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        豎井投料技術(shù)在觀音閣水庫(kù)輸水工程中的應(yīng)用

        2018-10-20 02:08:50艾存峰唐樹(shù)新韓東海
        水利技術(shù)監(jiān)督 2018年5期
        關(guān)鍵詞:混凝土檢測(cè)

        艾存峰,唐樹(shù)新,韓東海,楊 勇

        (1.本溪泓源供水有限責(zé)任公司,遼寧 本溪 117000;2.遼寧省水利水電科學(xué)研究院,遼寧 沈陽(yáng) 110003;3.遼寧省桓仁滿族自治縣水利工程質(zhì)量與安全監(jiān)督管理站,遼寧 本溪 117200;4.遼寧省丹東市水利工程質(zhì)量監(jiān)督與審核中心,遼寧 丹東 118000)

        1 工程概況

        遼寧省觀音閣水庫(kù)輸水工程位于太子河干流上,是將觀音閣水庫(kù)的水經(jīng)過(guò)輸水隧洞及管線自流輸入到本溪市的大(2)型Ⅱ等的工程,是觀音閣水庫(kù)與大伙房水庫(kù)輸水工程的配套工程。工程的主要任務(wù)是保障本溪市生活飲用水安全,解決本鋼、北臺(tái)鋼廠等大型企業(yè)存在的水量與水質(zhì)安全問(wèn)題,并為本溪地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供安全可靠的水源。

        2 應(yīng)用目的

        (1)投料前后混凝土拌合物中粗細(xì)骨料各粒徑級(jí)含量的變化情況,分析粗細(xì)集料破碎程度。

        (2)投料前后混凝土拌合物性能(包括坍落度和表觀密度)的變化情況。

        (3)投料前后硬化混凝土性能(包括抗壓強(qiáng)度和抗?jié)B性)的變化情況,分析是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

        3 試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果分析

        3.1 技術(shù)措施

        根據(jù)施工計(jì)劃,為保證工期,輸水隧洞主洞采用先開(kāi)挖后襯砌的施工順序。主洞開(kāi)挖時(shí)通風(fēng)排煙時(shí)間較長(zhǎng),增加隧洞施工時(shí)間,致使開(kāi)挖進(jìn)度緩慢。襯砌過(guò)程中混凝土運(yùn)輸壓力大,時(shí)間長(zhǎng),無(wú)法保證混凝土的連續(xù)性和澆筑質(zhì)量,同時(shí)還會(huì)影響整個(gè)工期。為解決混凝土垂直運(yùn)輸問(wèn)題,加快施工進(jìn)度,營(yíng)造良好的施工環(huán)境,需要設(shè)置投料井來(lái)解決開(kāi)挖工程中通風(fēng)散煙以及襯砌工程中混凝土的供應(yīng)問(wèn)題。根據(jù)該工程特點(diǎn),在主洞樁號(hào)22+779處設(shè)投料豎井。

        此次投料豎井深度130m,豎井結(jié)構(gòu)為開(kāi)挖孔內(nèi)設(shè)置Φ0.3m的鋼管,混凝土拌合物由此管自由下落,為保證混凝土的品質(zhì)及性能,投料井出口鋼管適當(dāng)收口并設(shè)置緩沖彎頭,可以起到一定的緩沖作用,接料緩沖裝置由20mm厚鋼板焊制而成,通過(guò)以上方式來(lái)降低由于落差對(duì)混凝土的影響。

        3.2 骨料分析

        投料過(guò)程中,分別在豎井投料口和出料口取一定量的混凝土,將混凝土中的膠凝材料用水清洗干凈,取清洗干凈后的骨料20~30kg,烘干,過(guò)5mm的篩,分離出細(xì)骨料和粗骨料。細(xì)骨料檢測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表1,粗骨料檢測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表2和表3。

        表1 細(xì)骨料檢測(cè)結(jié)果

        表2 5~20mm粗骨料檢測(cè)結(jié)果

        表3 20~40mm粗骨料檢測(cè)結(jié)果

        3.3 混凝土拌合物性能

        在豎井投料口和出料口分別進(jìn)行混凝土拌合物性能檢測(cè),投料前與投料后均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,通過(guò)豎井投料混凝土拌合物試驗(yàn),投料前與投料后的混凝土坍落度減少20~30mm,投料后的混凝土容重增加96~121kg/m3。詳見(jiàn)表4。

        3.4 混凝土中骨料級(jí)配

        (1)細(xì)骨料。投料后細(xì)骨料顆粒級(jí)配變化量較小,細(xì)骨料顆粒級(jí)配試驗(yàn)結(jié)果詳見(jiàn)表5和表6。

        (2)粗骨料。投料后在19.0mm篩的分計(jì)篩余減小2%,在9.50mm篩的分計(jì)篩余減小4%,在4.75mm篩的分計(jì)篩余增加6%,即為投料后20~40mm的顆粒級(jí)配含量減小2%,10~20mm的顆粒級(jí)配含量減小4%,5~10mm的顆粒級(jí)配含量增加6%。粗骨料顆粒級(jí)配試驗(yàn)結(jié)果詳見(jiàn)表7和表8。

        3.5 硬化混凝土性能

        (1)混凝土抗壓強(qiáng)度

        投料前與投料后混凝土抗壓強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求,投料后混凝土28d抗壓強(qiáng)度增加0.8~1.6MPa,平均值增加1.3MPa,檢測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表9。

        表4 混凝土拌合物性能檢測(cè)結(jié)果

        表5 豎井投料混凝土細(xì)骨料顆粒級(jí)配試驗(yàn)結(jié)果(累計(jì)篩余)

        表6 豎井投料混凝土細(xì)骨料顆粒級(jí)配試驗(yàn)結(jié)果(分計(jì)篩余)

        表7 豎井投料混凝土粗骨料顆粒級(jí)配試驗(yàn)結(jié)果(累計(jì)篩余)

        表8 豎井投料混凝土粗骨料顆粒級(jí)配試驗(yàn)結(jié)果(分計(jì)篩余)

        表9 混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果

        (2)混凝土抗?jié)B等級(jí)

        投料前與投料后混凝土抗?jié)B等級(jí)均大于設(shè)計(jì)等級(jí)W6,檢測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表10。

        表10 混凝土抗?jié)B試驗(yàn)結(jié)果

        4 結(jié)語(yǔ)

        投料試驗(yàn)論證了混凝土拌合物中的骨料混合料經(jīng)過(guò)130m深的豎井,自由下落到豎井底部時(shí),骨料在經(jīng)過(guò)緩沖裝置停止的瞬間發(fā)生相互作用,對(duì)混凝土拌合物中的骨料自身參數(shù)及硬化混凝土性能指標(biāo)影響較小。從各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)上看,投料前與投料后的混凝土坍落度減少20~30mm,投料后的混凝土容重增加96~121kg/m3,投料前與投料后的混凝土拌合物性能均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。投料后混凝土28d抗壓強(qiáng)度增加0.8~1.6MPa,平均值增加1.3MPa;投料前與投料后混凝土抗壓強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求,混凝土抗?jié)B等級(jí)均大于設(shè)計(jì)等級(jí)W6。

        綜上所述,該豎井投料施工對(duì)混凝土拌合物性能及硬化混凝土性能存在一定的影響,但影響不大,通過(guò)試驗(yàn)論證了豎井投料工藝的可行性。

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