胶凝砂砾石筑堤试验技术要求2012229

1、岷江航电枢纽工程岷江航电枢纽工程胶凝砂砾石筑堤试验技术要求胶凝砂砾石筑堤试验技术要求广西电力工业勘察设计研究院2012 年 2 月 南宁批 准： 核 定： 审 查： 校 核： 编 写： 目目 录录1 前言前言.12 试验的主要内容试验的主要内容.12.1 室内试验.12.2 室外试验.12.2.1 碾压胶凝砂砾石料混凝土现场试验.12.2.2 变态胶凝砂砾石料混凝土现场试验.12.2.3 基础处理现场试验.12.2.4 内部观测.13 引用标准引用标准.14 总则总则.25 原材料原材料.26 配合比试验配合比试验.37 现场试验现场试验.47.1 拌和.47.2 运输.47.3 卸料和平仓.

2、57.4 碾压.57.5 层、缝面处理.67.6 变态胶凝砂砾石料浇筑.67.7 基础处理.77.8 养护和防护.77.9 特殊气象条件下的施工.78 碾压及变态胶凝砂砾石混凝土性能检测碾压及变态胶凝砂砾石混凝土性能检测.8Comment l1: 水工编写？Comment l2: 作为永久建筑物，建议进行室内试验。Comment l3: 强度？11 前言前言胶凝砂砾石（Cemented Sand and Gravel，简称CSG）筑坝技术是在碾压混凝土筑坝技术和面板堆石筑坝技术的基础上发展起来的一种新型坝，是采用水和少量的胶凝材料（水泥和粉煤灰）与砂、砾石或河卵石拌和，经振动压实，固结后成为挡

3、水建筑物。但由于CSG与碾压混凝土、松散的砂砾石有着本质的不同，因此决定了CSG坝的施工工艺与碾压混凝土坝和堆石面板坝的施工工艺和技术要求不完全相同。2 试验的主要内容试验的主要内容包括室内试块的试验，和原位试验。考虑到在砂卵砾石层上建刚性坝，而且原型试验缺乏一定的试验条件，故条件许可时，对于原位试验建议先进行模型试验，以模拟运行工况和洪水漫顶工况等极不利条件；且在模型试验中，可以模拟砂卵石层厚度变化极不利条件下，对堤防的不均匀沉降的影响。在对模型试验的成果进行分析和整理后，对设计进行调整；最后在原位进行筑堤试验，此阶段主要是研究施工工艺，且对模型试验的成果进行复核。2.12.1 室内试验室内

4、试验通过试验研究探讨碾压胶凝砂砾料筑坝原材料特性、配合比，提出符合工程设计和满足实际施工要求的配合比及工艺要求，以计算和评价其经济性。材料试验具体工作内容有：碾压胶凝砂砾料拌合物的VC值与用水量间的关系；碾压胶凝砂砾料拌合物的容重与砂率间的关系；碾压胶凝砂砾料抗压强度与砂率间的关系；碾压胶凝砂砾料抗压强度与胶凝材料用量间的关系；碾压胶凝砂砾料试件尺寸与抗压强度间的关系；碾压胶凝砂砾料材料弹模、拉伸、抗剪断力学性能试验；碾压胶凝砂砾料渗透性能试验。 ；渗透溶蚀性试验 。2.22.2 室外试验室外试验2.2.1 碾压胶凝砂砾石料混凝土现场试验2.2.1.1 采用斜向坡，不设模板；2.2.1.2 背

5、水面垂直阶梯，采用钢模板水平拉模固定。2.2.2 变态胶凝砂砾石料混凝土现场试验Comment l4: 水工是否要求？Comment l5: 水工是否要求？22.2.3 基础处理现场试验 为更好的研究胶凝砂砾石筑坝技术修筑的堤防与 TRD 工法施工的防渗墙的联合功效，试验地点与 TRD 工法试验为同一地点。即布置于塘坝乡防洪堤中段。钻孔 FZK39 附近。和 TRD 工法防渗墙结合，长度为 60m，布置一道沉降缝，沉降缝设止水。 地基承载力需要 350kpa 以上，如不满足，需进行夯实等处理。2.2.4 2 试验断面见附图内部观测2.2.3 监测仪器埋设监测仪器埋设(1).建议在堤顶设置四个观

6、测墩，在堤顶均匀布置，以观测整体沉降值；(2).建议设置渗压观测断面三个，每个断面埋设 5 个渗压计，共需渗压计 15 个；(3).建议在堤防背水面侧设置一量水堰，以测量渗漏量；(4).建议应力应变观测断面设置三个，堤身每个断面分两层布设，且在基底也作为一观测层，每层埋设应变仪 3 个，共需应变仪 27 个；(5).建议上下游各设一数字式电水平尺，测量基础的沉降量；(6).建议温度监测断面设置三个，每个监测断面分三层，每层埋设 3 个温度计，共需温度计 27 个。2.2.4 试验工况试验工况建议试验采用下面几种工况进行：(1).施工完建工况：(2).正常运行工况：由于模拟静水压力比较麻烦，原位

7、试验可在上游堆土，模拟水平压力，以检测沉降及对防渗墙的影响。2.2.5 质量检验质量检验(1).试块的物理力学指标试验，每个堤段不少于 6 组； (2).钻孔取芯检查：主要用于检查堤身填筑质量和施工缝的处理情况，每个堤段不少于 2 个钻孔。(3).渗流试验：确定堤身的渗透系数；(4).其他检测：超声波法，钻孔孔内电视录像等，检查堤身的均匀性和完整性。Comment l6: ？是否做32.2.6 试验成果提供试验成果提供 (1).胶凝材料配合比；(2).施工详细记录和计量记录，包括松铺厚度、碾压后厚度、碾压次数、施工进度和特殊情况处理等；(3).物理力学指标：包括重度，抗压强度，弹性模量，泊松比

8、，渗透系数，渗透比降的设计建议值等。 （含均方差，离散系数，保证率等等统计数值） ；(4).堤身沉降量、应力分布和内部温度场分布情况；(5).其他试验成果。3 引用标准引用标准引用标准在本标准执行过程中若被修订，应按修订后的最新版本执行。GB/T 175-2007 通用硅酸盐水泥DL/T50552007 水工混凝土掺用粉煤灰技术规范 DL/T51001999 水工混凝土外加剂技术规程 DL/T5112-2000 水工碾压混凝土施工规范DL/T5128-2009 混凝土面板堆石坝施工规范DL/T5144-2001 水工混凝土施工规范 DL/T5151-2001 水工混凝土砂石骨料试验规程 DL/

9、T 5150-2001 水工混凝土试验规程 4 总则总则4.1 水泥品质应符合GB175的有关规定。4.2 粉煤灰掺合料的品质应符合DL/T5055的要求。 4.3 砂砾石料颗粒分析和含泥量分析试验宜参照DL/T5151的有关规定进行。4.4 应进行掺用外加剂与水泥和掺合料的适应性试验，其品种及掺量应通过试验确定。4.5 进场的外加剂应有产品合格证、检验报告及使用说明书，并符合DL/T5100有关规定。Comment l7: ？Comment l8: 是否进行配合比试验？44.6 拌和用水应符合DL/T5144的有关规定。4.7 对碾压胶凝砂砾石料、变态胶凝砂砾石料设计配合比、施工工艺流程、施

10、工系统和施工设备的适应性试验进行比较，为工程施工提供施工工艺和参数。4.8 碾压胶凝砂砾石料、变态胶凝砂砾石料的物理力学性能等技术指标应满足设计要求。4.9 碾压胶凝砂砾石料碾压施工参照水工碾压混凝土施工方法，变态胶凝砂砾石料混凝土施工参照水工混凝土施工方法。5 原材料原材料5.15.1 水泥水泥采用 水泥厂生产的普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为 42.5。要求提供该水泥的化学成份、矿物成份、物理力学性能、热学参数（水化热）的实测资料。5.25.2 粉煤灰粉煤灰本工程渗合料拟采用 厂粉煤灰。要求提供该厂粉煤灰的化学成份及烧失量、含水量、细度、需水量、胶砂强度等实测资料。5.35.3 砂砾石料砂砾

11、石料5.3.1 砂砾石料采用本试验指定的天然砂砾料，最大粒径不应超过600mm，以不大于300mm为宜。粒径大于40mm的粗料不宜大于30%。5.3.2 应对拟采用的天然砂砾石的砂率进行检测，天然砂砾料砂率宜取25%35%，不满足时应进行调整，补充砂料。采用小于等于5mm的开挖细渣料混掺时，细度模数可放宽到3.5。5.3.3 砂砾石料的含泥量应控制在5%以内。6 配合比配合比试验试验6.1 根据试验大纲初拟的配合比进行试验，在拟定的施工工艺要求下，检测各项技术指5标。试验大纲初拟配合比见表6.1-1.表 6.1-1 初拟配合比试验段水泥（kg/m3）粉煤灰（kg/m3）水（kg/m3）外加剂防

12、渗措施1604085110（一般）高效减水缓凝剂不设25050高效减水缓凝剂30cm 变态面板34060高效减水缓凝剂5cm 喷混凝土44060高效减水缓凝剂不设6.2 碾压胶砂砾石料混凝土工作度（VC值）试验：碾压胶凝砂砾石料混凝土的VC值影响摊铺碾压效果，故须对初拟的试验配合比进行现场验证，测出不同气候条件的最佳VC值，以求胶凝材料分布均匀，无骨料分离现象，并取得碾压胶凝砂砾石料混凝土的高密实度（要求不低于93%） ，同时测试胶凝砂砾石料混凝土从拌合到碾压完毕的最长允许时间（一般控制在1.5h2.0h之间） 。6.3 碾压胶凝砂砾石料拌和物的仓面试验工作度（基准VC值）宜取5s12s，拌和

13、时应根据料源和施工现场的气候条件变化，进行动态控制。6.4 水胶比：应根据施工要求的工作度（VC值）、砂砾石料的种类及最大粒径、砂率、外加剂等选择单位用水量，水胶比宜控制在0.71.1。7 现场试验现场试验7.17.1 拌拌和和7.1.1 碾压胶凝砂砾石料拌和宜优先选用反铲挖掘机在选定的翻拌坑内翻拌，抓、洒、翻、拌。对最大粒径小于150mm的碾压胶凝砂砾石料，可采用装载机或无动力拌和器拌和。7.1.2 采用挖掘机或装载机装料翻拌时，可按体积法简易计量，配料翻拌。7.1.3 采用无动力拌和器拌和时，应做到各种原材料同步投料。7.1.4 采用装载机翻拌时，碾压胶凝砂砾石料翻拌的投料顺序，宜采用先投

14、放砂砾石再投放胶凝材料，并分数层进行投料（分层投料可以减少拌和所用的时间），所有原料都6加入拌和坑后，按配合比要求加入拌和水、外加剂。挖装机械翻拌遍数或无动力拌和器混合时间，应由现场试验确定。7.1.5 碾压胶凝砂砾石料应搅拌均匀，其中大于80mm的粒料应裹浆、分散不集中，80mm以内的粒料应充分混合、裹浆、粘聚。以目测基本均匀，并以手抓细料能基本粘聚为判断合格的辅助手段。7.1.6 应定期进行砂砾石料颗粒分析和含水率试验，根据试验成果和现场实际情况，应及时调整拌和配料和用水量。7.1.7 对碾压胶凝砂砾石料拌和应全过程进行监控，并按规定进行抽样检验。发现明显和易性偏差的碾压胶凝砂砾石料，应分

15、析原因，并采取改进措施。未经处理的不合格料不得使用。7.27.2 运输运输7.2.1 运输碾压胶凝砂砾石料宜采用自卸卡车、装载机，在使用前应进行全面检查和清洗。7.2.2 运输车辆行走的道路宜平整，距入仓口宜有一定长度的车轮脱水路段。7.2.3 在仓面行驶的车辆应避免急刹车、急转弯等有损碾压胶凝砂砾石料层面质量的操作。7.2.4 在转运或卸料时，出口处的碾压胶凝砂砾石料自由落差均不宜大于1.5m，并应有防止滚石伤害的措施。7.37.3 卸料和平仓卸料和平仓7.3.1 施工缝面在铺砂浆前，应清除二次污染物，铺浆后应立即覆盖碾压胶凝砂砾石料。7.3.2 碾压胶凝砂砾石料采用平层通仓、连续铺筑法。7

16、.3.3 松铺层厚度根据振动碾的自重、激振力等要素以及CSG最大骨料粒径来确定，初拟摊铺厚度40cm。7.3.4 卸料、平仓时应根据试验要求铺筑迎水面防渗体（变态碾压胶凝砂砾石料）。7.3.5 铺筑层应以固定方向逐条带铺筑。平仓方向宜与轴线方向平行。7.3.6 采用自卸卡车直接进仓卸料时，宜采用退铺法，依次卸料。卸料堆边缘与模板距Comment l9: ？7离不应小于1.2m。7.3.7 平仓设备可采用装载机、反铲挖掘机、推土机或湿地平仓机。7.3.8 卸料堆旁出现的分离石料应将其分散到未碾压的条带上，防止大石集中、叠合。7.3.9 摊铺厚度应均匀。平仓过的碾压胶凝砂砾石料应平整，并不宜向下游

17、倾斜。7.47.4 碾压碾压7.4.1 碾压施工工艺主要参考RCC施工工法，施工设备尽量采用大功率振动碾。根据试验大纲，初选16t振动碾。7.4.2 施工中采用的碾压厚度及碾压遍数应经现场碾压试验确定。碾压厚度应不小于最大粒料粒径的1.2倍。7.4.3 振动碾的行走速度宜控制在1.0km/h1.5km/h。7.4.4 碾压方向宜垂直于水流方向。碾压条带间的搭接宽度应为300mm400mm，端头部位的搭接长度宜为1m左右。7.4.5 碾压作业过程中，应通过人工补充细料整平。光照强烈或大风干燥时，应进行喷雾或进行表面水分补偿，保持表面不发白。7.4.6 每层碾压作业结束后，应及时布点检测表观密度，

18、所测表观密度低于规定指标时，应立即重复检测，并查找原因，采取处理措施。7.4.7 需作为水平施工缝停歇的碾压胶凝砂砾石料层面，达到规定的碾压遍数及压实表观密度后，宜进行1遍2遍的无振碾压。7.4.8 各种设备在碾压完毕的碾压胶凝砂砾石料层面上行走时，应避免损坏已成型的层面。对已造成损坏的层面，应及时采取修补措施。7.4.9 碾压胶凝砂砾石料入仓后，应尽快完成平仓和碾压，从胶材加水拌和到碾压完毕的最长允许历时，应根据不同季节、天气条件及碾压胶凝砂砾石料特性，经过试验或类比其它工程来确定。7.57.5 层、缝面处理层、缝面处理7.5.1 连续上升铺筑的碾压胶凝砂砾石料，层间间隔时间宜控制在直接铺筑

19、允许时间以内。超过直接铺筑允许时间的层面，应先在层面上铺垫砂浆等垫层拌和物，再铺筑上一层碾压胶凝砂砾石料。超过加垫层铺筑允许时间的层面即为冷缝。7.5.2 直接铺筑允许时间和加垫层铺筑允许时间，应根据工程结构对层面抗滑能力、抗剪能力和质量的要求，综合考虑拌和物特性、季节、天气、施工方法、上下游不同区域Comment l10: ？8强度等级要求等因素，经试验确定。7.5.3 施工缝及冷缝应进行缝面处理，处理合格后方可继续施工。缝面处理可用刷毛、冲毛等方法，清除碾压胶凝砂砾石料硬化缝面的浮浆及松动骨料。7.5.4 缝面处理完成并经验收合格后，均匀刮铺厚20mm30mm的砂浆。砂浆中可掺有少量小骨料

20、，砂浆强度等级比碾压胶凝砂砾石料高一级，砂浆应与碾压胶凝砂砾石料一道逐条带摊铺，并应在砂浆初凝以前将上层碾压胶凝砂砾石料碾压完毕。7.5.5 因施工计划的改变、降雨或其它原因造成施工中断时，应及时对已摊铺的碾压胶凝砂砾石料进行平仓碾压，接头部位宜形成不大于1：4的斜坡面，并在坡脚部位初凝前将厚度小于250mm的部分清除。7.67.6 变态胶凝砂砾石料浇筑变态胶凝砂砾石料浇筑7.6.1 变态胶凝砂砾石料应随着碾压胶凝砂砾石料浇筑逐层施工。宜优先采用高频振捣器，变态胶凝砂砾石料应根据振捣器的有效振捣深度控制摊铺厚度，逐层注浆振捣。7.6.2 灰浆宜洒在新铺碾压胶凝砂砾石料的底部和中部，用浆量应经试

21、验确定，宜取变态胶凝砂砾石料体积的10%15%。具体的加浆方式、浆体配合比、用量及施工工艺，由现场试验比较，并进行效果验证（钻孔取样，进行性能试验） 。7.6.3 变态碾压胶凝砂砾石料应经强力振捣保证均匀性和上下层结合。7.6.4 相邻区域碾压胶凝砂砾石料碾压时与变态区域搭接宽度应大于300mm。7.6.5 变态胶凝砂砾石料的层缝面处理，按本导则碾压胶凝砂砾石料层缝面处理的相关规定执行。7.77.7 基础处理基础处理7.7.1 清除表层粉土；7.7.2 砂砾层注水泥浆，碾压处理。7.87.8 养护和防护养护和防护7.8.1 施工过程中，碾压胶凝砂砾石料、变态胶凝砂砾石料的仓面应保持湿润。7.8

22、.2 正在施工和刚施工完毕的仓面，应防止外来水流入。Comment l11: 水工是否要求？97.8.3 在施工间歇期间，胶凝砂砾石料终凝后即应开始保湿养护。对施工缝，养护工作应持续到上一层碾压胶凝砂砾石料开始铺筑为止；对永久暴露面，养护时间不宜少于28d。7.97.9 特殊气象条件下的施工特殊气象条件下的施工7.9.1 施工期间应加强气象预报工作，及时了解雨情和气温情况，妥善安排施工进度。7.9.2 出现小雨时，可采取措施继续施工，长时间下小雨，雨水造成层面局部失浆或积水，应对未碾压完的仓面采取防雨保护和排水措施。出现中雨时，应停止拌和，避免缝面铺洒的砂浆被雨水冲淋失浆过多，迅速完成尚在进行的卸料、平仓和碾压作业，并对仓面采取防雨保护和排水措施。7.9.3 恢复施工前，尚未被振实而已初凝的碾压胶凝砂砾石料应清除，并按本试验技术要求7.5条的相关规定进行处理。7.9.4 在大风或干燥气候条件