碾压混凝土施工组织设计方案.docx
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碾压混凝土施工组织设计方案
1、工程概述
1.1工程简介
本标段大坝碾压混凝土部位主要有1#~3#坝段、7#~8#坝段高程295.2m以下、4#~6#坝段高程272.0m以下以及监理工程师指示的其它部位。
大坝碾压混凝土总量为250572m3,其具体情况如表11-1所示。
表11-1碾压混凝土工程量表
编号
项目名称
单位
工程量
备注
1
坝体三级配碾压混凝土C10(180d)
m3
190414
W4/F150
2
上游面二级配碾压混凝土C10(180d)
m3
43081
W8/F150
3
上游面二级配变态混凝土C10(180d)
m3
4308
厚0.5m,W8/F150
4
下游面三级配变态混凝土C10(180d)
m3
4083
水平厚0.7m,W4/F150
5
基础三级配变态混凝土C10(180d)
m3
6513
厚0.5m,W8/F150
6
伸缩缝三级配变态混凝土C10(180d)
m3
954
W8/F150
7
廊道等周边三级配变态混凝土C10(180d)
m3
1218
厚0.5m,W4/F150
8
合计
m3
250527
1.2施工特点
本标碾压混凝土工程施工具有以下特点:
(1)施工工期紧,强度高。
本标段碾压混凝土总量为250527m3。
碾压混凝土施工时段主要集中在两个枯水期内进行,即碾压混凝土浇筑安排在2007年4月至5月及2007年10月至2008年3月施工。
根据控制性进度要求,第一个枯水期(2007年4月至5月)内需浇筑碾压混凝土85023m3,碾压混凝土高峰月浇筑强度为48514m3,发生在2007年5月;第二个枯水期(2007年10月至2008年3月)内需浇筑碾压混凝土153682m3,碾压混凝土高峰月浇筑强度为60470m3,发生在2007年10月。
(2)两岸地形陡峻,下基坑道路布置困难。
大坝两岸地形陡峻、碾压混凝土运输入仓路线布置难度大,碾压混凝土入仓方式根据现场情况布设。
(3)仓面施工条件受限制
①模板是能否确保碾压混凝土连续上升的关键之一。
本工程碾压混凝土工程上游面及横缝面采用可以上下交替上升的多卡悬臂模板。
②碾压混凝土薄层碾压,接缝较多,加之变态混凝土以及安全监测仪器的埋设,施工速度受到限制。
③仓面作业人员、机械种类、数量繁多,各项作业互相干扰,施工组织难度大。
需精心安排、合理组织、及时协调和处理施工过程中的各种问题。
④结构上设计了廊道,由于廊道模板的安装,使其将浇筑仓面分成了两个部分,不利于碾压混凝土施工,导致施工速度减慢。
(4)碾压混凝土铺筑方式的布置原则
在选择铺筑方式时,应尽量采用平层铺筑方式,只有在平层铺筑要求入仓强度大于供料线实际入仓强度或保证率不高时,才采用斜层平推铺筑法。
如何加强斜层平推铺筑法的施工控制,确保碾压混凝土斜层平推铺筑法的质量,特别是上平段坡顶和下平段坡脚的质量控制是本标段施工控制的重点。
2、混凝土供料线布置
碾压混凝土施工道路分五条公路见《大坝混凝土施工布置图》(AN-LHT-TJ-20)
①高程225.3~259.0m碾压混凝土施工道路:
大坝下游拌和系统→R1公路(进厂公路)→R2公路→R3公路→溢流坝段下游入仓口→自卸车直接入仓→出仓至R4公路;
②左挡高程259~295.2m碾压混凝土施工道路:
大坝下游拌和系统→R1公路(进厂公路)→R2公路→1#坝段高程297m→真空溜管→1#~3#坝段高程271~295.2m→自卸车倒运;
③右挡高程259~295.2m碾压混凝土施工道路:
大坝下游拌和系统→R1公路(进厂公路)→上坝公路→8#坝段高程297m→真空溜管→7#~8#坝段高程271~295.2m→自卸车倒运;碾压混凝土施工道路运距、浇筑量关系见表11-2。
表11-2碾压混凝土施工道路运距、浇筑量关系表
道路
运距(m)
工程量(m3)
备注
高程225.3~259m碾压混凝土施工道路
2500
164176
左岸高程259~295.2m碾压混凝土施工道路
4000
19137
右岸高程259~295.2m碾压混凝土施工道路
3000
36623
合计
250527
3、混凝土施工进度计划
3.1招标文件混凝土控制性工期要求
(1)混凝土生产系统形成:
2007年1月15日;
(2)2007年5月31日前大坝浇筑高程不低于高程247.0m;
(3)2008年5月31日前大坝浇筑至高程298.4m
(4)完工日期:
2008年8月31日。
3.2施工进度计划
3.2.1影响碾压混凝土施工进度的因素
大坝碾压混凝土施工进度安排主要考虑招标文件控制工期以及与常态混凝土、基础处理、温控和入仓保证强度等相关关系。
(1)招标文件要求的碾压混凝土施工控制工期;
(2)综合考虑碾压混凝土与常态混凝土施工协调;
(3)综合考虑碾压混凝土施工与大坝基础固接灌浆及温度控制相关关系;
(4)综合考虑碾压混凝土施工与其它相关施工的协调。
3.2.2碾压混凝土施工进度计划
碾压混凝土施工进度计划安排见《碾压混凝土施工进度横道图(AN-LHT-TJ-22)。
3.2.3碾压混凝土施工进度计划说明
根据招标文件控制工期、综合考虑大坝碾压混凝土施工实际情况,本标段碾压混凝土控制性进度主要为:
(1)2007年4月1日开始浇筑4#~5#坝段碾压混凝土;
(2)2007年5月31日完成高程247m以下的全部碾压混凝土(3#~7#坝段);
(3)2007年6月至2007年9月汛期大坝过水;
(4)2007年10月恢复碾压混凝土施工,溢流坝段碾压混凝土2007年12月25日施工完毕;左岸挡水坝段碾压混凝土2008年3月21日施工完毕;右岸挡水坝段碾压混凝土2008年3月21日施工完毕;
大坝碾压混凝土浇筑强度见表11-3。
表11-3大坝碾压混凝土浇筑月强度表
施工期(年.月)
2007.4
2007.5
2007.6~9
2007.10
2007.11
2007.12
月强度(m3/月)
36509
48514
0
60470
32197
35017
施工期(年.月)
2008.1
2008.2
2008.3
月强度(m3/月)
13856
3418
8734
3.2.4碾压混凝土施工强度分析
(1)碾压混凝土拌和能力
本标设置一个混凝土生产系统:
大坝下游布置1座4×3m3拌和楼,铭牌总产能力:
碾压混凝土为200m3h,低温混凝土(常态或碾压)为180m3/h。
实际月生产能力:
碾压混凝土约为60470m3/月(180m3/h)。
4×3m3拌和楼碾压混凝土小时生产能力见表11-4。
表11-44×3m3拌和楼碾压混凝土拌和和小时强度控制能力
混凝土
额定产量(m3/h)
实际产量(m3/h)
覆盖面积(m2/h)
控制时段
4h
5h
6h
碾压混凝土
200
180
2400
3000
3600
(2)仓位小时强度分析
碾压混凝土最大斜层碾压仓面位于3#~8#坝段高程253.0~256.0m,工程量20654m3,仓面面积约6602.7㎡,长度131.5m,平均宽度48.4m。
最大平层碾压仓面位于2#~8#坝段高程268.0~271.0m,工程量9680m3,仓面面积约3115.7㎡,长度161m,平均宽度19.3m。
根据拌和系统、φ600真空溜槽入仓能力及并仓后最大斜层铺筑允许间歇时间铺筑方式分析如表11-5,最大平层铺筑允许间歇时间铺筑方式分析如表11-6
表11-5坝段并仓最大仓面斜层铺料层面面积与小时强度特性表
坝块
高程(m)
施工
时段
层高(m)
仓号面积(m2)
坝轴线长(m)
宽(m)
斜层强度(m3/h)30cm层厚
1:
10斜层面积(m2)
4小时
4.5小时
5小时
5.5小时
6小时
3#~
8#
253~
256
07.10.20~07.10.29
3
6602.7
131.5
48.4
2081.2
138.7
148
125
114
104
注:
1、斜层方向为左右岸方向,层高3.0m,坡比1:
10。
表11-6坝段并仓最大仓面平层铺料层面面积与小时强度特性表
坝块
高程(m)
施工
时段
层高(m)
仓号面积(m2)
坝轴线长(m)
宽(m)
斜层强度(m3/h)30cm层厚
4小时
4.5小时
5小时
5.5小时
6小时
2#~
8#
268~
271
07.12.17~07.12.25
3
3115.7
161
19.3
233.6
208
186
170
155
根据表11-3、11-4、11-5、11-6分析可知:
①11月至次年4月小于3600m2和5、10月小于2400m2的仓位面积可采用平层浇筑;其余仓位采用斜层浇筑。
②2007年10月20日至10月29日施工的3#~8#坝段高程253~259m仓号为斜层浇筑最不利仓号,此仓号层间间歇时间为4小时。
③2007年12月17日至12月25日施工的2#~8#坝段高程268~71m仓号为平层浇筑最不利仓号,此仓号层间间歇时间为6小时。
(2)月强度分析
根据本章节第3节安排:
碾压混凝土月浇筑高峰强度为60470m3/月(发生于2007年10月),浇筑强度138.7m3/h;低于拌和楼180m3/h的生产能力。
4、碾压混凝土施工准备
4.1模板
在本标段碾压混凝土施工中,我们将选择如下几种型式的模板:
(1)对于坝体上游面、横缝面采用悬臂大模板(面板为大型整体钢模)。
这种模板可满足碾压混凝土的施工要求;
(2)坝段下游面台阶采用现立台阶模板,插筋在木模板上穿孔。
坝段下游斜面采用自动对位连续翻升斜面模板,这种模板可很好的解决施工中仓内施工机械设备与下游模板倾斜的干扰。
(3)局部不能使用悬臂模板或预制模板的部位采用小钢模及木模板补充。
(4)坝内廊道模板:
水平廊道模板为全断面预制,斜坡廊道顶拱为预制件,侧墙采用普通钢模板组立,部分采用预制件困难的部位模板则用异型木模配合钢模板组立。
大坝碾压混凝土模板结构示意详见附图《大坝混凝土模板示意图》(AN-LHT-TJ-28)。
①悬臂模板的制作
依据招标文件的有关要求,将加工一批全悬臂钢模板。
模板的结构主要包括面板、支撑桁架、可调式紧松螺栓、锥头螺栓、工作平台共五部分。
所有加工好的模板按要求涂刷防锈漆,并经检验合格后方可出厂使用。
②模板的安装与拆除
立模主要采用8t仓面吊拆、立模板。
Ⅰ、模板安装
模板安装前先按混凝土结构物的施工详图测量放样,每块模板一至二个样点。
模板翻转上升后利用松紧螺栓把模板倾角度校正好,再固定;模板之间的接缝平整严密,满足规范技术要求,并在模板面板上刷一道脱模剂。
在混凝土浇筑过程中,设置专人负责经常检查、调整模板的形状及位置。
模板如有变形走样,立即采取有效措施予以矫正。
Ⅱ、模板拆除
当混凝土达拆模强度时,开始拆除模板并将其翻升至顶层进行安装。
拆模时,先把仓面吊的吊绳栓紧模板,然后由木工站在工作平台上松开模板的锥头螺栓,再启动千斤顶使模板与混凝土面脱离,之后把模板吊离混凝土面。
拆下的模板及配件应及时清理、维修、并分类堆存,妥善保管。
刮除模板上粘结水泥灰浆时,应在碾压混凝土仓面内铺编织布,以防污染仓面。
4.2钢筋
所有钢筋均按施工详图、有关设计文件及施工工期计划分批采购。
购进的钢筋按不同等级、牌号、规格及生产厂家分批验收,分别堆存,并挂牌以资识别,且对每一批钢筋进货,均按技术要求严格抽样检验,不得采购、使用不合格产品。
钢筋在贮存、运输过程中,尽量避免锈蚀和污染,尽量堆放在仓棚内。
钢筋加工在钢筋加工车间加工。
技术员根据设计图纸、技术文件绘制钢筋加工表,按钢筋加工表加工钢筋,加工前须做调直和除锈清污处理,钢筋加工制作成型后由汽车运至现场,人工安装。
钢筋安装时,按设计要求布置、预留钢筋保护层厚度,必要时在钢筋与模板之间设置同标号的混凝土垫块。
钢筋架设安装后,及时妥加保护,以避免发生错动和变形;在开浇混凝土之前,须经监理工程师检查验收,并开具验收合格证。
在混凝土浇筑过程中,值班钢筋工跟班检查钢筋架立位置,如发现变动即时矫正。
严禁为方便混凝土浇筑擅自移动或割除钢筋。
钢筋制作安装后质量标准,严格按照设计要求和《水工混凝土施工规范》(DL/T5144—2001)中有关规定执行。
所有钢筋接头按技术规范要求分散布置,且钢筋接头在加工厂时采用闪光对头焊接,现场焊接采用电弧焊,电焊工做到持证上岗。
4.3预埋件
上游的止水片采用先埋法施工。
即先将上下游的止水片安装好后,再进行碾压混凝土施工,其周围按采用变态混凝土施工方法。
碾压混凝土内部观测仪器埋设一般采用后埋法施工,即先进行碾压混凝土的施工,立即在设计预埋件的位置挖坑,将预埋件埋好后,浇筑变态混凝土,再进入其上层碾压混凝土施工,在上部碾压混凝土施工时,要认真做好防护工作,以防预埋件的位移和失效,发现失效仪器,及时采取补埋法或其它措施。
4.4水平施工缝处理
施工缝的处理采用高压水冲毛辅以人工打毛,或采用大型高效刷毛机刷毛,清除混凝土表面乳皮,露砂成毛面,冲毛时间根据现场环境气温条件及混凝土初凝时间确定。
冲毛后缝面采用流水或喷雾养护,直至浇筑上一层碾压混凝土。
在水平施工缝面每个碾压条带摊铺碾压混凝土前,先摊铺一层1.5~2cm厚扩散度大的砂浆,然后紧接着摊铺该条带的碾压混凝土,保证在砂浆初凝前完成其上的混凝土浇筑,未摊铺砂浆的仓面,应保持湿润状态。
5、碾压混凝土分仓分层
本标碾压混凝土具体分布在2#~8#坝段高程271.0m以下、1#~3#坝段高程295.2m以下、7#~8#坝段高程295.2m以下。
碾压混凝土分仓分层详见《大坝碾压混凝土浇筑分层图》AN-LHT-TJ-24。
5.1碾压混凝土分仓
根据现场入仓道路情况及混凝土拌和系统供料能力,碾压混凝土尽可能多个坝段并仓浇筑,并采用从左岸至右岸或右岸至左岸的斜层铺筑法或平层铺筑法浇筑。
具体分仓如下:
(1)2#~8#坝段高程225.3~271.0m碾压混凝土并为一个浇筑仓;
(2)1#~3#坝段高程271.0~295.2m碾压混凝土并为一个浇筑仓;
(3)7#~8#坝段高程271.0~295.2m碾压混凝土并为一个浇筑仓;
5.2碾压混凝土分层
除4#~5#坝段高程225.3~227.3m分层为2.0m、3#~7#坝段高程245.3~247.0m分层为1.7m、外,其余分层均为3m。
并仓特性见表11-7~9。
表11-72#~8#坝块高程225.3~271.0m碾压混凝土并仓特性表
层号
高程(m)
坝块
工程量(m3)
面积(m2)
1
▽225.3-▽227.3
4#~5#
2493.2
1192.7
2
▽227.3-▽230.3
4#~5#
4710.4
1480.9
3
▽230.3-▽233.3
4#~5#
6444.5
1977.4
4
▽233.3-▽236.3
4#~6#
8796.3
3620.8
5
▽236.3-▽239.3
4#~6#
14064.9
4755.8
6
▽239.3-▽242.3
3#~6#
17776.4
5589.2
7
▽242.3-▽245.3
3#~7#
18805.6
6006.7
8
▽245.3-▽247
3#~7#
11932.3
6148.4
9
▽247-▽250
3#~7#
19757.6
6356.1
10
▽250-▽253
3#~7#
20058.0
6482.0
11
▽253-▽256
3#~8#
20654.0
6602.7
12
▽256-▽259
3#~8#
18683.0
6520.6
13
▽259-▽262
2#~8#
13513.9
4904.9
14
▽262-▽265
2#~8#
12792.7
4168.5
15
▽265-▽268
2#~8#
12543.6
4131.3
16
▽268-▽271
2#~8#
9680.5
3115.7
合计
212706.9
表11-81#~3#坝块高程271.0~295.2m碾压混凝土并仓特性表
层号
高程(m)
坝块
工程量(m3)
面积(m2)
17
▽271-▽274
2#~3#
2743.1
754.2
18
▽274-▽277
2#~3#
2662.3
717.8
19
▽277-▽280
2#~3#
2332.0
669.5
20
▽280-▽283
1#~3#
2173.5
661.8
21
▽283-▽286
1#~3#
1934.5
618.4
22
▽286-▽289
1#~3#
1645.7
467.4
23
▽289-▽292
1#~3#
1587.7
380.1
24
▽292-▽295.2
1#~3#
1643.1
445.8
合计
16721.8
表11-97#~8#坝块高程271.0~295.2m碾压混凝土并仓特性表
层号
高程(m)
坝块
工程量(m3)
面积(m2)
17
▽271-▽274
7#~8#
2238.9
657.7
18
▽274-▽277
7#~8#
2103.8
609.3
19
▽277-▽280
7#~8#
1776.1
559.9
20
▽280-▽283
7#~8#
1554.4
501.7
21
▽283-▽286
7#~8#
1484.5
434.6
22
▽286-▽289
7#~8#
1235.9
355.1
23
▽289-▽292
7#~8#
991.9
275.1
24
▽292-▽295.2
7#~8#
1071.8
281.4
合计
12457.2
6、碾压混凝土施工
碾压混凝土(含二级配防渗混凝土)施工参见《变态混凝土施工工艺图》AN-LHT-08、《大坝混凝土工程施工形象图》AN-LHT-04、《大坝碾压混凝土入仓方式示意图》AN-LHT-06、《碾压混凝土斜层平推铺筑施工工艺图》AN-LHT-07。
6.1碾压混凝土(含二级配防渗混凝土)施工流程
(1)施工程序要点
①混凝土拌和:
混凝土采用大坝下游拌和系统进行碾压混凝土的拌制。
水泥砂浆及素水泥浆采用系统集中拌制。
②铺料与平仓
混凝土在仓内卸料从一端向另一端进行,自卸汽车在仓内卸料时应采用退铺法依次卸料,边卸料边平仓。
平仓采用D31P-20平仓机,局部骨料集中时采用人工予以散开。
③碾压:
采用15t和1t振动碾碾压。
碾压参数按生产性试验成果,报监理工程师审批后实施。
④层面及缝面处理:
必须间歇的层面,按要求采用高压水冲毛,浇筑混凝土前铺砂浆;止水片下游的横缝及诱导缝采用切缝机切缝,上游止水带分缝采用沥青松木板隔缝。
⑤模板提升:
连续交替上升模板,采用仓面吊提升。
预制混凝土模板用门机或仓面吊吊装。
(2)施工工艺流程图
碾压混凝土施工流程图见图11-1。
6.2碾压混凝土卸料与摊铺
碾压混凝土施工按条带法铺料,条带方向平行坝轴线,条带宽度根据施工仓面的具体宽度按正比调整。
主要施工要点为:
(1)混凝土卸在将要摊铺的部位。
控制卸料高度不高于1.0m,卸料尽可能均匀,料堆旁出现的分离骨料,采用装载机配人工将其均匀地摊铺到未碾压的混凝土面上。
由于斜层铺筑采用大仓面流水作业,未铺筑新混凝土或砂浆的仓面必然存在二次污染,铺料前用高压冲毛机及时进行冲洗,将污染的老混凝土面清理干净。
图11-1碾压混凝土施工工艺流程图
(2)为有利于仓面的排水和改善坝体受力条件,层面向上游倾斜,倾斜坡比按1/50~1/100控制。
碾压混凝土摊铺按先铺下游侧条带,再向上游依次铺开的基本摊铺线路进行。
(3)汽车卸料时严格控制靠近模板条带的作业,料堆边缘与模板的距离不小于2.0m;与模板接触部位辅以人工铺料。
(4)采用汽车在仓内转运时,每一条带起始卸料采用梅花形布料作业方法,料堆中心间距7m,排距4m,在卸料三排形成13~15m左右宽条带,铺料条带长度达到12m左右后进行平仓,平仓方向与坝轴线平行。
条带形成后,汽车卸料卸在未碾压的混凝土坡面上,汽车卸料后平仓机随即开始按平仓厚度平仓,使铺料条带向前延伸推进。
(5)为尽可能降低骨料分离对碾压混凝土层间结合性能的影响,卸料平仓时做到:
汽车卸料后,料堆周边集中的大骨料由人工或装载机等分散至料堆上,不允许继续在未处理的料堆附近卸料。
(6)平仓厚度由碾压层厚确定,大坝碾压层厚度为30cm,其平仓厚度控制在33-35cm左右,每一上升层次的碾压厚度由技术部门根据监理工程师的要求和混凝土的生产能力确定,在上、下游模板上每隔1.0m画出分层平仓高度线。
大面积的平仓作业以具有操作灵活、接地比压小(行走时对层面的破坏小)等特点的D31P-20平仓机为主完成。
(7)斜层平推铺筑法,平仓采用二次摊铺,局部出现骨料集中情况采用装载机配人工将其均匀摊铺到未碾压的混凝土面上。
(8)平仓后混凝土表面平整度误差控制在3cm以内,碾压厚度均匀,不允许有向下游倾斜的坡度。
(9)平仓机平仓作业后,辅以人工摊铺(如:
模板及细部结构较集中的边角部位),使仓面平顺,没有明显的起伏。
(10)汽车在碾压混凝土仓面行驶时,尽量避免急刹车、急转弯等有损碾压混凝土质量的操作。
(11)二级配的富胶防渗混凝土与三级配碾压混凝土同步卸料与摊铺。
6.3碾压混凝土碾压
为确保碾压混凝土的压实效果和生产效率,主要碾压设备选用英格索兰生产的15t自行式振动碾,靠近模板边角位置则用英格索兰生产的1t手扶式振动碾碾压。
碾压机具碾压不到的死角,以及有预埋件的部位,铺筑变态混凝土,用插入式振捣器人工振捣密实。
每个碾压混凝土层摊平后,先用自行式振动碾无振碾压两遍。
然后按要求进行振动碾压。
有振碾压不少于8遍(具体情况按碾压试验的成果进行)。
各碾压条带应重迭20cm左右。
有振碾压后可能需要进行另外2遍无振碾压,特别是当混凝土表面出现裂纹时。
如按批准的最少的碾压遍数达不到规定的压实度,则增加碾压遍数。
振动碾的行走速度控制在1~1.5km/小时左右。
混凝土拌和物从拌和到碾压完毕的历时1小时以内。
按振动碾碾压行走速1.5km/h、碾压搭接宽度20cm、平均有振、无振共碾压10遍,高峰期需15t振动碾3台,另配2台1t型振动碾施工边角部位。
施工技术要点:
(1)碾压速度:
一般控制在1~1.5km/h范围内。
(2)碾压遍数:
为防止振动碾在碾压时陷入混凝土内,对刚铺平的碾压混凝土先无振碾压2遍后使其初步平整,再继续有振碾压,直至碾压混凝土表面泛浆时再酌情增加1~2遍,一般
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