李治平
(中國水利水電第八工程局有限公司馬來西亞沐若項目部 長沙市 410007)
沐若(Murum)水電站工程地處馬來西亞婆羅洲島的砂撈越州,壩址位于拉讓(Rajang)河流域源頭沐若河上。工程總體布置由碾壓混凝土重力壩、壩身無閘控表孔泄洪、左岸布置一條導流洞、壩后生態(tài)電站以及下游12.0 km處右岸地面式廠房、右岸引水系統(tǒng)等建筑物組成。
碾壓混凝土大壩壩頂長度429.71 m,最大壩高146.0 m,共分21個壩段,由左岸非溢流壩段、河床溢流壩段和右岸非溢流壩段組成。
大壩混凝土施工高峰發(fā)生在2011年,全年混凝土計劃完成量將突破110萬m3,高峰月混凝土澆筑強度將超過12萬m3,如何在多雨的氣候條件下保質(zhì)保量地完成大壩碾壓混凝土施工生產(chǎn)任務,是確保沐若水電站工程如期完工的關鍵。
沐若河流域?qū)贌釒Ъ撅L氣候,降雨呈微弱季節(jié)性,年平均降雨量約為3 681 mm。一般旱季7~9月,降雨量較小,但西南季風也帶來降雨,最干旱的月份平均降雨量至少60 mm。降雨高峰出現(xiàn)在12月~次年3月份之間,主要是東北季風控制,氣候濕潤多雨,占全年降雨量的38.96%。估計降雨歷時超過1 h的降雨事件在沐若壩址每年約140天,年均降雨>10 mm的天數(shù)為118天。月平均降雨量表明砂撈越地區(qū)降水的季節(jié)性差別不大。沐若水電站多年平均降雨量統(tǒng)計數(shù)據(jù)見附表。
附表 沐若水電站多年平均降雨量統(tǒng)計表 mm
1.3.1 混凝土原材料及拌和物
降雨會造成人工砂及混凝土拌和物含水量增大,從而導致水灰比增高,使混凝土強度及可碾性降低。
1.3.2 倉面混凝土
(1)降雨會造成倉面內(nèi)碾壓混凝土含水量增大,在混凝土表面形成徑流,造成層面灰漿、砂漿的流失,加劇混凝土的不均勻性,極易形成薄弱夾層,影響混凝土的層間結合質(zhì)量。
(2)降雨時需暫停施工,雨后需進行必要的層間處理,阻礙了碾壓混凝土連續(xù)上升,無法發(fā)揮其快速施工的特點,進而影響整個工程的施工進度。
沐若壩址區(qū)全年降雨頻率高、雨量大且分布較為均勻,是制約沐若水電站大壩碾壓混凝土快速上升最不利的關鍵因素。
2.1.1 施工道路
混凝土拌和樓至施工倉面主干道(左岸L2道路及過2#壩段至上游道路)路面全部采用混凝土硬化,合理規(guī)劃布置混凝土入倉臨時道路,采用石渣進行路面硬化,確保自卸汽車運輸入倉時的道路通暢,滿足大壩混凝土施工強度要求。
2.1.2 供料運輸系統(tǒng)
混凝土原材料輸送(混凝土砂石系統(tǒng)→風冷料倉→拌和站)及混凝土供料線路(拌和站→供料線皮帶機→倉面)全程采用雨篷封閉,自卸汽車車廂頂部安裝自制手動篷布結構的防雨設施。
2.1.3 倉面防雨排水
混凝土澆筑前組建一支30人左右的防雨布覆蓋及倉面排水專業(yè)隊伍。施工現(xiàn)場備好足夠的防雨布,并安裝在自制滾筒上,以便能在極短的時間內(nèi)將已攤鋪或碾壓完成的混凝土全部覆蓋。防雨布搭接長度不小于20 cm并將上面的雨布放在上面。
在混凝土澆筑倉面上部四周及入倉口處設置截、排水設施,采用混凝土、粘土(砂)袋等形成,以保證倉面周邊地表積水不排往倉內(nèi)。
2.1.4 其 他
降雨時,試驗室加強對混凝土的VC值控制,加大對砂石骨料含水率的檢測頻率,以及時調(diào)整碾壓混凝土的施工配合比,滿足混凝土工作性能及施工質(zhì)量的要求。
盡可能采用斜層平推鋪筑法進行碾壓混凝土施工,以減小最大倉面面積,縮短來雨時覆蓋防雨布時間,同時倉面盡可能左右形成傾斜面,下游略向上游傾斜,已收倉面要始終低于正在施工的倉面,保證倉內(nèi)積水向已收倉部位排走。
每個壩段上游面設置一個排水通道,考慮在上游面兩塊3.0 m×3.1 m連續(xù)上升模板之間設置P1015鋼模板,降雨后倉面積水之前,將緊固在連續(xù)上升模板上的小鋼模及其外側圍柃拆掉,形成排水通道。
2.2.1 當降雨強度小于3 mm/h
當降雨量每小時小于3 mm時,碾壓混凝土可繼續(xù)施工,但必須采取如下措施:
(1)拌和站生產(chǎn)混凝土拌和物的VC值應適當增大,一般可采用上限值,如持續(xù)時間較長,應把水灰比縮小0.03左右,由試驗室值班負責人根據(jù)倉內(nèi)情況和質(zhì)檢、倉面總指揮商定,由倉內(nèi)質(zhì)控人員及時通知拌和樓質(zhì)控人員。
(2)卸料后,應立即平倉和碾壓,未碾壓的拌和料暴露在雨中的受雨時間不宜超過10 min。
(3)同時做好倉面排水,以免積水浸入碾壓混凝土中。
2.2.2 當降雨強度達到或超過3 mm/h
當降雨量每小時達到或超過3 mm時暫停施工,暫停通知令由倉面總指揮發(fā)布并立即通知拌和樓,同時報告施工部。
暫停施工令發(fā)布后必須對倉面迅速做出如下處理:
(1)已入倉的混凝土拌和料,迅速完成平倉和碾壓,對碾壓混凝土條帶端頭坡面,采用小振動碾碾壓密實,并用防雨布及時覆蓋。
(2)如遇大雨或暴雨,來不及平倉碾壓時,應用防雨布迅速將倉內(nèi)的混凝土條帶全部覆蓋,待雨過后再做處理。
(3)裝有混凝土拌和物的車輛應用防雨篷覆蓋,待雨過后視時間長短,再定是否入倉。
(4)因雨暫停施工后,當降雨量每小時小于3 mm,并持續(xù)30 min以上,且倉面未碾壓的混凝土尚未初凝時,應恢復施工,恢復施工令由倉面總指揮發(fā)布,同時報告施工部。
2.2.3 雨后恢復施工
(1)立即組織人員有序排除倉面內(nèi)積水。首先排除防雨布上部積水,再掀開防雨布,其次排除卸料平倉范圍內(nèi)的積水,再排除倉內(nèi)其他范圍內(nèi)積水。視積水的程度,分別采用潛水泵抽排、海綿和水瓢排水或真空吸污機排水。
(2)由倉面總指揮、質(zhì)檢員和試驗室值班人員對倉面進行認真檢查,當發(fā)現(xiàn)漏碾尚未初凝者,應立即補碾;漏碾已初凝而無法恢復碾壓者,以及有被雨水嚴重浸入者,應予清除。對已損失灰漿的碾壓混凝土(包括變態(tài)混凝土)采取砂漿或水泥摻和料凈漿進行層面處理后恢復施工。
(3)當倉面檢查合格后,即可復工。新生產(chǎn)的混凝土VC值恢復正常值,但取其上限控制。
(4)皮帶機及停在露天運送混凝土的車輛,必須把皮帶機及車廂內(nèi)的積水清除干凈,否則不允許運輸拌和料,具體由施工部調(diào)度員檢查。
(5)雨后當倉面積水處理合格后,可先采用大碾壓機有振碾壓將表層漿體提起后,再行卸料,進行下一層的施工。對受雨水沖刷混凝土面裸露骨料嚴重部位,應鋪水泥煤灰凈漿或砂漿進行處理。
根據(jù)沐若水電站所處地域的熱帶季風氣候特點,主要采取以下質(zhì)量控制措施:
(1)開倉前必須配備好防雨布、水桶以及潛水泵等材料設備,并將作為檢查是否具備開倉條件的一項重要檢查內(nèi)容。
(2)雨天施工應加強降雨量測試工作,降雨量由現(xiàn)場質(zhì)檢人員負責,當降雨強度接近3 mm/h時,每小時向倉面總指揮報告一次測試結果。
(3)降雨強度<3 mm/h時,采取提高混凝土出機口VC值,同時組織做好雨量加大后的停倉準備工作;降雨強度≥3 mm/h時,要求拌和站立即停止混凝土生產(chǎn),并迅速完成倉面內(nèi)尚未進行的卸料、平倉和碾壓作業(yè),并采取防雨布遮蓋和排水措施;雨停后恢復澆筑前,要求將倉內(nèi)積水排除干凈,并根據(jù)不同的間歇時間采取直接鋪料、鋪灑凈漿或砂漿等處理措施,以保證層間或縫面結合質(zhì)量。
(4)雨停后,倉面恢復施工前,由現(xiàn)場質(zhì)檢人員與試驗人員認真檢查,被雨水嚴重浸入的混凝土必須挖除;對受雨水沖洗導致混凝土面裸露骨料嚴重的部位,應鋪設水泥砂漿處理。
雨季施工是碾壓混凝土工程施工的重點難點,特別是針對馬來西亞沐若水電站多雨的氣候特點,除須采取必要的工程技術措施保證混凝土質(zhì)量外,還應采取科學有效地施工管理方法,做到精細化程序化施工,將降雨造成的碾壓混凝土澆筑上升速度減緩降低到最小限度。