巴贡水电站混凝土面板堆石坝挤压边墙施工技术.doc
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1、 巴贡水电站混凝土面板堆石坝挤压边墙施工技术刘海友(水电七局一分局,四川 彭山 620860)【摘要】巴贡电站水利枢纽工程混凝土面板堆石坝2004年6月15日开始坝体填筑,面板与填筑料之间采用了挤压边墙施工技术,简化了施工序,加快了施工进度,提高了施工安全和施工质量,降低了施工成本。【关键词】面板堆石坝 挤压边墙施工一 概述马来西亚巴贡电站大坝为混凝土面板堆石坝,最大坝高203m,为世界第二高混凝土面板堆石坝,面板坡比为1:1.4,最大斜长为353.57m,总面积约为130160m2。大坝填筑时,大坝上游面采用C5混凝土挤压式边墙护坡,挤压式边墙位于大坝上游EL34.3m至EL 229m的过渡
2、层(2B料)与混凝土面板之间。挤压墙混凝土总量约为38400m,共分三期完成,单层挤压墙外侧坡比1:1.4,内侧坡比8:1,顶宽0.1m,底宽0.71m,高0.4m,断面呈梯形,如图一所示。图一 混凝土挤压墙典型断面示意图二 混凝土挤压墙的施工技术要求及混凝土配合比1.基本施工条件.为保证成型边墙密实度均匀,垫层的密实度必须均匀;.为保证挤压墙断面尺寸不变,垫层(2B料)必须碾压平整,不能有起伏,也不得有凸出的大石料,垫层平面误差控制在3cm;.挤压墙混凝土骨料最大粒径不大于2cm;.由于边墙挤压机对于混凝土的配合比较敏感,为保证成型边墙的透水性和强度指标,挤压混凝土要通过试验确定其配合比和添
3、加剂等参数。2.边墙混凝土施工技术要求.根据巴贡工程设计技术文件要求,挤压墙上游坡面偏差控制在015cm之内;.边墙上游坡面平整度用3m直尺检查,其误差不大于23cm;.边墙上游坡面不允许存在突坎,施工时形成的层间错台应打磨或用M5的水泥砂浆填补抹平,填补的砂浆坡度不缓于1:10,打磨填补应仅限于局部范围,连续面积不大于1.0m,且每层总的打磨或填补面积不大于总面积的20%。成型挤压墙技术指标如表1。 混凝土挤压墙技术指标 表1项目干密度/g.cm-3渗透系数/cm.s-1弹性模量/MP抗压强度/MP指标2.2510-310-45000700053.挤压墙混凝土的配合比本工程挤压墙混凝土按一级
4、配干硬性混凝土配合比设计,坍落度为0。根据实验室室内材料试验推荐配合比,经现场复核验证后,确定挤压墙施工原材料的各项指标和配合比,混凝土原材料如下:(1)砂石骨料采用巴贡人工料场生产的砂石料,其物理性能见表2;(2)水泥采用OPC水泥普通硅酸盐水泥,其物理性能见表3;(3)速凝剂采用SA160(瑞士产)液态速凝剂。最终的挤压墙混凝土配合比见表4。 水泥物理性能检测结果 表2项目Item坚固性Soundness标准密度Standardconsistency初凝时间Initial setting time终凝时间Final setting time 3天强度3days StrengthMpa28天
5、强度28days StrengthMpaOPC0.7527.52hrs12min2hrs55min2845.3骨料物理性能检测结果 表3骨料Aggregates比重Specific Gravity t/m3吸水率Water Absorption 细度模数Fineness Modulus泥沙尘含量Clay Silt and Dust 05mm2.552.02.43520mm2.571.612040mm2.551.41 挤压墙混凝土施工配合比 表4水泥Cement水灰比W/C砂率Sand(%)速凝率Accolorator ratio (%)单位材料用量Raw material quantity p
6、er1m3 concrete kg/m设计密度Design density (kg/m3) 水Water水泥Cement细骨料05mm粗骨料520mm速凝剂AccoloratorOPC1.45402.51027079511931.762161三 混凝土挤压墙挤压机械本工程所采用的边墙挤压机是由陕西水电工程局集团公司制造的BJY40型边墙挤压机,该设备从设计原理上是比较先进的,能够满足设计要求;但由于制造工艺的原因,在使用过程中油泵、液压马达等核心部件经常出现故障,而且其滚筒、搅龙的消耗量也比厂家的设计大的多。不过总的来说,施工质量要求等各方面基本满足混凝土挤压墙的技术要求。边墙挤压机主要机械参
7、数见表5. 边墙挤压机主要机械参数 表5型号工作方式外型尺寸(长宽高)/mmm自重/kg功率/KW工作速度/m.s-1BJY-40液压3.51135004540801.挤压机工作原理边墙挤压机运用“连续式压移原理”,如图二,液压泵将柴油机的机械能转换成液压能,一路通过低速大扭矩液压马达驱动搅龙旋转,将进入搅龙仓的混凝土拌合料输送到成型腔;另一路通过液压马达驱动振动器,使成型腔中的拌合料产生高频振动。成型腔内拌合料在搅龙挤压力和振动器激振力的综合作用下,充满成型腔,并达到设定的密实程度,在搅龙轴向推力的作用下,边墙挤压机以密实的混凝土为支撑向前移动,机后连续形成梯形断面形状的混凝土边墙。 拌合料
8、均匀进入搅龙仓,边墙挤压机匀速前进,机后亦匀速形成设定密实度的混凝土边墙;拌合料断续进入料仓,边墙挤压机的前进速度为变值;当拌合料停止供给,边墙挤压机的前进速度为零。即边墙挤压机的前进速度为无控自动调节,调节的前提条件是成型腔内拌和料达到设定的密实程度。混凝土边墙的密实程度可以按需要设定。边墙挤压机向前移动的前提条件是成型腔内密实拌和料的支反力等于机器前进的各种阻力之和,通过调整成型仓内配重数量和前轮的支撑高度可改变成型腔内拌合料与模板之间的摩擦阻力,摩擦阻力是前进总阻力的主要组成,总阻力减小,拌合料的密实程度降低;反之,拌合料的密实程度增加。2.边墙挤压机基本结构边墙挤压机的结构由后轮、成型
9、仓、搅龙仓、动力仓、液压系统和前轮及转向机构六大部分组成。成型仓、搅龙仓、动力仓三段之间用螺栓联结成一体,成型腔两侧各有一个后轮;前轮及转向机构焊接在动力仓的前端,液压系统在动力仓内。四 挤压墙混凝土施工 1.施工准备编制混凝土挤压墙施工技术措施及安全措施;对参与施工人员进行技术和质量、安全交底;吊运挤压机到施工现场并对其进行必要的检查,发现问题并及时解决。2.施工程序在每填筑一层过渡料(2B垫层料)之前,用挤压式边墙机制作出一个半透水的混凝土墙(挤压墙施工根据混凝土运料车所走路线从左岸往右岸施工),然后在其内侧按设计铺填坝料,碾压合格后再制作上层边墙,重复以上工序,进行下一道工序,其施工程序
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