【摘要】本文主要論述了混凝土雙曲拱壩的施工問(wèn)題,從施工各個(gè)環(huán)節(jié)出發(fā),論述施工過(guò)程中應(yīng)該采取的施工技術(shù)和施工方法,希望可以為今后的施工提供參考和借鑒。
【關(guān)鍵詞】混凝土;雙曲拱壩;施工;技術(shù)
一、混凝土雙曲拱壩概述
雙曲拱壩即雙向(水平向及豎向)彎曲的拱壩。它是拱壩中最具有代表性的壩型。雙曲拱壩的水平向彎曲可以發(fā)揮拱的作用,豎直向彎曲可實(shí)現(xiàn)變中心、變半徑以調(diào)整拱壩上下部的曲率和半徑。
雙曲拱壩一般均采用變中心、變半徑布置,具體又有等中心角及變中心角之分和拱冠梁有近乎直立和俯向下游之分。為適應(yīng)特定的地形、地質(zhì)和溢洪、泄水及廠(chǎng)房布置要求,使拱壩體型、應(yīng)力及拱座穩(wěn)定等更趨合理,可調(diào)整雙曲拱壩的各種參數(shù),并可在壩基增設(shè)墊座以周邊縫與壩身份開(kāi),或在壩身設(shè)置切入縫和分離縫等。設(shè)置周邊縫和墊座一般可改善地基(特別是不均勻或不規(guī)整地基)對(duì)拱壩壩身應(yīng)力的影響,及改善或降低壩基(即墊座底部)應(yīng)力以適應(yīng)地基的要求。
二、混凝土雙曲拱壩施工關(guān)鍵技術(shù)
北疆某水利樞紐工程等別為Ⅱ等工程,工程規(guī)模為大(2)型。水庫(kù)總庫(kù)容2.21億m3,電站裝機(jī)22MW。大壩采用全級(jí)配常態(tài)混凝土雙曲中厚拱壩,壩頂高程649m,建基面高程555m,最大壩高94m,壩頂寬10m,壩底厚27m,厚高比為0.287。
1. 編制混凝土澆筑要領(lǐng)圖。內(nèi)容包括機(jī)具、人員配備,各層澆筑條帶劃分、條帶方量和混凝土種類(lèi)、鋪料次序、作業(yè)時(shí)間安排以及特殊要求等。
2. 倉(cāng)面準(zhǔn)備工作包括:①支立模板;②老混凝土面沖毛與刷毛;③填筑入倉(cāng)道路、設(shè)置入倉(cāng)口;④鋼筋、止水等埋設(shè)件安裝。
3. 混凝土運(yùn)輸?;炷敛捎米孕镀?chē)運(yùn)輸,自卸汽車(chē)入倉(cāng)前將輪胎清洗干凈,防止將泥土、水帶入倉(cāng)內(nèi);自卸汽車(chē)在倉(cāng)內(nèi)行駛,速度控制在5km/h以?xún)?nèi),并避免急剎車(chē)、急轉(zhuǎn)彎等有損混凝土層面質(zhì)量的操作。行走路線(xiàn)要避開(kāi)已鋪砂漿。入倉(cāng)口及行車(chē)次數(shù)較多的短齡期混凝土面上,鋪設(shè)12mm厚鋼板,防止損壞混凝土。在入倉(cāng)口前的壩面上架立洗車(chē)排管通高壓水洗車(chē)。在自卸汽車(chē)上掛牌標(biāo)志所運(yùn)混凝土的品種,倉(cāng)內(nèi)設(shè)置指揮員,按要領(lǐng)圖指揮自卸汽車(chē)運(yùn)行路線(xiàn)和布料地點(diǎn),進(jìn)行有計(jì)劃按程序運(yùn)輸卸料。自卸汽車(chē)采用退鋪法卸料,即后側(cè)的卸料攤鋪隨著自卸汽車(chē)的前移同時(shí)進(jìn)行。卸料盡可能均勻,料堆旁出現(xiàn)的分離骨料,由人工或用其它機(jī)械將其均勻地?cái)備伒轿茨雺旱幕炷撩嫔稀?/p>
4. 卸料、攤鋪、碾壓。混凝土采用大倉(cāng)面薄層連續(xù)鋪筑或間歇鋪筑,鋪筑方法采用平層通倉(cāng)法和斜層平推法相結(jié)合。碾壓混凝土鋪筑層以固定方向逐條帶鋪筑,平倉(cāng)方向與壩軸線(xiàn)方向平行。攤鋪使用WD-220型平倉(cāng)攤鋪機(jī)推離卸料位置向前平倉(cāng),每個(gè)卸料堆分2~3次推完,先推兩邊,后推中間,以消解卸料堆周邊的骨料分離。攤鋪后局部的骨料集中,由人工均勻散布到未碾壓的混凝土層面上。
碾壓采用德國(guó)產(chǎn)BW202AD型振動(dòng)碾碾壓,行走速度控制在1~1.5km/h范圍內(nèi),碾壓遍數(shù)初步選定為振動(dòng)碾壓8遍,前后各無(wú)振碾壓2遍。碾壓作業(yè)時(shí),條帶間搭接至少20cm,端頭部位搭接100cm。對(duì)于靠近模板邊緣的部位、孔口附近、安裝有埋設(shè)件或儀器的部位以及大型振動(dòng)碾不能達(dá)到的其它部位,采用手扶式振動(dòng)碾碾壓。碾壓完畢后按100~200m2一個(gè)點(diǎn)的密度用QXTY型核子密度儀檢測(cè)壓實(shí)容重。
每層碾壓混凝土碾壓施工完成后,及時(shí)按照有關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。如現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)指標(biāo)不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)指標(biāo)及有關(guān)規(guī)定要求,立即重復(fù)檢測(cè),找出原因,并立即采取處理措施,直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求后才能進(jìn)行倉(cāng)面覆蓋,進(jìn)行后續(xù)施工作業(yè)。
5. 碾壓層允許間歇時(shí)間。連續(xù)上升鋪筑的碾壓混凝土層間允許間隔時(shí)間(指下層混凝土拌和物加水時(shí)到碾壓混凝土碾壓完畢的時(shí)間)控制在混凝土初凝時(shí)間內(nèi),經(jīng)室內(nèi)試驗(yàn)調(diào)整及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)觀察,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室提供的配合比初凝時(shí)間可控制在6~8h,混凝土可以與碾壓混凝土初凝時(shí)間同步。如果碾壓混凝土未能在允許間隔時(shí)間內(nèi)澆筑完成,前一層的碾壓混凝土表面按照施工縫進(jìn)行處理。
6. 壩體碾壓混凝土層間處理措施。層面處理采用兩種方式:當(dāng)層間間隔時(shí)間<初凝時(shí)間時(shí),層面不鋪碾壓砂漿即可進(jìn)行上層混凝土覆蓋;當(dāng)初凝時(shí)間≤層間間隔時(shí)間≤終凝時(shí)間時(shí),不需進(jìn)行層面鑿毛、沖洗,只在上層混凝土覆蓋以前,鋪筑一層1.0~1.5cm厚的砂漿或水泥凈漿后再進(jìn)行上層碾壓混凝土施工。對(duì)于施工縫面,即當(dāng)層間間隔時(shí)間≥終凝時(shí)間后的澆筑面的處理,必須在上層混凝土覆蓋以前,先進(jìn)行施工縫面的鑿毛、沖洗后,再鋪筑一層1.0~1.5cm厚的砂漿,然后進(jìn)行上層碾壓混凝土的施工。
三、混凝土的質(zhì)量控制
1. 施工質(zhì)量體系保證
為保證施工質(zhì)量,項(xiàng)目部與監(jiān)理部聯(lián)合編制了項(xiàng)目質(zhì)量控制與管理計(jì)劃,對(duì)其施工質(zhì)量控制難點(diǎn)和重點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真分析,明確質(zhì)量管理目標(biāo),建立施工質(zhì)量保證體系。在施工中,認(rèn)真落實(shí)各級(jí)質(zhì)量責(zé)任制,各工序施工質(zhì)量認(rèn)真執(zhí)行“三檢制”,對(duì)施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,堅(jiān)決返工,不留隱患。
2. 原材料的質(zhì)量控制
原材料質(zhì)量,對(duì)混凝土質(zhì)量及施工工藝有很大影響。為保證混凝土的質(zhì)量,在生產(chǎn)過(guò)程中,一定要對(duì)混凝土原材料進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),全部符合技術(shù)性能指標(biāo)方可應(yīng)用。骨料中含有害物質(zhì),超過(guò)規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi),則會(huì)妨礙水泥水化,降低混凝土強(qiáng)度,削弱骨料與水泥的粘結(jié),能與水泥的水化產(chǎn)物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),并產(chǎn)生有害膨脹物質(zhì)。如使用有機(jī)雜質(zhì)的沼澤水,海水等拌制混凝土,則會(huì)在混凝土表面形成鹽霜。對(duì)混凝土集料來(lái)說(shuō),影響配合比組成變異而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度過(guò)大波動(dòng)的主要原因是含水率,含泥量的變化和石子含粉量的影響。
3. 科學(xué)配制混凝土是保證質(zhì)量的先決條件
試驗(yàn)室所確定的配合比,其各級(jí)骨料不含有超遜徑顆粒,且以飽和面干狀態(tài)。但施工時(shí),各級(jí)骨料中常含有一定量超遜徑顆粒,且其含水量常超過(guò)飽和面干狀態(tài)。故應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)骨料超遜徑含量及砂石表面含水率,將試驗(yàn)室配合比換算為施工配合比。
當(dāng)施工設(shè)備、運(yùn)輸方法或運(yùn)輸距離,施工氣候等條件發(fā)生變化時(shí),所要求的混凝土坍落度也隨之改變。為保證混凝土和易性符合施工要求,需將混凝土含水率及用水量做適當(dāng)調(diào)整?;炷僚浜媳?,需滿(mǎn)足工程技術(shù)性能及施工工藝要求,才能保證混凝土順利施工及達(dá)到工程要求的強(qiáng)度等性能。
水工素混凝土和少筋混凝土配制坍落度一般為3—5cm,按通常的配制方法使混凝土達(dá)到上述工程技術(shù)性能是困難的,為改善混凝土性能,提高混凝土強(qiáng)度,達(dá)到工程各部位對(duì)混凝土各種性能的要求,在混凝土中摻入不同類(lèi)型的外加劑,改善混凝土性能的科學(xué)配制,優(yōu)化混凝土的配合比,在施工中效果明顯。
優(yōu)化配合比后的混凝土和易性、緩凝作用良好,保證了順利施工。并且混凝土的7天強(qiáng)度也比通常不摻外加劑配制的混凝土提高20%左右。可見(jiàn)科學(xué)配制混凝土,早期強(qiáng)度明顯提高,加快模板周轉(zhuǎn),加快施工速度,其技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合效益十分顯著。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,混凝土雙曲拱壩的施工質(zhì)量關(guān)系到工程最終的使用效果,所以對(duì)混凝土雙曲拱壩的施工來(lái)說(shuō),施工人員必須要采取更加有效的措施方法和施工對(duì)策,確保質(zhì)量和施工能夠順利完工。
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