大朝山某水電站全斷面碾壓混凝土重力壩施工

PAGE1xx水電站全斷面碾壓混凝土重力壩施工1、工程概況xx水電站樞紐采用全斷面碾壓混凝土重力壩，右岸地下廠房，長尾水隧洞的布置方案。大壩共分23個壩段，1#～8#壩段為廠房進水口壩段，全部為常態(tài)混凝土；9#～23#為河床全斷面碾壓砼重力壩段，設(shè)5個溢流表孔，3個排砂泄洪底孔和1個沖砂底孔。壩頂總長度465.39M，成折線型布置，壩頂高程906M，優(yōu)化設(shè)計后最大壩高為111M。9#～23#壩段混凝土總方量約為110.0萬Ｍ3，其中碾壓混凝土75.68萬Ｍ3，常態(tài)混凝土約34.32萬Ｍ3，由以中國水利水電第八工程局為責任方的八．三聯(lián)營體承建。施工導流采用左岸導流隧洞導流，枯水期基坑施工，汛期基坑過水的導流方式。壩址區(qū)屬于亞熱帶型氣候，流域內(nèi)旱雨季分明，6月至10月為雨季。雨季平均降雨量占全年降雨量的85，6月至8月占全年的60。另外，日溫差大，是旱季氣象的又一顯著特征。2、砼入倉方式2.1、影響大壩工程入倉方式布置的因素2.1.1、纜機布置2臺20T無塔架平移式纜機，控制范圍為：壩上0+7.00至壩下0+126.00及左右岸上壩公路;吊重20T時在跨中主鉤超過壩頂906M高程約12M。2.1.2、壩址區(qū)兩岸地形和電站樞紐及施工總布置左岸山勢陡峭，右岸地形較平緩，大壩砼生產(chǎn)系統(tǒng)布置在右岸869M高程平臺上。2.1.3、大壩結(jié)構(gòu)和碾壓砼與常態(tài)砼的設(shè)計分界9#～23#壩段中，9#壩段888.0高程以下、10#壩段837.8高程以下、11#～15#壩段880.0高程以下、16#～17#壩段837.8高程以下、18#～22#壩段890.0高程以下為碾壓砼，上部為常態(tài)砼，23#壩段均為常態(tài)砼。2.2、砼的水平運輸與垂直運輸根據(jù)xx電站工程樞紐及施工布置特點，分別采用如下四種砼入倉方式以滿足不同部位砼的入倉：汽車直接入倉。汽車運輸+真空溜管入倉。汽車運輸+羅泰克膠帶機+真空溜管入倉。汽車運輸+纜機運輸入倉。汽車運輸+羅泰克膠帶機入倉。各種砼入倉方式所控制的澆筑范圍見圖1，各種砼入倉方式澆筑的砼方量見表1。表1各種砼入倉方式澆筑的砼方量項目汽車直接入倉汽車+真空溜管汽車+纜機汽車+膠帶機+溜管左岸右岸常態(tài)砼（萬M3）34.32碾壓砼（萬M3）25.27.913.27.8821.5砼總量（萬M3）25.221.142.221.52.3、各種砼入倉方式的布置及應用2.3.1、汽車直接入倉運距為1.5KM。入倉道路回填料采用基坑開挖石碴，隨澆筑倉面的升高而上升，入倉道路路面寬度為8.0M，最大下坡坡度為10%，最大上坡坡度為8%，入倉口前設(shè)有30～2.3.2、汽車運輸+真空溜管入倉方式真空溜管輸送砼的方式雖在貴州普定等工程已得到較普遍的應用,但其下滑坡度一般均大于或等于45,且輸送的高差均在50M左右,而xx工程的特點是：高差大，大壩壩址岸坡開挖的平均坡度不足45。1#、2#真空溜管布置在基坑右岸，受料斗高程為865.6，出料口高程為808.0，最大高差為57.6M。1#、2#真空溜管的輸送能力均為3#真空溜管布置在左岸23#壩段上。其進料口高程為906.0，出料口高程為820.0，最大高差為86.6M，槽身長120M，輸送能力為一般地，真空溜管的輸送能力不決定于自身，而決定于進料口或出料口汽車運輸?shù)哪芰Α?.3.3、汽車運輸+羅泰克膠帶機+真空溜管入倉方式羅泰克膠帶機布置在右岸7#公路865.0平臺與10#壩段右邊墻之間。該膠帶機曾用于二灘工程,寬度為24英寸,帶速為230M/Min,實際選用俯仰角為-10+25,膠帶機設(shè)計輸送能力為4.12.1M3/Min。膠帶機安裝在鋼桁架上，鋼桁架的支承結(jié)構(gòu)設(shè)在9#2.3.3、汽車運輸+羅泰克膠帶機入倉方式該進料系統(tǒng)由3條羅泰克膠帶機組成。1#、2#羅泰克膠帶機布置在右岸7#公路865.0平臺與10#壩段右邊墻之間。膠帶機安裝在鋼桁架上，鋼桁架的支承結(jié)構(gòu)設(shè)在9#壩段壩后臺階上。1#、2#羅泰克膠帶機由7#公路的受料斗接料，轉(zhuǎn)運到3#羅泰克膠帶機上，3#羅泰克膠帶機近乎平行10#壩段邊墻布置，起始端擱在10#壩段邊墻上，終端架設(shè)在布置在倉面內(nèi)的受料斗上，受料斗由6m2.3.5、汽車運輸+2臺20T平移式纜機,按每臺纜機每小時吊10罐計，配6M3臥罐，則兩臺纜機的澆筑能力約為120M3/H。由于纜機受吊運材料設(shè)備等因素的影響，澆砼的實際利用率一般只有6070%，即2臺纜機的實際澆筑能力為7085M3/H。當砼采用纜機入倉時，澆筑倉面面積大于1500M23、溫度控制3.1、氣象條件xx壩區(qū)氣溫較高，其多年平均為20.2℃，月平均最高氣溫為六月的25.3℃，月平均最低氣溫為一月的12.8℃。極端最高氣溫為40.43.2、溫度控制措施3.2.1、降低混凝土出機溫度3.2.1.1、成品料堆高大于6M；出料皮帶及骨料罐設(shè)涼棚防雨防曬。3.2.1.2、風冷骨料:大壩碾壓混凝土采用風冷骨料的冷卻形式。大壩標制冷裝機容量為250萬KCal/Min，安裝5臺50萬KCal/Min的螺桿式氨壓機，在拌和樓骨料倉外相應配有附壁式冷風機。為了提高風冷骨料的效果，須特別注意做到以下幾點：A.冷風機在運行過程中要嚴格按規(guī)定時間沖霜。B.適時補料，使骨料倉內(nèi)盡可能接近滿倉壯態(tài)，以延長骨料在倉內(nèi)停留時間。C.進料時，在膠帶機上噴霧加濕，使骨料處于不滴水，但表面濕潤的壯態(tài)，有利于蒸發(fā)降溫。3.2.2、減少砼澆筑過程中溫度回升3.2.2.1、快速入倉、快速平倉、快速碾壓，碾壓砼從加水拌和到碾壓完畢在2小時以內(nèi)完成，減少外界溫度的倒灌。3.2.2.2、在高溫季節(jié)陽光直射時，在汽車頂部設(shè)置防曬裝置。3.2.2.3、倉面噴霧倉面噴霧采用汽水混合噴霧和高壓水噴霧兩種形式。汽水混合噴霧控制大壩上游二級配防滲層碾壓混凝土部位，噴嘴固定在模板上；高壓水噴霧采用移動式噴霧槍，每個倉面設(shè)2～3把噴槍移動噴霧，控制整個碾壓砼施工倉面。以降低倉面氣溫,提高倉面濕度，減少水分蒸發(fā)，防止混凝土表面失水，延長混凝土初凝時間，改善碾壓砼層間結(jié)合性能。3.2.3、加強養(yǎng)護，有條件的部位采用流水養(yǎng)護，陽光直射的永久暴露面采用覆蓋麻袋等表面保護措施。4、碾壓混凝土施工4.1、施工工藝準備大壩碾壓砼施工前，針對xx工地壩區(qū)的氣象、摻合料采用PT料（磷礦渣與凝灰?guī)r按1：1的比例研磨而成）等特殊條件，進行了各方面的工藝試驗，摸索出適合于大壩的碾壓砼配合比。前期分別在拌合樓平臺、右岸重力墩、碾壓砼拱圍堰及A渣場進行了碾壓砼施工及工藝試驗，澆筑碾壓砼約10萬m3。施工實踐證明，PT料和粉煤灰相比，由于PT料比重較大，按相同重量比例加入RCC砼拌和物中所含膠凝材料的體積相對（粉煤灰）較小，為此，將碾壓砼的VC值控制在1—15s，同時選用優(yōu)質(zhì)的外加劑FDN-04來改善碾壓砼的包裹性、粘聚性、可碾性等工作性能，F(xiàn)DN-04中摻入適量引氣劑PS-1及緩凝劑PS-3來適應碾壓砼的不同季節(jié)、部位的施工。復合改性后的FDN-04性能指標如下：減水率不小于18%；砼含氣量控制在4%以內(nèi)；高溫時（>30℃）、常溫及低溫條件下砼初凝時間大于8小時，為增加碾壓砼的可碾性，砂中石粉含量（d≤0.15mm）大于15%，其中d≤4．2、模板為實現(xiàn)大壩碾壓砼的快速施工，體現(xiàn)碾壓砼的優(yōu)越性，xx工程針對碾壓砼大倉面使用不同結(jié)構(gòu)形式的模板。橫縫等部位采用交替上升模板，壩體上、下游暴露面根據(jù)分層為3m的澆筑特性，設(shè)計了全懸臂模板。該模板根據(jù)壩面的坡度調(diào)整倒懸值，取消拉模筋，用套筒螺栓承受砼側(cè)壓力，碾壓砼設(shè)備可靠近模板施工，解決了碾壓砼施工設(shè)備與拉模筋之間的干擾。11#—15#壩段為溢流壩段，壩后為寬0.7m、高1m在永久消能臺階，該倉面根據(jù)入倉方式等條件為合倉斜層碾壓，碾壓砼斜層從15#壩段向11#壩段推進，層高3m。為保證碾壓砼連續(xù)施工，采用方鋼作為骨架，第一層模板在碾壓砼澆筑層面上立好，在斜層碾壓砼推進過程中，人工輔助收平，然后將第二層、第三層模板立上去，模板傳力方向為：第三層模板所承受的砼側(cè)壓力及機械設(shè)備碾壓產(chǎn)生的側(cè)壓力傳至第二層模板的骨架上，第二層模板所承受的砼側(cè)壓力及機械設(shè)備碾壓時產(chǎn)生的側(cè)壓力傳至第一層模板的骨架上，第一層模板所承受的砼側(cè)壓力之和全部由冷升學層上拉模筋來承擔。如圖2所示。4．3、碾壓砼鋪筑方法當碾壓混凝土采用汽車或真空溜管入倉時,澆筑倉面面積大于4000M2時采用斜層平推鋪筑法施工；當澆筑倉面面積小于4000M4．4、卸料、平倉、及碾壓平倉機采用D65P型一臺和D31P型三臺，每層碾壓砼壓實厚度為30CM，鋪料厚度為35CM。汽車在倉內(nèi)行駛時應避免急剎車和急轉(zhuǎn)彎等有損質(zhì)量的操作，平倉機按平倉厚度進行平倉,前部略低。有骨料集中時必須用人工分散處理。振動碾采用4臺BW202AD和2臺BW75S，碾壓作業(yè)采用先無振二遍和有振六～八遍，最后無振碾壓兩遍，行走速度1.0～1.5KM/H，第一遍采用高頻低振幅，以后采用高頻高振幅，碾壓作業(yè)要求碾壓條帶清楚，走偏距離應控制在10CM范圍內(nèi)，通倉碾壓情況，碾壓條帶必須重疊15～20CM,同一條帶分段碾壓時，接頭部位重疊碾壓2.4～3.0M，兩條帶間因碾壓作業(yè)形成的高差，采用有振慢速碾壓1～2遍壓平處理。碾壓砼從出機至碾壓完畢，要求在2小時內(nèi)完成。碾壓砼的層間允許間隔時間必須小于砼初凝時間1～2小時。在1：12或1：15在斜坡上卸料及平倉與平碾相同，但斜層碾壓每一層砼在端部留30—50cm4．5、斜層碾壓壩體碾壓砼澆筑至814.00以上后，開始采用斜層平推鋪筑碾壓砼施工，斜層平推碾壓鋪筑法施工的曲型倉位的特征參數(shù)如表2所示。斜層碾壓條帶布置見圖4。表2斜層平推碾壓曲型倉位參數(shù)統(tǒng)計表典型倉位澆筑高程倉面面積(m2)斜層最大碾壓面積(m2)砼總量(m3)斜層坡度14#～18#壩段合倉斜碾814～81760183240165151:1212#～18#壩段合倉斜碾820～82384783560252991:1216#～18#壩段合倉斜碾826～82945823650137601:1211#～15#壩段合倉斜碾823～82652503115157501:1211#～15#壩段合倉斜碾856～8593264218898961:15從表2可看出，利用斜層平推鋪筑法施工有如下優(yōu)點：1）澆筑作業(yè)面積比倉面面積小，每層需要澆筑的砼方量比通倉平推鋪筑法小，因此能縮短層間間隔時間，徹底解決碾壓砼層面結(jié)合問題；2）可以進行大倉面連續(xù)澆筑，減小壩體分塊面積過小的影響和橫縫模板工程量，在不提高砼澆筑強度的條件下，提高施工效率，加快施工進度，降低施工成本等；3）由于層間間隔時間縮短，顯著改善了層面結(jié)合質(zhì)量，可以減少預冷砼的溫度倒灌，對溫控有利。同時砼覆蓋面積小，有利于高溫時段的倉面噴霧保濕，對xx壩址區(qū)特殊高溫、低濕的氣象條件尤為重要；4）對降雨天氣施工有利，倉面排水方便。4．6、保證碾壓混凝土層間結(jié)合良好的措施xx工程采取了以下保證碾壓混凝土層間結(jié)合良好的有效措施。4．6．1、碾壓混凝土拌和料從拌和到碾壓完畢歷時不宜超過2小時。4．6．2、在配合比設(shè)計上，采用有顯著緩凝作用的緩凝劑，并根據(jù)氣溫條件的不同適時調(diào)整，保證碾壓混凝土在高溫或低溫季節(jié)的初凝時間都大于或等于8小時。在鋪筑方法和澆筑工藝措施的選擇上，應盡量縮短碾壓混凝土上下層面復蓋的間隔時間，確保碾壓混凝土上下層面復蓋的間隔時間比碾壓混凝土的初凝時間縮短1～2小時。4．6．3、在大壩迎水面每層R90200#防滲碾壓混凝土之間鋪灑約3MM厚的水泥摻和料凈漿。鋪灑水泥摻和料凈漿后應及時覆蓋混凝土，其間隔時間應控制在30～50Min4．6．4、高溫多風天氣，運輸混凝土過程中應加以復蓋，避免陽光直射；混凝土倉面應采取噴霧加濕措施，降低環(huán)境溫度，防止混凝土表面失水，影響層間結(jié)合。4．7、變態(tài)砼應用及異種砼的結(jié)合對模板陰角、模板邊及新老砼接合部,有鋼筋部位的孔洞、橫縫上游側(cè)有止水銅片和塑料止水片及瀝青杉板的部位，均采用變態(tài)砼施工，在鋪料前和鋪料的中間灑鋪一定數(shù)量的水泥凈漿，最后用振搗器振搗密實。岸坡墊層砼澆筑常態(tài)砼，頂面寬度為1～1.2M。碾壓砼端頭坡腳距基巖70CM，嚴禁碾壓砼直接接觸基巖，鋪料邊緣整齊平整，碾壓砼與壩肩常態(tài)砼要同步上升。常態(tài)砼振搗先沿基巖邊坡依次向里振搗，在兩種砼結(jié)合處，振搗器應垂直插入碾壓砼中振搗，使兩種砼良好