是在攤鋪好的碾壓混凝土面上鋪灑灰漿進(jìn)行振搗。這種方式振搗容易，但漿液向下滲透困難，不易均勻，且會(huì)出現(xiàn)漿體浮在表面的不利狀況。百色水利樞紐主壩變態(tài)混凝土施工經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)，最終采取新的加漿施工工藝，即插孔加漿施工工藝。
2．3 振搗
變態(tài)混凝土的振搗一般先于鄰近的碾壓混凝土，有時(shí)也可在鄰近的碾壓混凝土碾壓完后進(jìn)行。振搗一般采用Ф100高頻振搗器或Ф70軟軸式振搗器。振搗一般要求在加漿15min之后進(jìn)行，振搗時(shí)間控制在25—30 s之間，振搗時(shí)振搗器插入下層的深度要達(dá)到10 cm以上。在與碾壓混凝土搭接部位處要求高頻振搗器向碾壓混凝土一側(cè)振搗，使兩者互相融混密實(shí)。對(duì)于變態(tài)混凝土與碾壓混凝土局部搭接凸出部分，一般采用小型振動(dòng)碾補(bǔ)充碾壓平整。
3 變態(tài)混凝土在百色碾壓混凝土主壩中的應(yīng)用
3．1 變態(tài)混凝土的應(yīng)用與漿液配比
百色水利樞紐主壩是一座全斷面碾壓混凝土重力壩，碾壓混凝土澆筑方量為211．6萬(wàn)rn3。在主壩施工中，變態(tài)混凝土得到廣泛應(yīng)用，總方量達(dá)16．33萬(wàn)rn3。大壩岸坡常態(tài)混凝土墊層周圍及部分壩基部位、上下游模板邊、伸縮縫、上下游止水設(shè)施周邊、廊道、電梯井周邊、觀測(cè)電纜周邊、拼縫鋼筋網(wǎng)部位及振動(dòng)碾碾壓不到的部位全部采用變態(tài)混凝土。
主壩變態(tài)混凝土所使用的漿液采取集中制漿，制漿站生產(chǎn)能力為5．0 m3／h。凈漿通過管道從制漿站輸送至澆筑倉(cāng)面，然后用機(jī)動(dòng)翻斗車運(yùn)往使用地點(diǎn)，在攤鋪好的30 cm厚碾壓混凝土層面上人工手提桶（有記量）鋪灑。通過實(shí)驗(yàn)，變態(tài)混凝土的加漿量確定為在碾壓混凝土基礎(chǔ)上摻6%的水泥粉煤灰凈漿，不同標(biāo)號(hào)碾壓混凝土采用不同的配合比凈漿。凈漿的配合比見表1。
凈漿的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制主要是通過測(cè)試其比重，比重控制標(biāo)準(zhǔn)見表2。
原施工圖設(shè)計(jì)要求在主壩3—9號(hào)壩段基巖面覆蓋一層1．5 m厚的常態(tài)混凝土墊層，左、右岸坡壩段常態(tài)混凝土與壩體碾壓混凝土同步上升。由于常態(tài)?昆凝土與碾壓混凝土的初凝、終凝時(shí)間有差異，要做到同步上升在混凝土澆筑層覆蓋時(shí)間方面有一定難度，同時(shí)在實(shí)際施工中，兩種混凝土的同步施工存在運(yùn)輸、入倉(cāng)、平倉(cāng)等諸多不利因素。因此在主壩施工中進(jìn)行大膽創(chuàng)新，把變態(tài)混凝土的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大到岸坡基巖面的墊層混凝土上，取消原來(lái)1．5 m厚的常態(tài)混凝土墊層，即3B 4號(hào)壩段高程99．5～123 m及8B壩段高程124．5~ 132 m岸坡基礎(chǔ)直接澆筑1．5 m厚的變態(tài)混凝土，與壩體碾壓混凝土同步上升。左岸2—3號(hào)壩段高程147—177 m及右岸11號(hào)壩段高程163～177 m岸坡基礎(chǔ)澆筑2 m厚的變態(tài)混凝土，取消原來(lái)2 m厚的常態(tài)混凝土墊層。
澆筑岸坡壩基墊層變態(tài)混凝土?xí)r，先在基巖面上鋪灑一層砂漿，再在上面履蓋碾壓混凝土料。并且要求做到先碾壓壩體碾壓混凝土，后加漿澆筑岸坡基礎(chǔ)墊層變態(tài)混凝土，兩種混凝土都在2 h內(nèi)澆搗完畢。岸坡基巖面變態(tài)混凝土施工，達(dá)到設(shè)計(jì)要求厚度后，直接在其上進(jìn)行碾壓混凝土作業(yè)。
3．2 插孔加漿
由于傳統(tǒng)的頂部、底部加漿方式都存在一定缺陷，無(wú)法保證變態(tài)混凝土的質(zhì)量，為了使凈漿能夠均勻滲透入碾壓混凝土料中，并且較有效控制加漿量，百色主壩變態(tài)混凝土施工中對(duì)加漿工藝進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)了插孔器，改水平加漿為垂直加漿方式（插孔器構(gòu)造見圖2）。一般鋪漿前先在攤鋪好的碾壓混凝土面上用 Ф10的造孔器進(jìn)行造孔，插孔按梅花形布置，孔距一般為30 cm，孔深20 cm。然后采用人工手提桶（有記量）鋪灑凈漿，加漿時(shí)控制一桶漿液加入既定的加漿孔內(nèi)，從而達(dá)到控制加漿量目的。
  3．3 機(jī)拌變態(tài)混凝土
主壩的部分岸坡壩基墊層、壩面拼縫鋼筋網(wǎng)部位及模板拉條比較多而集中的部位采用變態(tài)混凝土，于是岸坡平臺(tái)等變態(tài)混凝土量大而集中的地方，若按現(xiàn)場(chǎng)加漿的施工方法，加漿工作量過大，并且加漿均勻性很難保證。在實(shí)際施工中，能夠應(yīng)用汽車運(yùn)輸直接入倉(cāng)的部位采用拌和樓直接拌制變態(tài)混凝土。機(jī)拌變態(tài)混凝土是在拌制碾壓混凝土?xí)r，加入規(guī)定比例的水泥粉煤灰漿液，而拌制成一種干碩性混凝土。這種新的變態(tài)混凝土施工工藝，不僅簡(jiǎn)化了操作程序，而且對(duì)大體積變態(tài)混凝土的施工質(zhì)量更有保證。
3．4 變態(tài)混凝土的質(zhì)量檢查
對(duì)一枯、二枯的變態(tài)混凝土施工質(zhì)量進(jìn)行了檢查，其相應(yīng)的各項(xiàng)物理性能見表3。各項(xiàng)物理性能均能滿足設(shè)計(jì)要求。
4 結(jié)論
變態(tài)混凝土施工簡(jiǎn)便，較好地解決了常態(tài)混凝土與碾壓混凝土交接處質(zhì)量問題，在碾壓混凝土筑壩施工中將得到廣泛的應(yīng)用。百色水利樞紐主壩在變態(tài)混凝土應(yīng)用上進(jìn)行一些新的嘗試，取得較為滿意的效果，值得在碾壓混凝土施工中進(jìn)一步推廣。 |
| 原作者： 張正國(guó) 任永義 王洪浪 胡存寶 |
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