【摘要】本文圍繞黃口堰水壩工程項(xiàng)目,針對(duì)大壩堆石混凝土采用壓水試驗(yàn)、超聲波、孔隙率和抗壓強(qiáng)度檢測(cè)等方法,全面檢測(cè)分析了大壩堆石混凝土施工質(zhì)量,并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,提出量質(zhì)量控制的重點(diǎn):一是加強(qiáng)層面間的結(jié)合,保證倉面干凈。二是嚴(yán)格控制堆石率以及堆石料粒徑大小。
【關(guān)鍵詞】黃口堰水庫;堆石混凝土;質(zhì)量檢測(cè)
1、工程及質(zhì)量檢測(cè)概況
1.1工程簡(jiǎn)介
黃口堰水庫位于郴州市永興縣,是一座以灌溉為主,兼顧供水、防洪、生態(tài)等功能的中型水庫。2016年該縣啟動(dòng)擴(kuò)建工程項(xiàng)目,主工程為一道攔水壩,工程規(guī)模為I型、 Ⅲ等、主建筑物為4級(jí),設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)50年一遇。壩頂高程382.83m,最大壩高37.65m,壩頂長(zhǎng)88.28m、寬5.8m,校核洪水位382m,正常蓄水位377.55m。
1.2工程質(zhì)量目標(biāo)
大壩采用C15堆石混凝土,施工工藝為普通型堆石混凝土。質(zhì)量性能要求如下表1所示:
1.3大壩芯樣鉆取
按照《鉆芯法檢測(cè)混凝止強(qiáng)度的技術(shù)規(guī)程》的要求,在大壩澆筑至348.5m和378.2m時(shí),按照均勻分布原則分別從壩底和壩頂鉆取堆石混凝土芯樣,其中壩底段(高程343.5-348.5)取樣60個(gè),鉆孔6個(gè),深5cm、直徑11cm;壩頂段(高程363.2-378.2)取樣25個(gè),鉆孔6個(gè),深15cm、直徑11cm。
2、大壩堆石混凝土質(zhì)量檢測(cè)
2.1壓水試驗(yàn)檢測(cè)
根據(jù)《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定,分別對(duì)12個(gè)鉆孔壓水試驗(yàn),計(jì)算相對(duì)透水率。
采用加權(quán)平均法對(duì)表2統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)計(jì)算,壩頂平均透水率2.37Lu,壩底為2.36Lu,透水率較小,表明塊石與自密實(shí)混凝土粘合好。
2.2超聲波檢測(cè)
根據(jù)《超聲波檢測(cè)混凝王缺陷技術(shù)規(guī)程》,采用單孔一發(fā)雙收的超聲波檢測(cè)方法,對(duì)堆石混凝土壩頂?shù)?個(gè)檢查孔進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)并分析。
超聲波波速越大表示堆石混凝土的密實(shí)度越高,反之亦然。根據(jù)上表數(shù)據(jù)分析,在6個(gè)檢查孔內(nèi)波速呈無規(guī)律的波浪式變化,但波動(dòng)率不高。本次檢測(cè)采用跨孔超聲波檢測(cè)儀(型號(hào)RS-ST06DT)對(duì)所取的芯樣的自密實(shí)混凝土和塊石分別測(cè)試,檢測(cè)的數(shù)據(jù)為:自密實(shí)混凝土波速2650m/s上下,塊石波速3450m/s上下,與現(xiàn)場(chǎng)檢查孔測(cè)算數(shù)據(jù)基本吻合。且超聲波在大壩內(nèi)傳播范圍內(nèi)的波速值總體上穩(wěn)定,除極少部分波速值較小的地方說明有缺陷之外,整體上大壩堆石混凝土澆筑均勻,質(zhì)量良好。
2.3孔隙率檢測(cè)
孔隙率是指散粒狀材料堆積體積中,顆粒之間的空隙體積所占的比例。材料孔隙率或密實(shí)度大小直接反映材料的密實(shí)程度,因此,堆石混凝土芯樣的孔隙率高,則表示密實(shí)程度小,反之亦然。本次僅對(duì)芯樣進(jìn)行表面孔隙率檢測(cè),具體的檢測(cè)方法為:對(duì)壩頂壩底各6個(gè)鉆孔所取的芯樣,經(jīng)清潔處理后,截取圓柱側(cè)面,再測(cè)量計(jì)算后,將壩頂壩底的六組數(shù)據(jù)分別加權(quán)平均。具體檢測(cè)數(shù)據(jù)如下表4:
根據(jù)上表數(shù)據(jù)加權(quán)平均可得,壩頂?shù)谋砻婵紫堵蕿?.12%;壩底的表面孔隙率為3.37%,均在合理范圍內(nèi),表明大壩堆石混凝土的澆筑均勻。
2.4抗壓強(qiáng)度檢測(cè)
在工程檢測(cè)中還需要對(duì)芯樣進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)和分析,一般采取抗壓和抗剪兩種試驗(yàn),文件化分析,本次僅選擇圓柱體芯樣,采用SB-231萬能液壓機(jī)檢測(cè)抗壓強(qiáng)度。具體方法是:對(duì)鉆取的芯樣按1:1的高徑比切割,并將不平整局部用純水泥砂漿抹平。從壩頂25個(gè)芯樣中選取5個(gè),從壩底60個(gè)芯樣中選取8個(gè),檢測(cè)數(shù)據(jù)如下:
由表5數(shù)據(jù)分析,壩頂堆石混凝土大部分達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求,抗壓強(qiáng)度平均值僅為14.27。壩底芯樣強(qiáng)度均大于自密實(shí)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度且有富余,表明壩底澆筑質(zhì)量良好。經(jīng)調(diào)查得知,由于大壩小,壩頂施工狹窄,挖掘機(jī)、卡車無法作業(yè),采用人工堆石導(dǎo)致空隙狹小,入倉堆石率難于達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
3、大項(xiàng)施工質(zhì)量控制
綜合上述對(duì)大壩采取的壓水試驗(yàn)、超聲波、孔隙率和抗壓強(qiáng)度檢測(cè),黃口堰大壩堆石混凝土澆筑質(zhì)量總體良好,其自密實(shí)混凝土與塊石粘合性能良好。主要缺陷與質(zhì)量控制在兩點(diǎn):根據(jù)超聲波檢測(cè),極少數(shù)部位澆筑不均、密實(shí)度不高,在后續(xù)施工中需要加強(qiáng)層面間的結(jié)合,保證倉面干凈。根據(jù)抗壓強(qiáng)度檢測(cè),壩頂堆石混凝土檢測(cè)基本不達(dá)標(biāo),主要原因是人工作業(yè)導(dǎo)致工藝粗糙,堆石率、堆石顆粒大小與級(jí)配等不達(dá)標(biāo),導(dǎo)致塊石空隙過小。后續(xù)作業(yè)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格把控堆石率以及堆石料粒徑大小。
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作者簡(jiǎn)介:
吳平;男;漢族;1982年;湖南常德人;中南大學(xué)無機(jī)非金屬材料工程科學(xué);本科;副高級(jí)工程師;研究方向:工程質(zhì)量檢測(cè)。