碾压砼坝异种混凝土同步浇筑上升施工工法Word文件下载.docx
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混凝土浇筑之前要绘制浇筑要领图(仓面施工组织设计),根据混凝土拌制能力、运输能力、仓面大小、砼初凝时间、砼浇筑方法、浇筑强度、施工难度等综合因素计算导墙及溢流面常态混凝土浇筑强度及开始浇筑的时间。
混凝土浇筑之前要进行现场的技术交底,浇筑过程中仓面指挥长需根据现场实际情况(环境气候、实际浇筑强度、资源运行情况等)及时的进行现场动态调整,以“不影响碾压混凝土正常浇筑速度、搭接处的异种砼跟随大仓面整体浇筑”为最佳原则。
4.0.1碾压混凝土施工(图4.0.1)
碾压混凝土浇筑根据仓面特性、砼生产能力、资源配置等因素有平层碾压及斜层碾压两种方式。
三级配碾压混凝土的浇筑层厚通常为30cm。
碾压混凝土浇筑强度以层间间隔时间及直接铺筑允许时间(初凝时间)为控制指标。
层间间隔系指从下层混凝土拌合物拌合加水时起到上层混凝土碾压完毕为止的历时;
直接铺筑允许时间指不经任何层面处理直接铺筑上层碾压混凝土就能够满足层间结合质量要求的最大层间间隔时间,也就是通常所指的碾压混凝土初凝时间。
碾压混凝土的初凝时间根据浇筑强度需要、施工气候、原材料、配合比等因素决定,高温季节施工有时会掺用高温型缓凝减水剂,使得碾压混凝土的初凝时间增长。
斜层碾压一般从下游向上游铺筑,坡度不陡于1:
10。
在坝体中部以上高程,坝段数量多,仓面上下游距离变短,多采用从左到右或从右到左的方向进行斜层碾压。
每个仓块的碾压混凝土浇筑方式(平层或斜层碾压、斜层碾压浇筑方向)决定了常态混凝土浇筑的开始时间及方式。
图4.0.1光照大坝斜层碾压分层图
4.0.2常态混凝土施工(图4.0.2)
常态混凝土的运输有自卸车、搅拌车、门塔机、缆机等。
混凝土的浇筑可采用平铺法或台阶法施工。
应按照一定厚度、次序、方向,分层进行。
台阶法施工的台阶宽度不应小于2m。
混凝土的浇筑坯层厚度,应根据拌合能力、运输能力、浇筑速度、气温及振捣器的性能等因素确定。
一般为30cm~50cm。
有条件时,优选平铺法进行浇筑。
图4.0.2光照大坝常态砼台阶法浇筑图
4.0.3溢流面常态混凝土施工
溢流面常态混凝土通常情况下采用平层法进行浇筑,其浇筑面积较小,平层浇筑操作简单。
在大坝全断面左右岸斜层碾压的情况下,溢流面的常态混凝土需采用左右方向台阶法进行浇筑,保持与碾压混凝土浇筑方向一致。
4.0.4导墙常态混凝土施工
导墙的浇筑尺寸根据导墙结构、浇筑高程的不同而不同,导墙的浇筑仓块一般呈长条形,短边与碾压混凝土交界,故一般采用下游往上游台阶法进行浇筑。
在导墙仓块浇筑面积较小的情况下,也可以采用平层法进行浇筑。
5施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
施工工艺流程见图5.1。
浇筑时间
仓面特性
拌合能力
浇筑能力
配合比
资源配置
仓面浇筑要领图绘制
(仓面施工组织设计)
碾压砼浇筑
导墙或溢流面常态砼浇筑
平层碾压
平铺法
台阶法
浇筑成型
图5.1导墙溢流面异种砼同步浇筑上升施工工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1混凝土配合比
光照大坝混凝土采用人工砂石骨料,骨料为灰岩,最大骨料粒径为80mm,水泥采用贵州畅达水泥股份有限公司生产的畅达牌大坝42.5普通硅酸盐水泥,粉煤灰为安顺火电厂生产的安顺Ⅱ级灰,外加剂采用南京瑞迪HLC-NAF缓凝高效减水剂和山西黄河的HJAE-A引气剂。
光照水电站大坝碾压混凝土配合比见表5.2.1-1、5.2.1-2、5.2.1-3。
5.2.1-1光照水电站大坝碾压混凝土配合比表
设计
强度
级配
水胶比
灰掺量
(%)
砂率
单位体积材料用量(kg/m3)
外加剂
Vc值
(S)
水泥
粉煤灰
灰替砂
砂
5~20
㎜
20~40
40~80
水
(W)
HLC-NAF(%)
HJAE-A(1/万)
C20
二
0.50
55
39
75
91
23
822
546
820
/
83
0.7
6
3~5
C15
三
0.55
60
35
82
22
768
454
606
453
4
5.2.1-2光照水电站大坝导墙或溢流面C25常态混凝土配合比表
强度
塌落度(cm)
灰掺量(%)
砂率(%)
砂
HJUNF-2H
HJAE-A
(1/万)
C25
5~7
0.47
20
31
179
44
648
297
446
740
105
0.6
0.5
34
208
52
689
551
826
122
5.2.1-3光照水电站大坝导墙溢流面C40抗冲磨常态混凝土配合比表
HF外加剂(%)
减水剂HJUNF-2H(%)
引气剂HJAE-A
坍落度(cm)
纤维
1.8
0.3
C40
0.36
15
283
50
0.9
704
516
774
120
注:
外加剂为山西黄河新型化工有限公司生产的HJUNF-2H缓凝高效减水剂、HJAE-A引气剂和甘肃巨才电力技术有限责任公司生产的HF高强耐磨砼外加剂,纤维为广州市建腾建筑材料有限公司生产的“维锋”聚丙烯纤维。
5.2.2拌和系统及入仓方式
根据施工总进度计划安排,混凝土高峰月浇筑强度为23.2万m3,其中常态混凝土0.95万m3,碾压混凝土22.25万m3。
光照水电站拌和系统分左、右岸布置,左岸布置1#、2#两座2×
4.5m3强制式搅拌楼,3#一座2×
3.0m3强制式搅拌楼,右岸布置一座4×
3.0m3自落式4#搅拌楼,大坝左右岸拌和系统的碾压混凝土拌和能力(铭牌)为660(左)+180(右)=840m3/h。
大坝碾压混凝土水平运输主要采用汽车和深槽高速皮带机;
垂直运输主要采用缆机和箱式满管。
RCC入仓方式采用了自卸汽车直接入仓、皮带机+箱式满管入仓+自卸汽车、自卸汽车+箱式满管、自卸汽车+缆机入仓四种入仓方式。
大坝相应部位的RCC入仓方式及工程量详见表5.2.2。
表5.2.2大坝相应部位的RCC入仓方式及工程量
序号
入仓方式
浇筑高程
工程量(万m3)
1
自卸汽车直接入仓
556.5~622.5
82.5
2
皮带机+2#箱式满管+自卸汽车入仓
622.5~676.5
67.5
3
皮带机+1#箱式满管+自卸汽车入仓
667.0~740.5
77.5
自卸汽车+3#箱式满管
704.5~740.5
11
5
自卸汽车+大溜槽
740.5~748.5
1.5
大坝常态混凝土主要采用自卸车直接入仓、满管+自卸车、缆机三种入仓方式,自卸车直接入仓主要为EL622.5以下部位,大坝表孔布置在EL640以上,导墙溢流常态砼的入仓方式主要为满管+自卸车、缆机(两台20t辐射式)两种入仓方式。
5.2.3平层碾压施工工况下的异种砼同步浇筑上升
仓面相对较小的情况下(3个坝段以内)碾压混凝土采用平层碾压浇筑。
碾压混凝土的浇筑层厚为30cm,常态混凝土浇筑厚度为30cm~50cm。
根据碾压混凝土仓面面积、拌合能力、入仓浇筑强度、初凝时间计算碾压混凝土每层覆盖浇筑的时间。
常态混凝土再根据仓面面积、浇筑坯厚、初凝时间、碾压混凝土每层覆盖时间倒算常态混凝土需要的入仓浇筑强度。
若导墙部位上下游尺寸较长,常态混凝土入仓强度难以满足时,可以采用调整配合比以延长常态混凝土初凝时间、导墙部位提前开始从下游往上游方向台阶法进行浇筑两种方法。
同时保证不影响碾压混凝土浇筑进度及常态混凝土浇筑质量。
5.2.4斜层碾压施工工况下的异种砼同步浇筑上升
光照电站大坝碾压混凝土斜层碾压方向有下游往上游方向及左右方向两种。
根据大坝结构特点,大坝EL662.5以下斜层碾压浇筑方向为由下游往上游,EL662.5以上斜层碾压浇筑方向为由右岸往左岸,斜层碾压的混凝土量占大坝碾压混凝土总量的92%。
1下游往上游方向斜层碾压
以光照大坝5#~11#坝段EL643.5~EL646.5碾压混凝土与大坝1#导墙同步浇筑上升为例说明。
该仓块的浇筑范围为坝左0+113.05~坝右0+020.50、坝纵0+000~坝纵0+122.50,混凝土共3.17万m3。
大坝浇筑仓块平面图如图5.2.4-1,具体工程量见表5.2.4-1:
图5.2.4-1光照大坝5#~11#坝段EL643.5~EL646.5混凝土浇筑平面图
表5.2.4-1混凝土工程量表
名称
单位
设计量
备注
RⅣ:
C25-90W12F150二级配碾压砼
m3
2863
总量:
31703m3
CbⅠ:
C25-90W12F150二级配变态砼
356
RⅡ:
C20-90W6F100三级配碾压砼
26813.54
CbⅢ:
C20-90W6F100三级配变态砼
779
CⅣ:
C25-28W8F100三级配常态砼
847
CⅥ:
C40-28W8F150二级配常态砼
45
图5.2.4-2光照大坝3#~18#坝段EL695.5~EL698.5混凝土浇筑平面图
图5.2.4-3光照大坝4#导墙EL695.5~EL698.5浇筑剖面图
该仓块最先开始浇筑的部位为下游的1#导墙,采用两台20T辐射式缆机进行浇筑,由下游向上游台阶法进行浇筑,常态混凝土浇筑层厚50cm,当底层50cm厚常态混凝土开始铺筑至导墙与坝体碾压砼材料分区线时开始进行碾压混凝土的浇筑,当坝体下游面碾压混凝土铺筑第9层时,1#导墙常态混凝土浇筑完毕。
由于1#导墙断面较小,当碾压混凝土开始浇筑时,两台20T辐射式缆机的入仓强度足以满足常态砼浇筑速度,仓面指挥长可视碾压混凝土浇筑实际情况,适当调整1#导墙常态砼浇筑速度,以常态砼不初凝且交界处异种砼搭接浇筑顺畅为原则。
2左右方向斜层碾压
以光照大坝3#~18#坝段EL695.5~EL698.5碾压混凝土与大坝1#~4#导墙溢流面同步浇筑上升为例说明。
该仓块的浇筑范围为坝左0+161.45~坝右0+153.45、坝纵0+000~坝纵0+54.66,混凝土共3.4万m3。
大坝浇筑仓块平面图如图5.2.4-2、剖面图如图5.2.4-3,具体工程量见表5.2.4-2。
表5.2.4-2混凝土工程量表
CbⅡ:
C20-90W10F150二级配变态砼
1114.8
总砼量:
34254m3
RⅤ:
C20-90W10F100二级配碾压砼
4804.5
RⅢ:
C15-90W6F50三级配碾压砼
25608
C15-90W6F50三级配变态砼
592
CⅢ:
C20-28W8F100三级配常态砼
1053
796
7
282
8
C25-90W10F100二级配常态砼
3.85
该仓块从右岸往左岸方向进行斜层碾压,最先浇筑右岸的18#坝段碾压混凝土,溢流面导墙位于9#~12#坝段,斜层碾压的坡度为1:
12。
导墙的浇筑面积较小,入仓强度满足平层浇筑要求,导墙采用平铺法进行浇筑,溢流面顺斜层碾压方向采用由右向左台阶法进行浇筑,浇筑坯厚均为50cm。
斜层碾压混凝土坡脚即将到达4#导墙时即可进行4#导墙常态混凝土浇筑,其余导墙依次进行。
溢流面常态砼随碾压混凝土同步进行,常态砼采用自卸车直接入仓浇筑,平仓机、反铲辅以人工进行台阶分层浇筑,类似于模板边机拌变态混凝土的浇筑方法。
5.2.5施工注意事项
1如果具备浇筑条件,导墙的常态混凝土可以直接从底部开始与坝体碾压混凝土同步浇筑上升。
溢流面可以选择在直线段或者反弧段开始,弧线处最好在其切线接近45。
附近开始,有利于钢筋模板安装及混凝土浇筑。
2溢流面异种砼同步浇筑上升起始断面与已浇筑溢流面交界面要设置纵缝,纵缝垂直溢流面线型设置,并在纵缝上布置插筋、止浆片。
3导墙及溢流面混凝土施工质量尤为关键,异种砼同步浇筑上升之前需进行精细的仓面组织设计并绘制浇筑要领图进行现场交底,要有充足的施工资源。
仓面指挥长在浇筑过程中需全程掌控浇筑进度及质量情况,并进行灵活调整。
4混凝土浇筑时,碾压机及重型设备不宜靠近溢流面导墙部位的混凝土,避免增大混凝土侧压力导致导墙溢流面的模板发生位移或变形。
5.3劳动力组织
表5.3劳动力组织情况表
工序名称
技工人数
普工人数
仓面浇筑准备
12
混凝土拌和
混凝土运输
常态混凝土浇筑
碾压混凝土浇筑
混凝土养护
6材料与设备
6.1材料
异种砼同步浇筑上升较碾压混凝土单独浇筑增加投入的材料主要用于导墙溢流面模板、钢筋的制安及常态混凝土拌制及浇筑。
6.2设备
光照大坝碾压混凝土与导墙溢流面常态混凝土同步浇筑上升配置的机具设备见表6.2。
表6.2机具设备表
机械设备名称
型号或规格
数量
备注
强制式拌和楼
座
1#、2#、3#拌和楼
2#满管泄槽
套
2条满管
自卸汽车
20t
辆
砼运输
辐射式缆机
台
常态砼入仓
砼搅拌车
砂浆运输
高压冲毛机
切缝机
喷雾机
9
运浆车
FY20A
运浆
10
宝马振动碾
BW202AD-4
振动碾
三一重工
备用
平仓机
TS80D
备用一台
13
高频振捣器
Φ100
常态砼、变态砼振捣
14
反铲
PC200
7质量控制
7.1质量控制标准
混凝土施工严格按照国家标准及相应规范规程进行,其它按照相关安全、环保法律法规及规范规程要求执行。
施工过程主要依据《通用硅酸盐水泥》(GB/T175-2007)、《水工混凝土施工规范》(DL/T5144—2007)、《水工混凝土试验规程》(SL352—2006)、《水工混凝土配合比设计规程》(DL/T5330—2005)、《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119—2003)、《水工混凝土砂石骨料试验规程》(DL/T5151—2001)、《水工碾压混凝土施工规范》(DL/T5112―2009)。
7.2质量保证措施
质量检查包括原材料检查、砼拌合质量检查、浇筑质量检查等以及过程控制中的工序间质量检查。
常态混凝土及碾压混凝土质量均按照国家标准及行业规范的要求进行严格控制,施工过程按设计技术要求及工法进行实施,仓面质检落实“三检责任制”,严把质量关。
8安全措施
8.0.1施工前,应健立健全安全生产管理体系,成立以项目经理为首的安全管理小组。
专职安全员持证上岗,各班组设置兼职安全员,层层落实安全责任制。
8.0.2根据工程的具体特点,做好切合实际的安全技术书面交底工作,定期与不定期地进行安全检查,经常开展安全教育活动,使全体员工提高自我保护能力。
8.0.3吊装入仓作业范围内,设立警戒线,并树立明显的警戒标志,禁止非工作人员通行;
现场所有工作人员必须坚守工作岗位,听从指挥,统一行动,以确保安全。
8.0.4现场用电必须严格执行安全用电规程的有关规定,电工需持证上岗。
8.0.5严禁超载吊装,歪拉斜吊;
要尽量避免满负荷行驶,构件摆动越大,超负荷就越多,就可能发生事故。
8.0.6进入施工现场必须戴安全帽,高空作业必须系安全带,穿防滑鞋。
8.0.7做好防暑降温、防寒保暖和职工劳动保护工作,合理调整工作时间,合理发放劳保用品。
9环保措施
9.0.1在生产运行期间,加强对员工进行环保知识教育,提高员工的环保意识,并采取有效的措施进行环境保护,建立健全环境内部保护体系,成立环境保护领导小组,搞好施工现场的环保工作,制定环境保护岗位责任制,具体措施如下:
废料处理:
生产过程中产生的废料,集中清理运到指定的位置堆放。
保护河流水质:
生产废水、生活污水经处理达到排放标准后,才能排放。
控制扬尘:
运输道路用洒水车洒水,使粉尘减少到最低程度。
9.0.2保护环境卫生清洁:
在现场设置移动厕所,及时清除施工区的垃圾,并运到指定的地点堆放和处理;
进入现场的材料、设备放置有序,防止任意堆放阻塞工作场地周围的通道和破坏环境。
9.0.3严格遵守国家和地方政府有关环境保护的法令、法规和合同规定,对施工活动范围内的环境予以认真保护。
教育职工遵守环境法规,提高环境意识,并根据工程环保的特点制定一系列具体措施加以贯彻落实,自觉接受有关监督、管理部门对施工活动的监督、指导和管理,积极改进施工中存在的环保问题,提高环保水平。
10效益分析
10.0.1技术比较分析
光照大坝导墙溢流面均布置于EL640以上,1#导墙常态砼全部与坝体碾压混凝土同步浇筑上升,2#~3#导墙及溢流面常态混凝土从EL672.4开始与坝体碾压混凝土同步浇筑上升,4#导墙常态砼从EL654.5开始与坝体碾压混凝土同步浇筑上升。
同步浇筑上升的常态混凝土质量均达到规范及设计要求,混凝土表面未出现裂缝。
预留台阶后期浇筑的导墙溢流面常态混凝土仓面狭小,插筋及钢筋密布,凿毛、冲洗、浇筑施工难度大。
后期浇筑常态混凝土占用了缆机、自卸车、模板及浇筑人员等施工资源,给“三枯”下闸蓄水前混凝土施工增加了大量施工工作量。
光照大坝异种砼同步浇筑上升施工技术为大坝节省了近三个月的工期。
10.1.2经济比较分析(图10.0.2)
不考虑同步浇筑上升在施工进度上的有利作用并对施工资源的减少投入、合理利用方面的优势,仅对光照大坝表孔与坝体碾压
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