那比水电站碾压混凝土大坝变态混凝土施工技术.pdf

小水电 2 0 1 O 年第4 期 ( 总第 1 5 4 期) 工程施工 那 比水 电站碾压 混凝土大坝变态 混凝土施工技术 覃建标潘伟兵 ( 中国水利水电第十六工程局有限公司 福建福州 3 5 0 0 0 3 ) 【 摘要】那比水电站大坝为碾压混凝土重力式挡水坝，结合大坝的施工过程 ， 介绍了 变 态混凝土的施工技术，从铺料 到加浆、振捣等施工过程形成了1 套成熟的施工工艺。图2幅，表 2个。 【 关键词】碾压混凝土大坝 变态混凝土施工技术 1 工程概述 那 比水电站大坝为碾压混凝土重力式挡水坝 ， 最大坝高6 8 5 m，坝顶全长2 4 6 5 m，坝址 位于广 西壮族自治区田林县境内驮娘江与西洋江汇合口上 游1 6 3 k m处 的西洋江 上，距百色市 1 6 0 k m，多年 平均流量5 9 9 m 3 s ，水库正常蓄水 位3 5 5 m，总库 容5 7 2 0万 m 3 ，装机容量4 8 MW，多年平均发电量 1 7 8 5 亿 k W h 。 2 变态混凝土的施工工艺 随着碾压混凝土筑坝技术的不断发展 ，变态混 凝土在碾压混凝土施工 中得到了广泛采用 ，它进一 步提高了碾压混凝土的施工速度，减少了异种混凝 土之间的薄弱结合部位，使碾压混凝土筑坝技术具 有更强的生命力 1。在那 比大坝变态混凝土施工 中，变态I 圜 疑土 施工工艺：得到了边 步的改善和提 高。 2 1 铺料 变态混凝土在铺料时，若采取同大仓面碾压混 凝土一起直接使用平仓机进行摊铺的方法，变态混 凝土区域往往存在骨料集中，且局部会高出碾压混 凝土大仓面，振实后变态混凝土部位高出碾压混凝 土仓面的情况 ，不利于振捣作业 ，且易造成变态混 凝土的灰浆流失 。因此 ，变态混凝土的铺料采用人 工辅助摊铺平整的方法 ，同时为防止变态混凝土的 灰浆流人碾压混凝土仓面，一般要求变态混凝土区 域摊铺成低于碾压混凝土 61 0 c m 左右的槽状 ( 见图 1 ) 。 杠0 5 。 1 O m。 图 1 铺料形状 2 2加 浆 变态混凝土的加浆是一道极其关键的施工工 序，直接影响到变态混凝土的质量。首先为了满足 变态混凝土的设计参数要求，须对变态混凝土所用 灰浆进行试验，设计出灰浆的配合比及加浆量等参 数。其次为了保证浆液的均匀性，应设置制浆站进 行集中制浆， 净浆放置时间不宜过长，净浆从开始 拌制到使用完毕控制在l h 之内，做到随用随拌 1 。 加浆方式主要有底部加浆和顶部加浆 2 种方 式。底部加浆是在下一层变态混凝土层面上加浆后 再在其上面摊铺上碾压混凝土后进行振捣 ，用振动 力使浆液向上渗透， 直到顶面泛浆为止，这种加浆 方式的优点是均匀性较好， 但振捣非常困难；顶部 加浆是在摊铺好的碾压混凝土面上铺洒灰浆进行振 捣 ，这种方式振捣容易 ，但浆液向下渗透 困难 ，不 易均匀，且会出现浆体浮在表面的不利状况。在那 比大坝变态混凝土施工 中采取 了新 的加浆施 工工 艺 ，即插孔加浆施工工艺 ，这种加浆方式既有利于 施工，加浆又均匀，而且质量也容易得到保证。 2 3 振捣 变态混凝 土的振 捣一般先 于邻 近的碾压混凝 59 工程施工 S M A L L H Y D R O P O WE R 2 0 1 0 N o 4 土，有时也可在邻近的碾压混凝土碾压完后进行。 振捣一般采用 1 0 0 高频振捣器或 7 0 软轴式振捣 器。振捣一般要求在加浆1 5 m i n 之后进行，振捣时 间控制在 2 5 3 0 s 之间，振捣 时振捣器插入下层的 深度要达到 1 0 c m以上。在与碾压混凝土搭接部位 处要求高频振捣器向碾压混凝土一侧振捣 ，使两者 互相融混密实。对于变态混凝土与碾压混凝土局部 搭接凸出部份，一般采用小型振动碾把搭接部位补 充碾压平整。 3 变态混凝土的施工 3 1变态混凝 土的利 用与浆 液配 比 主坝变态混凝土所使用的浆液采取集中制浆， 制浆站生产能力为5 0 m 3 h 。净浆通过管道从制浆 站输送至浇筑仓面 ，仓面上用机动翻斗车盛装净浆 运往使用地点 。在摊铺好 的3 0 c m碾压混凝 土层 面 上人工手提桶 ( 有记量)铺洒净浆 。变态混凝土的 加浆量通过实验证明在碾压混凝土基础上掺 6 的 水泥粉煤灰净浆 比较好。不同标号碾压混凝土采用 不同的配合比净浆，净浆的配合比如下 ( 见表 1 ) 。 表 1 变态混凝土净浆配合比 净浆的现场质量控制主要是通过测试其比重， 比重控制标准如下 ( 见表 2 ) 。 表 2 现场 比重质控指标 项 目 变态混凝土净浆质控指标 浇筑岸坡坝基垫层变态混凝土时 ，先在基岩面 上铺洒 1 层砂浆，再在上面履盖碾压混凝土料 ；并 且要求做到先碾压坝体碾压混凝土，后加浆浇筑岸 坡基础垫层变态混凝土，2 种混凝土都在2 h 内浇捣 完毕。岸坡基岩面变态混凝土施工达到设计要求厚 度后，直接在其上进行碾压混凝土作业。 3 2 插 孔加浆 由于传统的顶部、底部加浆方式都存在一定缺 6 0 陷，无法保证变态混凝土的质量。为了使净浆能够 均匀渗透人碾压混凝土料中，并且有效控制加浆 量，主坝变态混凝土施工中对加浆工艺进行了改 进，设计了插孔器，改水平加浆为垂直加浆方式 ( 见图2 ) 。一般铺浆前先在摊铺好的碾压混凝土面 上用 声 1 0的造孔器进行造孔 ，插 孔按梅花形 布置 ， 孔距一般为3 0 c m，孔深2 0 e m，然后采用人工手提 桶 ( 有记量)铺洒净浆。加浆时控制 1 桶浆液加入 既定的加浆孔 内，从而达到控制加浆量的 目的。 图 2 插孔器改造 3 3 机拌变态混凝土 那比大坝为全断面碾压混凝土重力坝 ，碾压混 凝土浇筑方量为2 1 2 7 万 m 3 。在主坝施工中，变态 混凝 土的浇筑方量约 1 5万 m 3 。大坝两岸坝基垫 层 、上下游坝面模板边等部位均采用变态混凝土施 工， 这些部位的变态混凝土工程量大且集中，若按 现场加浆的施工方法，加浆工作量过大，并且加浆 均匀性很难保证 ，将无法满 足施 工总进度计划要 求。在实际施工中，能够应用汽车运输直接人仓的 部位采用拌和楼直接拌制变态混凝土。机拌变态混 凝土是在拌制碾压混凝土时，加入规定 比例的水泥 粉煤灰浆液 ，拌制成一种干硕性混凝土。这种新的 变态混凝土施工工艺 ，不仅简化 了变态混凝土的操 作程序，而且对大体积变态混凝土的施工质量更有 保证。 4 结语 变态混凝土施工技术在那比水电站大坝施工中 得到了实践运用，它对提高工程质量和工程效益起 到了很好的促进作用，值得在碾压 ( 下转第6 3 页) 小水电 2 0 1 0 年第4 期 ( 总第 1 5 4 期) 工程施工 而灌浆压力均匀升高时 ，则不改变浆液浓度 ，直到 终灌 。当灌浆压力或注人量突然改变较大时立即查 明原 因，采取相应的措施处理。 2 8 灌浆待凝 时间及终灌标准 1 )岩石完整 ，注入量小 的孔段不待凝 ；岩石 破碎或漏水的孔段视情况决定待凝时间，一般待凝 时间不少于8 h 。 2 )在规定的设计压力下，当注入率不大于 1 I V m i n 时，持续灌注3 0 I n i n 后结束灌浆工作。 2 9封孔 全孔灌浆结束后 ，不放锚杆 的孔采 用水灰 比 O 8 - 1 浓浆封孔。压力管道处滑坡体上加锚杆 的钻 孔，放人锚杆后， 全孔水泥砂浆压力灌浆封孔，再 用人工搅拌浓砂浆封满为止。 2 1 0 特殊情况处理 1 )当灌浆段出现注入量大时；采用低压 、限 流、加浓等方法处理 ，并进行间歇复灌 。 2 )当邻孔出现串浆时，用阻浆塞封堵串浆孔， 继续灌注灌浆孔直至终灌。 3 )大量耗浆。在灌浆施工过程中，遇到大的 裂隙、断裂构造等渗漏 比较集中的大漏段 ，为保证 固结灌浆的质量 ，防止浆材浪费 ，采用以下措施进 行处理。 间歇灌浆。首次 灌注5 t 水泥 ，复灌 时每次 灌注4 5冰 泥。每次待凝 4 8 h( 根据水泥的初 凝时间进行调整 ) ，如此反复直至达到设计灌浆压 力并正常结束灌浆 。 掺人外加剂 。当耗浆量较大 ，灌浆经历一段 时间后注入量仍无明显递减 ，同时孔口压力没有升 高时， 一可利用砂浆泵掺砂灌注。砂材选用合宜的 级配，掺砂量由少逐渐增多 ，待孔 口压力 回升后立 即改用纯水泥浆灌注 ，直至结束。二可掺加水玻璃 址 ( 上接第 6 0页)混凝土施工中进一步推广 ，以使碾 压混凝土筑坝技术具有更加广阔的前景。 参考文献： 1 董安建， 刘六宴 变态混凝土在碾压混凝土坝中的应 用 J 水力发电， 2 0 0 0 ( 3 ) ： 3 1 3 3 2 张正国， 任永义 变态混凝土在百色水利枢纽主坝施工 中的应用 G 碾压混凝土材料及质量检测专题会议 进行灌注，加速水泥浆 的凝 固，避免浆材流失 浪费。 4 )灌浆中断。除因 冒浆、串浆、大量耗浆等 以及其它情况下的间歇灌浆外，正常情况下灌浆进 程不允许中断，灌浆工作必须保持连续不问断地进 行。因机械故障、停电、待料、孔内返浆等原因造 成灌浆过程中断，则采取以下措施处理。 尽可能及早地恢复灌浆工作。 若 中断时间超过3 0 ra i n ，则立 即冲洗钻孔 ， 而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效 ，则进行扫 孔，而后恢复灌浆，恢复灌浆时使用起灌比级的浆 液进行灌注。 恢复灌浆后，注入率如与中断前相近，则改 用 中断前 的比级进行灌注，直到正常灌浆结束。注 入率如比中断前减少很多且在短时间内拒绝吸浆， 则无条件扫孔复灌 ，复灌时的起灌水灰比采用最清 浆液，而后正常施灌直至结束。 灌浆 中断采取补救措施后 ，均对其进行质量 分析 ，确认对该灌段质量无影响后方进行下道工序 施工 ，否则无条件按技术要求重新施灌 ，以确保灌 浆质量 。 3 结语 临沧三级电站前池及管床固结灌浆工程具有一 定的特点，其施工质量符合设计要求和相关规范， 为以后类似工程缺陷处理积累了一定施工经验。 穆武昌 ( 1 9 7 1 一) ，男，副总经理，工程师，主要从事 水电工程设计 、施 工、设备检修和改造工作。 E ma i l ：mu w u l l 6 5 4 1 6 3 责任编辑吴昊 舢 ； _ L 论文汇编， 2 0 0 5 3 袁平顺 ， 张小龙碾压混凝土斜层平推法在高摩赞大 坝施工中的应用 J 四川水力发电, 2 0 0 9 ( 6 ) ： 7 - 1 0 覃建标 ( 1 9 8 0 一) ，男，项目副经理，助理工程师，主 要从事水利水电工程施工技术管理工作。 E ma i l ： 4 2 0 4 0 7 7 9 6 q q c o rn 责任编辑吴昊 6 3