碾压混凝土施工技术在水利工程中的应用.pdf

工程 实践 水利技术监督 2 0 1 5年第 3期 DOI ：1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 8 1 3 0 5 2 0 1 5 0 3 0 2 9 碾压 混凝 土施 工技术在水利工程 中的应用 张再 良 ( 浙 江名 源龙 盛建设有 限公 司 ，浙 江 嵊州 3 1 2 4 0 0 ) 摘要 ：阐述 了某水库工程碾压混凝土的拌和、上坝运输、铺装 以及 压 实等 几个主要 施工环 节 ，通过该 工程 实例 ， 系统总结 了该大坝碾压混凝土的施工工 艺以及相关施工技术措施 。 关键 词 ：碾 压 混 凝 土 ；水 利 工 程 ；施 工技 术 中图分类号 ：T V 5 文献标识码 ：B 文章编号 ：1 0 0 8 1 3 0 5 ( 2 0 1 5 ) 0 3 0 0 8 3 0 2 1 工程概况 该工程为某市一座大型水库大坝，该工程的主 要功能为防洪和供水 。大坝所处位置为 u型河谷 ， 谷 底 的 宽 度 约 为 1 0 8 m，坝 顶 高 程 处 谷 口 宽 约 2 1 8 m，河床覆盖层厚 2 8 m。水库大坝所采用的施工 材料为碾压混凝 土 ，最 大坝高 为 8 8 m，坝底长 为 1 1 6 8 8 m，坝 底宽 为 7 1 m，坝 顶长 为 2 2 7 7 m，坝顶 宽 为 7 5 m，大坝建 基 面高 程 为 8 2 4 m，大坝 混 凝 土 总量 4 4 5万 m 。 ，其 中碾 压 混 凝 土 的体 积 为 3 6 万 m 。 在 该工 程 中进行 碾压 混凝 土 的施 工采 用 分块 施 工 的方 式 。整个 坝平 面 总共分 为 5大 块 ，在 块体 的 交接处 设 置有导 缝二 道作 为永 久横 缝 。坝 体 的 中间 坝段为溢流坝段 ，两边对称相同 ，从中间段到边缘 段 ，分别为钢筋混凝土泄洪排沙底孔坝段 以及挡水 坝段 。 2混凝土 的拌和 该工程进行碾压混凝土的拌和所采用 的机械设 备选择时，应满足大坝混凝土浇筑强度的要求 ，该 工程 所采 用 的机 械 设 备 为 2座 可 独 立 运行 的 C B 一 2 1 5 0 0型双 卧轴 强 制 式混 凝 土 拌 和 站 ，每 座 拌 和 站 的生产 能力 为 9 0 m h 。 在进行碾压混凝土的拌和时 ，应符合 以下的施 工流 程 ：首先 应将 粗细 骨料装 入 到储 料 仓 中 ，通过 气 动仓 门控制 骨料 的放 料 ，采用微 机 称 量适 量 的骨 料之后即可通过水平皮带将其运送到转斗内，接着 在将 骨 料通 过上扬 皮带 运送 到集 料 斗 中 ，下 一 步 即 可将骨 料运 送 到搅拌 机 中 ，该 工程 所 采用 的 搅拌 机 为强制 式搅拌机。水 泥和粉煤灰是储 存在储 罐 内 的 ，同样需 要 进 行微 机 称 量 之 后 运 送 到 搅 拌 机 内。 外加 剂是储 存在 储 筒 内的 ，采用 的是 自流 的方 式进 入微 机进 行称 量 ，最后也 同样运 送 至搅 拌机 内。水 是储 存在 压力 水 塔 内 的 ，在 经 过 微 机 的称 量 之 后 ， 最终也是进行入搅拌机 内。通常情况下碾压混凝土 的混 合 物应进 行 5 8 6 0 s的拌 和 。 3混凝 土的上坝运输 在进行碾压混凝土的施工中，应采用大仓面薄 层连续浇筑的方式 ，之后快速升高坝体 。在一环节 中 ，碾 压混 凝土 的上 坝运 输是 一个 关键 点 ，这 是 碾 压 混凝 土 施 工 的 一 个 重 要 特 点 。在 该 工 程 的施 工 中 ，对 碾压 混凝 土上 坝运 输 的多个 方 案进 行分 析 对 比之后 ，决定采用 自卸汽车运输直接入仓的方式 ， 自卸汽 车 的型 号 为 1 9 5 t ，其 中还 采 用 高 架 门机 和 真空复合溜筒进行辅助上坝运输。在进行拌和站位 置的确定 时 ，应尽量将 其靠近碾压 混凝土 的浇筑 点，该工程 中拌 和站设 置在浇 筑点 3 0 0 m左 右 的 地方 。 为 了更加顺 利 的进行 上 坝混凝 土 运 输 ，该 工程 在进行 基 坑 开 挖 时 ，即 在 河 床 中 部 开 设 处 一 条 道 路 。此道 路 在 进 行 施 工 时 既 要 满 足 基 坑 出 渣 的要 求 ，同时还应满足高程 8 5 7 m 以下 3大块混凝 土的 上坝运输要求 ，而对于高程在 8 5 7 m 以上的坝段采 用 的运输 方式 略有 不 同 ：挡 水坝段 的运输 方 式 为在 岸坡 处各 设置 一条 上坝 运输 道路 ，接 着 采用 挖 机 给 作者简介 ：张再 良( 1 9 6 4年一 ) ，男 ，工程师 。 8 3 2 0 1 5 年第 3 期 水利技术监督 工程 实践 皮带机喂料分别入仓 ；底孔坝段采用用高架门机深 槽式皮带运输机直接入仓的运输方式 ；溢流坝段分 高程分别采用钢结构斜坡道从左岸坝段入仓和利用 左岸处 回填道路上坝入仓的方式 ；其他各处的运输 方式也各 自不同。在施工 中，汽车子入仓前应对轮 胎 进行 清洗 ，确保轮 胎上 无污 染物 。 4混凝土的铺筑 在该工程中 ，进行碾压混凝土的铺装主要采用 两种 方式 ，分 别 为 水平 铺 筑 和斜 坡 铺 筑 两 种 方 式 ， 每一 层铺 筑 的厚 度 应 控 制 在 3 4 3 5 c m，经 过碾 压 之后每层的厚度 为 3 0 e ra。在铺筑施工 中，分 高程 采用不同的铺筑方式。对于高程在 8 7 4 5 m 以下的 混凝土铺筑 ，采用水平铺筑跳仓式施工即可。而对 于高程在 8 7 4 5 8 9 6 m之间的混凝土铺筑 ，采用全 断 面通 仓斜坡 铺 筑 的方式 ，这样 不 仅 减少 了运输 道 路 ，同时节约了工程成本 ，适合应用在该工程仓面 窄长的情况下。当进行一个间歇层混凝 土的铺筑时 应一 次 性 连 续 进 行 施 工 ，同 时 间 歇 时 间 应 控 制 在 2 4 h 。 采用斜坡铺 筑 的方 式可 以大大 的减 少间歇 时 间 ，同时能够有效的提高层间结合质量 。在进行斜 坡铺筑施工时，可 以对支模和铺筑等工序进行流水 作业 ，这样不仅减少了支模工作量 ，同时对于开仓 次 数也 得到 了减 少 。 在 进行 斜 坡 铺 筑 时 应 特 别 注 意 二 次 污 染 的 问 题 ，以及在碾压机械达到不了的部位可能 出现的薄 弱层问题 ，同时薄弱层是位于坡角处 。在进行碾压 混凝土的施工中，应及时对已铺筑完成的混凝土仓 面进行冲洗 ，确保干净整洁 、不留积水 ，这样能够 有效的解决二次污染的问题。对于坡角处存在的薄 弱层问题 ，应在 坡角 处增设 水平铺 筑带 ，长度 为 1 2 m，宽度为 1 5 e m，同时在间歇层上铺筑一层砂 浆。对于高程在 8 9 6 m以上 的混凝土铺筑 ，应采用 水平 铺 筑单 仓施 工 的方式 。 在进行碾压混凝土的铺筑施工时 ，应满足平仓 厚度和平整度的要求 。通常情况下 ，可以采用水准 仪对平整度和高程进行测量。而平仓厚度的测量可 以采用钢筋插入法进行 ，在插入时确保仓面不出现 凹坑 ，否则应采取措施进行补平。 在进行水平铺筑时 ，应沿着坝体的轴线方向从 上游 坝面 向下 游坝 面进 行摊 铺 ，一次 摊 铺 的宽 条 带 宽度 因控制在 4 m。 8 4 在 进行 斜坡 铺筑 时 ，应从坡 顶 向坡底 进 行 ，而 在 坡角 处采 用水 平铺 筑 的方式 。 在 进行 汽车 卸料 时 ，应根 据指 定 的位 置 进行 堆 卸 ，为 了确 保碾 压混 凝土 的施 工质 量 ，在 进 行 堆卸 时应尽量减少骨料之间产生分离。 5碾 压 混 凝 土 压 实 在该 工程 中进 行碾 压混 凝土 的压 实 是采 用 双 轮 四碾光面滚筒型振动碾。振动压实的原理是通过碾 压机 械 的 自重 和振 动作 用 ，促使 砂浆 进 入 骨料 之 问 的缝隙内，从而达到振动压实的 目的。如图 1所示 为混 凝 土 的压 实示 意 图 。 图 1 混 凝 土 的 压 买 示 意 图 ( 1 ) 行走 速 度 。该 工 程 进 行 混 凝 土 的压 实 时 ， 应 将碾 压 速度控 制在 1 k m h ，同 时压 实 过程 应 确保 速度均 匀稳 定 ，不得 突然 改 变行 车速 度 和 路线 。当 需要在 中途暂停施工时 ，应缓慢的降低速度。 ( 2 ) 拌和物 的 V C值 。在碾压 混凝 土拌和时是 通过 V C值 进 行 控 制 的 ，根 据 该 工 程 的 施 工 情 况 ， 该工程确定的 V C值为 l 52 0 s ，在经过试验 之后 可 根据 实际情 况进 行适 当的调 整 。 ( 3 ) 铺 筑 厚度 和碾 压遍 数 。根据 以往 的施 工 经 验 ，应在碾压混凝 土的虚胖厚 度控制在 3 43 5 e m 之间 ，间隙层的厚度控制在 2 1 0 c m。碾压分三阶段 进 行 ，第一 阶段 先进 行 2遍 的无振 动 碾 压 ，以达 到 混 凝 土表 面密实 平整 的 目的 ；第 二 阶段 进行 8遍 的 振动碾压 ，从而将铺层碾压密实 ；第三阶段在进行 2遍的振动碾压 ，最终确保混凝土表面不 出现龟裂 的问题 ，保证混凝土表面平整。 在碾压混凝土的压实过程中，需要进行密度 的 测量 ，在 第二 阶段 碾 压施工 完 成之 后 ，即可 此采 用 核子密度仪进行检测 ，该工程的碾压混凝土的密度 应 为 2 4 0 0 k g m 。如果 碾压施 工未能 ( 下转第 9 5页 ) 工 程实 践 水利技术监督 2 0 1 5年第 3期 在拌合水泥时可以使用机械拌合与人工拌合两 种方法。施工的过程中必须分层填筑，每一层的厚 度要 1 5 0 m m，然后用 机 械或 者人 工 进 行夯 实 ，其 中上层 、下 层 分 段 接 缝 的距 离 不 能 5 0 e m。如 果 水泥 土 的干缩 性较 大 ，在伴 制之 后 需 随之铺 筑 ，压 实 ，并 且还要 注 重养 护 。 回填水 泥土 的允许 偏 差如下 表 3所示 。 表 3 回填水 泥土的允许偏 差 检测频 率 序号 检测项 目 允许偏差 检测方法 区域 点数 最低 在 每 层2 3 l 压实干密度 约 1 0 0 m 1 深 度 位 置 环 0 5k Nm 刀 法 2 每层铺土厚度 3 0 mm 约 1 0 0 m l 插扦测 量 3 顶 面标高 l 5 mm 约 2 0 0 m l 水准仪测量 4 表面平整程度 2 0 mm 约 2 0 0 m 1 3 m 直尺检查 注 ：允许偏差 ：其平均值等同于设计值 ，且最低数值 不可低 于 设计值 ；每一土层厚度需依据压 实法 的试 验而定 ；用钢筋 贯人法检测压实干密度 ，其贯入度需依照试验而定 。 5 结 语 总之 ，水 利工 程堤 防 的土方 填筑 施 工很 难 进行 质量 控制 ，在 具体 管理 过程 中 ，还要 注 意加 强 对重 点环 节 的技术 管控 。 由于其 对整 个水 利 工程 的 施工 质量 具有 十分 重要 的影 响 ，必须按 照规 范 的技 术要 求进行相关试验 ，待试验合格后再根据相关施工工 艺要求规范施工。 参 考文 献 1 刘振书水利水 电工程设 计与施工新 技术全 书 M 北京 ：海 潮出版社 ， 2 0 0 1 2 缪丹降雨及地震对九黄 机场高填方 边坡稳定 性影 响 D 成 都理工大学 ， 2 0 0 8 3 吴英姿机 场跑道软土地基处理方案 的可靠度分析 与风险决策 D 浙江大学， 2 0 0 8 4 姚凯黄河 冲淤积平原 区强夯加 固地 基技术研究 D 山东大 学 ， 2 0 1 3 5 孙志强建筑业企 业工程 项 目管理 实用手册 M 北 京 ：中国 建筑工业出版社 ， 2 0 0 3 ( 上接第 8 2页) 溜管等设施 ， 如需更换 ， 需上报特殊 施工安全措施后才准予施工。 ( 1 7 ) 在中斜井浇筑过程中， 不准作业人员在斜 井 内上 、 下 。同时 为 了保 证 中一 平 段 施 工 人 员 的安 全 ， 需 要 在 中一 平段 上游 设置 一个 防 护 围栏 ， 防 护 围 拦采用架管扣件和 5 e m厚木板 进行封堵防护 ， 避免 混凝土及坠物伤害。 ( 1 8 ) 为 了 防 止 下 溜 的 混 凝 土 溅 出伤 害 卧 泵 混 凝 土工及 相关 人 员 ， 需 要 在 中 一平 段 设 置 一 个 缓 冲 平段 ， 缓冲平段采用钢模板扣制 ， 并在混凝土出 口处 设置 安全 防护板 。 ( 1 9 ) 为 了确 保 溜管 的安 全受 力 ， 采用 钢 线 绳 、 卡环将溜管从下到上依次绑定 ， 具体方法是在每节 溜 管 u型 固定 卡 处 ， 钢 丝 绳 打 结 采 用 卡 环 进 行 连 接 ， 并 将 钢 丝 绳 牢 牢 的 挂 上 平 段 吊 运 钢 管 的 天 锚 上 。 6 结语 金 窝 水 电 站压 力 管 道 中斜 井 混凝 土 回填 施 工 ， 改变 了传 统施 工 方 法 ， 采 用 了溜 筒 和 卧泵 联 合 输 送 混凝 土 的 方法 ， 通 过 两 次 混 凝 土 泵 送 、 两 次 混 凝 土 拌和、 两次混凝土溜筒 ， 在 确保 施工安全 和质量 的 情 况 下 ， 为 金 窝 水 电 站 顺 利 按 期 发 电 做 出 了 巨 大 贡献 。 ( 上接第 8 4页 ) 达到 设 计 密度 的要求 ， 则应 增 加 碾压 次 数 直 到 达 到 设 计 密 度 为 止 。 相 邻 两 边 碾 压 之 间应 确 保 有 足 够 的 搭 接 宽 度 ， 通 常 应 控 制 在 20 3 0e m 。 6 结语 通 过 总 结 以 往 碾 压 混 凝 土 大 坝 的 成 功 施 工 经 验 ， 将 碾 压混 凝 土 施工 技 术应 用 于 某 大型 水 库 大 坝 施工 中 。工 程 实施 效 果表 明 ， 碾 压 混 凝 土具 有 体 积小 、 强度高 以及 防渗性能好 的特 点 ， 同时施 工简 单 ， 经 济效 益 好 ， 因此 在 水利 工 程 中得 到 广 泛应 用 。 参考 文献 1 张军碾压 混凝 土快 速筑 坝技术 在乐 昌峡水 利工 程 中的应 用 J 广东水利水电 ， 2 0 1 3 ( 0 4 ) ： 3 0 3 1 2 王彦虎 ， 党永平 ，柴景波亭子 口水利枢纽 表孔坝段 碾压混凝 土快速施工技术浅析 J 福建建材 ， 2 0 1 0 ( 0 7 )： 2 8 3 4 3 朱传平乐 昌峡水利枢纽工程碾压混凝土大坝 的施 工程序 J 西北水 电， 2 0 1 1 ( 0 3 ) ： 2 8 3 4 95