【水利水電】陳靈利 教材精講班教案 34-第1篇-第4章-4.4-碾壓混凝土壩的施工技術(shù)

4.4碾壓混凝土壩的施工技術(shù)4.4.1碾壓混凝土的施工工藝及特點(diǎn)

一、碾壓混凝土壩的施工工藝使用干貧混凝土修建的混凝土壩，是混凝土壩施工的一種新技術(shù)。（一）結(jié)構(gòu)形式通常在上游面設(shè)置常態(tài)混凝土防滲層以防止內(nèi)部碾壓混凝土的層間滲透；有防凍要求的壩，下游面亦用常態(tài)混凝土；為提高溢流面的抗沖耐磨性能，一般也采用強(qiáng)度等級(jí)較高的抗沖耐磨常態(tài)混凝土，這樣就使斷面形成所謂“金包銀”的結(jié)構(gòu)形式。（二）施工工藝碾壓混凝土壩的施工工藝程序是先在初澆層鋪砂漿，汽車運(yùn)輸入倉(cāng)，平倉(cāng)機(jī)平倉(cāng)，振動(dòng)壓實(shí)機(jī)壓實(shí)，振動(dòng)切縫機(jī)切縫，切完縫再沿縫無振碾壓兩遍。二、碾壓混凝土壩的施工特點(diǎn)碾壓混凝土壩施工主要特點(diǎn)有：采用干貧混凝土；大量摻加粉煤灰，以減少水泥用量；采用通倉(cāng)薄層澆筑；大壩橫縫采用切縫法等成縫方式：碾壓或振搗達(dá)到混凝土密實(shí)。（一）采用干貧混凝土碾壓混凝土拌合物的VC值（越大表示拌合料越干），現(xiàn)場(chǎng)宜選用2~12s。機(jī)口VC值應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的氣候條件變化動(dòng)態(tài)選用和控制，宜為2~8s。（二）大量摻加粉煤灰，減少水泥用量這樣不僅可以減少混凝土的初期發(fā)熱量，增加混凝土的后期強(qiáng)度，簡(jiǎn)化混凝土的溫控措施，而且有利于降低工程成本。（三）采用通倉(cāng)薄層澆筑增加散熱效果，取消冷卻水管，減少模板工程量，簡(jiǎn)化倉(cāng)面作業(yè)，有利于加快施工進(jìn)度。在攤鋪碾壓混凝土前，通常先在建基面鋪一層常態(tài)混凝土墊層進(jìn)行找平，厚度一般1.0-2.0m。由于墊層混凝土受巖基約束力影響，極易開裂，故盡可能減薄。（四）大壩橫縫采用切縫法等成縫方式橫縫采用振動(dòng)切縫機(jī)切縫，或設(shè)置誘導(dǎo)孔等方法形成橫縫。填縫材料PVC、鍍鋅鐵片，誘導(dǎo)孔成孔后孔內(nèi)應(yīng)填塞干砂。（五）振動(dòng)壓實(shí)達(dá)到混凝土密實(shí)碾壓混凝土依靠振動(dòng)碾碾壓達(dá)到混凝土密實(shí)。碾壓前，通過碾壓試驗(yàn)確定碾壓遍數(shù)及振動(dòng)碾行走速度。常態(tài)混凝土依靠振搗器達(dá)到混凝土密實(shí);變態(tài)混凝土振搗宜使用強(qiáng)力振搗器?！緩?qiáng)化練習(xí)】碾壓混凝土壩施工的主要特點(diǎn)是（）。A.采用干貧混凝土B.大量摻加粉煤灰C.增加水泥用量D.減少水泥用量E.采用通倉(cāng)薄層澆筑答案：ABDE解析：碾壓混凝土壩施工主要特點(diǎn)有：采用干貧混凝土；大量摻加粉煤灰，以減少水泥用量；采用通倉(cāng)薄層澆筑；同時(shí)要采取溫度控制和表面防裂措施。碾壓混凝土壩施工時(shí)應(yīng)采用（）。A.通倉(cāng)薄層澆筑B.豎縫分塊C.斜縫分塊D.錯(cuò)縫分塊答案：A解析：碾壓混凝土壩不采用傳統(tǒng)的柱狀澆筑法，而采用通倉(cāng)薄層澆筑。小結(jié)4.4.2碾壓混凝土的施工質(zhì)量控制

一、混凝土壩的施工質(zhì)量控制要點(diǎn)（一）配合比設(shè)計(jì)參數(shù)（1）水膠比，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)提出的混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B性、抗凍性、拉伸變形等要求確定，其值宜不大于0.65。（2）砂率，應(yīng)通過試驗(yàn)選取最佳砂率值。使用天然粗骨料時(shí)，三級(jí)配碾壓混凝土的砂率為28~32%,二級(jí)配為32%~37%;使用人工粗骨料時(shí).砂率應(yīng)增加3%~6%。（3）單位用水量，可根據(jù)碾壓混凝土vc值、骨料種類、最大粒徑、砂率、石粉含量、摻合料和外加劑等選定。（4）摻合料，摻合料種類、摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定，摻量超過65%時(shí)，應(yīng)作專門的試驗(yàn)論證。（5）外加劑，外加劑品種和摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定。（二）碾壓時(shí)拌合料干濕度的控制碾壓混凝土的干濕度一般用VC值來表示。①VC值太小表示拌合太濕，振動(dòng)碾易沉陷，難以正常工作。②VC值太大表示拌合料太干，灰漿太少，骨料架空，不易壓實(shí)。③在振動(dòng)碾壓3～4遍后，混凝土表面有明顯灰漿泌出，表面平整、潤(rùn)濕、光滑，碾滾前后有彈性起伏現(xiàn)象，則表明混凝土料干濕適度。（三）卸料、平倉(cāng)、碾壓中的質(zhì)量控制卸料、平倉(cāng)、碾壓的質(zhì)量要求與控制措施是：1.要避免層間間歇時(shí)間太長(zhǎng)，防止冷縫發(fā)生。2.防止骨料分離和拌合料過干。3.為了減少混凝土分離，卸料落差不應(yīng)大于2m，堆料高不大于1.5m。4.入倉(cāng)混凝土及時(shí)攤鋪和碾壓。相對(duì)壓實(shí)度是評(píng)價(jià)碾壓混凝土壓實(shí)質(zhì)量的指標(biāo)，對(duì)于建筑物的外部混凝土相對(duì)壓實(shí)度不得小于98%，對(duì)于內(nèi)部混凝土相對(duì)壓實(shí)度不得小于97%。5.常態(tài)混凝土和碾壓混凝土結(jié)合部的壓實(shí)控制，除應(yīng)注意接縫面外，還應(yīng)防止常態(tài)混凝土水平層面出現(xiàn)冷縫。應(yīng)對(duì)常態(tài)混凝土摻高效緩凝劑（兩種料的初凝時(shí)間相差可達(dá)4h），使兩種材料初凝時(shí)間接近，同處于塑性狀態(tài)，保持層面同步上升，保證結(jié)合部的質(zhì)量。6.每一碾壓層至少在6個(gè)不同地點(diǎn)，每2小時(shí)至少檢測(cè)一次。壓實(shí)密度可采用核子水分密度儀、諧波密實(shí)度計(jì)和加速度計(jì)等方法檢測(cè)，目前較多采用挖坑填砂法和核子水分密度儀法進(jìn)行檢測(cè)。圖示

（四）碾壓混凝土的養(yǎng)護(hù)和防護(hù)1.施工過程中,碾壓混凝土倉(cāng)面應(yīng)保持濕潤(rùn)，大風(fēng)、干燥、高溫氣候下施工時(shí)，可采取倉(cāng)面噴霧措施，防止混凝土表面水分散失。2.正在施工和剛碾壓完畢的倉(cāng)面,應(yīng)防止外來水流入。3.混凝土終凝后應(yīng)立即進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。其中，水平施工縫和冷縫，灑水養(yǎng)護(hù)持續(xù)至上一層碾壓混凝土開始鋪筑。永久外露面，宜養(yǎng)護(hù)28d以上。臺(tái)階棱角應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)匯總回顧：常見情況一般規(guī)定碾壓混凝土混凝土面板方法塑性混凝土低塑性混凝土剛碾壓后終凝后保溫（草袋）、保濕（噴水）6~18h澆筑完畢后覆蓋立即進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)開始灑水養(yǎng)護(hù)立即噴霧養(yǎng)護(hù)時(shí)間不宜少于28d28d以上直到蓄水位止或至少90d【強(qiáng)化練習(xí)】VC值是評(píng)價(jià)碾壓混凝土（）的指標(biāo)。A.濕密度B.干濕度C.壓實(shí)度D.均勻性答案：B解析：碾壓混凝土的干濕度一般用VC值來表示。相對(duì)壓實(shí)度是評(píng)價(jià)碾壓混凝土壓實(shí)質(zhì)量的指標(biāo)，建筑物的內(nèi)部混凝土相對(duì)壓實(shí)不得小于（）。A.96％B.97％C.98％D.99％答案：B解析：相對(duì)壓實(shí)度是評(píng)價(jià)碾壓混凝土壓實(shí)質(zhì)量的指標(biāo)，對(duì)于建筑物的外部混凝土相對(duì)壓實(shí)不得小于98％，內(nèi)部混凝土相對(duì)壓實(shí)不得小于97％。二、混凝土壩的質(zhì)量控制手段1.在碾壓混凝土生產(chǎn)過程中，常用VeBe儀測(cè)定碾壓混凝土的稠度，以控制配合比。2.在碾壓過程中，可使用核子密度儀測(cè)定碾壓混凝土的濕密度和壓實(shí)度，對(duì)碾壓層的均勻性進(jìn)行控制。每鋪筑碾壓混凝土100～200m2至少應(yīng)有一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，每層應(yīng)有3個(gè)以上檢測(cè)點(diǎn)，測(cè)試宜在壓實(shí)后1h內(nèi)進(jìn)行。表面型核子水分密度儀應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)用挖坑填砂法或標(biāo)樣法率定。3.碾壓混凝土的強(qiáng)度在施工過程中是以監(jiān)測(cè)密度進(jìn)行控制的，并通過鉆孔取芯樣校核其強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求。鉆孔取樣可在碾壓混凝土鋪筑3個(gè)月后進(jìn)行，鉆孔數(shù)量應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模確定。（12年單選）鉆孔取樣評(píng)定的內(nèi)容如下：（1）芯樣獲得率：評(píng)價(jià)碾壓混凝土的均質(zhì)性；（2）壓水試驗(yàn)：評(píng)定碾壓混凝土抗?jié)B性；（3）芯樣的物理力學(xué)性能試驗(yàn)：評(píng)定碾壓混凝土的均質(zhì)性和力學(xué)性能。（4）芯樣斷口位置及形態(tài)描述：描述斷口形態(tài)，分別統(tǒng)計(jì)芯樣斷口在不同類型碾壓層層間結(jié)合處的數(shù)量，并計(jì)算占總斷口數(shù)的比例，評(píng)定層間結(jié)合是否符合設(shè)計(jì)要求。（5）芯樣外觀描述：評(píng)定碾壓混凝土的均質(zhì)性和密實(shí)性匯總?cè)缦拢弘A段控制項(xiàng)目控制手段測(cè)定項(xiàng)目測(cè)定儀器測(cè)定時(shí)間測(cè)定部位生產(chǎn)過程配合比稠度VeBe儀----碾壓過程均勻性濕密度和壓實(shí)度核子密度儀壓實(shí)后1h內(nèi)每鋪筑碾壓混凝土100~200m2至少應(yīng)有3個(gè)以上檢測(cè)點(diǎn)施工過程及后期校核強(qiáng)度校核監(jiān)測(cè)密度鉆孔取樣鋪筑3個(gè)月后--【強(qiáng)化練習(xí)】碾壓混凝土壩的混凝土強(qiáng)度在施工過程中是以（）進(jìn)行控制的?！?012】A.鉆孔取芯B.壓水試驗(yàn)C.監(jiān)測(cè)密度D.留置試塊答案：C解析：碾壓混凝土的強(qiáng)度在施工過程中是以監(jiān)測(cè)密度進(jìn)行控制的，并通過鉆孔取芯樣校核其強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求。碾壓混凝土施工質(zhì)量評(píng)定時(shí)，鉆孔取樣評(píng)定芯樣獲得率評(píng)價(jià)碾壓混凝土的（）。【2020】A.均質(zhì)性B.抗?jié)B性C.力學(xué)性能D.密實(shí)性答案：A解析：本題考查的是混凝土壩的質(zhì)量控