秦世潤(rùn)
(山西省水利建筑工程局,山西太原 030006)
田家崗水庫(kù)位于五臺(tái)縣陽(yáng)白鄉(xiāng)田家崗村,屬海河流域,控制流域面積5.5 km2,水庫(kù)原設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,校核防洪標(biāo)準(zhǔn)為300年一遇,原設(shè)計(jì)總庫(kù)容100萬(wàn)m3,防洪庫(kù)容57萬(wàn)m3,興利庫(kù)容 47.25萬(wàn) m3,死庫(kù)容 17.75萬(wàn) m3,現(xiàn)狀已淤積庫(kù)容32.5萬(wàn)m3。是一座以防洪、灌溉為主兼養(yǎng)殖的小型水庫(kù)。
塑性混凝土防滲墻主要用于河流圍堰和土石壩基防滲墻的水工建筑,塑性混凝土防滲墻比以往用的剛性混凝土防滲墻在墻體破壞上有了很大的提高:1)塑性混凝土的彈性模量很低是因?yàn)樵诒竟こ讨袃?yōu)化了塑性混凝土的配合比。2)由于塑性混凝土的抗壓性能很好,所以塑性混凝土的防滲墻在相同的受力情況下一般不產(chǎn)生壓力,即使產(chǎn)生壓力也不超過1 MPa,因而不會(huì)受到周圍土體的變形而破壞。3)塑性混凝土主要是用柔性摻合料,如膨潤(rùn)土,水泥、鋼材用量將減少,造價(jià)則大大降低。
塑性混凝土原材料由水泥、砂、石骨料、水、粉煤灰、外加劑組成。其中水泥采用忻州市大型旋窯生產(chǎn)的合格水泥,碎石及砂子采用周圍合格料場(chǎng)生產(chǎn)的產(chǎn)品。摻合料及外加劑等原材料均從合格的生產(chǎn)廠家采購(gòu)并供貨到位,混凝土各項(xiàng)原材料的質(zhì)量要求具體如下。
3.1.1 水泥
本工程塑性混凝土所用的水泥是五臺(tái)縣水泥廠生產(chǎn)的32.5礦渣硅酸鹽水泥、32.5普通硅酸鹽水泥、42.5普通硅酸鹽水泥。所有水泥都要根據(jù)各種水泥允許的有效期及堆放高度,對(duì)水泥認(rèn)真保管,堅(jiān)決防止水泥的受潮變質(zhì)。散裝水泥使用期限不應(yīng)超過出廠日期6個(gè)月,散裝水泥應(yīng)儲(chǔ)存在水泥儲(chǔ)罐中,水泥儲(chǔ)罐的容積應(yīng)能滿足塑性混凝土澆筑施工期間水泥使用強(qiáng)度要求。
3.1.2 砂、石骨料
1)由于本工程塑性混凝土配料中水泥用量比較少,而砂、石骨料的用量比較大,所以砂、石骨料的好壞直接影響塑性混凝土的強(qiáng)度,因此,砂是采用成本較高的水洗砂,含泥量達(dá)到了規(guī)范要求。
2)粗骨料為5 cm~20 cm,20 cm~40 cm,40 cm~80 cm三種級(jí)配,在選擇粗骨料廠時(shí),首先是質(zhì)量必須過關(guān),其次是生產(chǎn)能力必須達(dá)到工程需要。其超遜徑含量應(yīng)小于有關(guān)質(zhì)量技術(shù)規(guī)定的數(shù)值。砂料進(jìn)場(chǎng)前,應(yīng)根據(jù)有關(guān)技術(shù)規(guī)定進(jìn)行測(cè)試,若含有活性骨料時(shí),必須進(jìn)行專門試驗(yàn)論證后,才能使用。
3.1.3 水
本工程中塑性混凝土拌和用水為經(jīng)過沉淀處理的水庫(kù)水。
3.1.4 粉煤灰
采用五臺(tái)電廠的二級(jí)粉煤灰,粉煤灰是否優(yōu)質(zhì)決定塑性混凝土的質(zhì)量。
3.1.5 外加劑
本工程中選用的外加劑是五臺(tái)縣宏達(dá)化工廠生產(chǎn)的膨潤(rùn)土,膨潤(rùn)土的主要礦物為蒙脫石。土的密度為2.75 g/m3。塑性混凝土膨潤(rùn)土的含量比較多,是因?yàn)槠渚哂袧?rùn)滑性、粘結(jié)性、可塑性、吸水膨脹性。
田家崗水庫(kù)根據(jù)工程各部位、用途、本地氣候特點(diǎn),設(shè)計(jì)適合本工程的塑性混凝土配合比。塑性混凝土各項(xiàng)原材料合格后,送到實(shí)驗(yàn)室根據(jù)工程結(jié)構(gòu)對(duì)塑性混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn),再對(duì)本工程各部位塑性混凝土的性能進(jìn)行試驗(yàn),提出性能好,成本低適合本工程的塑性混凝土配合比。水灰比在塑性混凝土配合比設(shè)計(jì)中是一個(gè)非常關(guān)鍵的參數(shù),所以水灰比的選定非常重要,主要考慮以下幾個(gè)方面:塑性混凝土的強(qiáng)度、塑性混凝土的抗?jié)B性、塑性混凝土的抗凍耐久性的等級(jí),還要考慮水泥品種與標(biāo)號(hào)、砂石骨料的質(zhì)量、外加劑(膨潤(rùn)土)的品種及摻量的影響。由于塑性混凝土用水量較大,導(dǎo)致水分過多,所以配比時(shí)加入較多的膨潤(rùn)土,其具有較好的吸水腫脹性能,腫脹后的膨潤(rùn)土顆粒填充于塑性混凝土中的空隙,抑制水分子的通過,從而具備良好的抗?jié)B性。
3.3.1 塑性混凝土的拌和
塑性混凝土的拌和必須控制拌合時(shí)間、坍落度、出機(jī)口溫度等各項(xiàng)指標(biāo)。本工程所有的塑性混凝土均在混凝土拌合站進(jìn)行拌合。所有參與塑性混凝土拌合的施工人員一定要熟悉并牢記塑性混凝土的配合比和拌和工藝流程,并在攪拌機(jī)附近設(shè)立塑性混凝土配合比及拌和工藝流程標(biāo)志牌,以示提醒。塑性混凝土拌和好后,根據(jù)各部位施工條件分別采用不同的入倉(cāng)方法。
3.3.2 塑性混凝土的運(yùn)輸
本工程所有塑性混凝土的運(yùn)輸全部采用混凝土罐車進(jìn)行運(yùn)輸,塑性混凝土在廠家生產(chǎn)完成后,應(yīng)迅速運(yùn)至澆筑地點(diǎn),混凝土罐車車輛應(yīng)時(shí)常保持清潔,以免影響塑性混凝土拌合物質(zhì)量,塑性混凝土入倉(cāng)時(shí)應(yīng)防止離析。
3.4.1 路面澆筑
拌合好的塑性混凝土熟料運(yùn)到澆筑現(xiàn)場(chǎng)后,直接卸料到澆筑倉(cāng)面內(nèi),隨后采用人工配合機(jī)械按設(shè)計(jì)厚度鋪料、平倉(cāng),最后用平板振搗器振搗。為提高塑性混凝土路面的表面平整度,保證塑性混凝土路面的外觀質(zhì)量,在用平板振搗器振搗完后,再用水泥混凝土路面振動(dòng)梁進(jìn)行表面輔助振搗。
3.4.2 上壩臺(tái)階澆筑
上壩臺(tái)階塑性混凝土采用機(jī)動(dòng)翻斗車運(yùn)輸至壩頂后,溜槽入倉(cāng),倉(cāng)內(nèi)人工攤鋪整平,振搗器振搗密實(shí)。
3.4.3 上游壩坡護(hù)腳澆筑
塑性混凝土熟料采用機(jī)動(dòng)翻斗車運(yùn)輸,到達(dá)澆筑部位后人工鏟料入倉(cāng),倉(cāng)內(nèi)人工攤鋪,50軟軸振搗器振搗密實(shí)。
3.4.4 溢洪道各部位澆筑
溢洪道各部位塑性混凝土熟料采用10 t自卸車進(jìn)行運(yùn)輸,運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)后,挖機(jī)鏟料入倉(cāng),倉(cāng)內(nèi)人工攤鋪整平,50型軟軸振搗器振搗密實(shí)。
3.5.1 塑性混凝土裂縫控制措施
塑性混凝土受到先行澆筑底板混凝土約束,如不采取可靠裂縫預(yù)防措施可能發(fā)生裂縫,造成缺陷甚至危害到工程安全運(yùn)行。應(yīng)通過精心調(diào)研和試驗(yàn),采取正確、得力措施,控制塑性混凝土有害裂縫的產(chǎn)生。擬采取的裂縫控制主要措施包括:
1)正確選用塑性混凝土原材料;2)選用合適的配合比;3)選擇合適的澆筑時(shí)間;4)采取合理的施工工藝精細(xì)施工;5)采取得力的溫度控制措施;6)采取正確的養(yǎng)護(hù)措施等。
通過以上措施達(dá)到降低塑性混凝土的出機(jī)溫度和最高溫度,減小塑性混凝土的上下層和內(nèi)外溫差,提高塑性混凝土的內(nèi)在質(zhì)量和抗拉裂能力,避免塑性混凝土早期受外界溫度驟降和失水風(fēng)吹等不利環(huán)境影響等效果,最終達(dá)到控制混凝土裂縫的目的。
3.5.2 塑性混凝土裂縫處理
塑性混凝土伸縮縫處理包括止水帶安裝和縫內(nèi)材料的填充。本工程中箱涵縱向每15 m設(shè)一道伸縮縫,縫內(nèi)設(shè)橡膠止水帶,塑性混凝土伸縮縫內(nèi)隔縫材料為高壓塑膠閉孔板。
為使塑性混凝土中水泥充分水化,加速混凝土的硬化,防止混凝土成型后因暴曬、風(fēng)吹、干燥、寒冷等自然因素的影響出現(xiàn)不正常的收縮、裂縫破壞等現(xiàn)象,本工程大體積混凝土派專人進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),小塊混凝土采用覆蓋薄膜的方法。天氣干燥時(shí)要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)次數(shù),使混凝土表面保持濕潤(rùn)。
1)對(duì)塑性混凝土原材料(水泥、砂、石骨料、水、粉煤灰、外加劑)的質(zhì)量檢驗(yàn)。各種原材料的檢驗(yàn)必須滿足本工程的技術(shù)條款要求。本工程中所有塑性混凝土原材料的質(zhì)量檢查項(xiàng)目必須全部體現(xiàn)在和塑性混凝土生產(chǎn)商簽訂的購(gòu)買合同中。
2)塑性混凝土質(zhì)量檢測(cè)。塑性混凝土質(zhì)量檢測(cè)包括:塑性混凝土拌合均勻性檢測(cè)、坍落度檢測(cè)、各種性能檢測(cè)。
在田家崗水庫(kù)施工過程中,優(yōu)化了塑性混凝土各種原材料配合比,使塑性混凝土比普通混凝土有更好的抗壓、抗裂性,能很好的適應(yīng)周圍土體的變形,不易產(chǎn)生變形破壞。大大提高了生產(chǎn)效率,同時(shí)保證了工程質(zhì)量。