大朝山某水电站全断面碾压混凝土重力坝施工

PAGE1xx水电站全断面碾压混凝土重力坝施工1、工程概况xx水电站枢纽采用全断面碾压混凝土重力坝，右岸地下厂房，长尾水隧洞的布置方案。大坝共分23个坝段，1#～8#坝段为厂房进水口坝段，全部为常态混凝土；9#～23#为河床全断面碾压砼重力坝段，设5个溢流表孔，3个排砂泄洪底孔和1个冲砂底孔。坝顶总长度465.39M，成折线型布置，坝顶高程906M，优化设计后最大坝高为111M。9#～23#坝段混凝土总方量约为110.0万Ｍ3，其中碾压混凝土75.68万Ｍ3，常态混凝土约34.32万Ｍ3，由以中国水利水电第八工程局为责任方的八．三联营体承建。施工导流采用左岸导流隧洞导流，枯水期基坑施工，汛期基坑过水的导流方式。坝址区属于亚热带型气候，流域内旱雨季分明，6月至10月为雨季。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，日温差大，是旱季气象的又一显著特征。2、砼入仓方式2.1、影响大坝工程入仓方式布置的因素2.1.1、缆机布置2台20T无塔架平移式缆机，控制范围为：坝上0+7.00至坝下0+126.00及左右岸上坝公路;吊重20T时在跨中主钩超过坝顶906M高程约12M。2.1.2、坝址区两岸地形和电站枢纽及施工总布置左岸山势陡峭，右岸地形较平缓，大坝砼生产系统布置在右岸869M高程平台上。2.1.3、大坝结构和碾压砼与常态砼的设计分界9#～23#坝段中，9#坝段888.0高程以下、10#坝段837.8高程以下、11#～15#坝段880.0高程以下、16#～17#坝段837.8高程以下、18#～22#坝段890.0高程以下为碾压砼，上部为常态砼，23#坝段均为常态砼。2.2、砼的水平运输与垂直运输根据xx电站工程枢纽及施工布置特点，分别采用如下四种砼入仓方式以满足不同部位砼的入仓：汽车直接入仓。汽车运输+真空溜管入仓。汽车运输+罗泰克胶带机+真空溜管入仓。汽车运输+缆机运输入仓。汽车运输+罗泰克胶带机入仓。各种砼入仓方式所控制的浇筑范围见图1，各种砼入仓方式浇筑的砼方量见表1。表1各种砼入仓方式浇筑的砼方量项目汽车直接入仓仓汽车+真空溜溜管汽车+缆机汽车+胶带机机+溜管左岸右岸常态砼（万MM3）34.32碾压砼（万MM3）25.27.913.27.8821.5砼总量（万MM3）25.221.142.221.52.3、各种砼入仓方式的布置及应用2.3.1、汽车直接入仓运距为1.5KM。入仓道路回填料采用基坑开挖石碴，随浇筑仓面的升高而上升，入仓道路路面宽度为8.0M，最大下坡坡度为10%，最大上坡坡度为8%，入仓口前设有30～50M长的脱水路面。汽车在拌和楼接料过程中移动，在车身内形成两点或三点式料堆，卸料时应卸至仓面经摊铺后的碾压砼面上，以减少骨料分离。2.3.2、汽车运输+真空溜管入仓方式真空溜管输送砼的方式虽在贵州普定等工程已得到较普遍的应用,但其下滑坡度一般均大于或等于45,且输送的高差均在50M左右,而xx工程的特点是：高差大，大坝坝址岸坡开挖的平均坡度不足45。1#、2#真空溜管布置在基坑右岸，受料斗高程为865.6，出料口高程为808.0，最大高差为57.6M。1#、2#真空溜管的输送能力均为220M3/H。3#真空溜管布置在左岸23#坝段上。其进料口高程为906.0，出料口高程为820.0，最大高差为86.6M，槽身长120M，输送能力为220M3/H。一般地，真空溜管的输送能力不决定于自身，而决定于进料口或出料口汽车运输的能力。2.3.3、汽车运输+罗泰克胶带机+真空溜管入仓方式罗泰克胶带机布置在右岸7#公路865.0平台与10#坝段右边墙之间。该胶带机曾用于二滩工程,宽度为24英寸,带速为230M/Min,实际选用俯仰角为-10+25,胶带机设计输送能力为4.12.1M3/Min。胶带机安装在钢桁架上，钢桁架的支承结构设在9#坝段坝后台阶上。2.3.3、汽车运输+罗泰克胶带机入仓方式该进料系统由3条罗泰克胶带机组成。1#、2#罗泰克胶带机布置在右岸7#公路865.0平台与10#坝段右边墙之间。胶带机安装在钢桁架上，钢桁架的支承结构设在9#坝段坝后台阶上。1#、2#罗泰克胶带机由7#公路的受料斗接料，转运到3#罗泰克胶带机上，3#罗泰克胶带机近乎平行10#坝段边墙布置，起始端搁在10#坝段边墙上，终端架设在布置在仓面内的受料斗上，受料斗由6m高的简易支架支撑，汽车可自由的进入受料斗出料口下部接料。随着坝体砼浇筑上升，布置在仓面内的的受料斗和3#胶带机随着转移提升。2.3.5、汽车运输+缆机运输入仓方式2台20T平移式缆机,按每台缆机每小时吊10罐计，配6M3卧罐，则两台缆机的浇筑能力约为120M3/H。由于缆机受吊运材料设备等因素的影响，浇砼的实际利用率一般只有6070%，即2台缆机的实际浇筑能力为7085M3/H。当砼采用缆机入仓时，浇筑仓面面积大于1500M2时采用斜层平推铺筑法施工；当浇筑仓面面积小于1500M2时采用通仓平层铺筑法施工。3、温度控制3.1、气象条件xx坝区气温较高，其多年平均为20.2℃，月平均最高气温为六月的25.3℃，月平均最低气温为一月的12.8℃。极端最高气温为40.4℃，极端最低气温为0.5℃，日夜温差大，全年无霜。3.2、温度控制措施3.2.1、降低混凝土出机温度3.2.1.1、成品料堆高大于6M；出料皮带及骨料罐设凉棚防雨防晒。3.2.1.2、风冷骨料:大坝碾压混凝土采用风冷骨料的冷却形式。大坝标制冷装机容量为250万KCal/Min，安装5台50万KCal/Min的螺杆式氨压机，在拌和楼骨料仓外相应配有附壁式冷风机。为了提高风冷骨料的效果，须特别注意做到以下几点：A.冷风机在运行过程中要严格按规定时间冲霜。B.适时补料，使骨料仓内尽可能接近满仓壮态，以延长骨料在仓内停留时间。C.进料时，在胶带机上喷雾加湿，使骨料处于不滴水，但表面湿润的壮态，有利于蒸发降温。3.2.2、减少砼浇筑过程中温度回升3.2.2.1、快速入仓、快速平仓、快速碾压，碾压砼从加水拌和到碾压完毕在2小时以内完成，减少外界温度的倒灌。3.2.2.2、在高温季节阳光直射时，在汽车顶部设置防晒装置。3.2.2.3、仓面喷雾仓面喷雾采用汽水混合喷雾和高压水喷雾两种形式。汽水混合喷雾控制大坝上游二级配防渗层碾压混凝土部位，喷嘴固定在模板上；高压水喷雾采用移动式喷雾枪，每个仓面设2～3把喷枪移动喷雾，控制整个碾压砼施工仓面。以降低仓面气温,提高仓面湿度，减少水分蒸发，防止混凝土表面失水，延长混凝土初凝时间，改善碾压砼层间结合性能。3.2.3、加强养护，有条件的部位采用流水养护，阳光直射的永久暴露面采用覆盖麻袋等表面保护措施。4、碾压混凝土施工4.1、施工工艺准备大坝碾压砼施工前，针对xx工地坝区的气象、掺合料采用PT料（磷矿渣与凝灰岩按1：1的比例研磨而成）等特殊条件，进行了各方面的工艺试验，摸索出适合于大坝的碾压砼配合比。前期分别在拌合楼平台、右岸重力墩、碾压砼拱围堰及A渣场进行了碾压砼施工及工艺试验，浇筑碾压砼约10万m3。施工实践证明，PT料和粉煤灰相比，由于PT料比重较大，按相同重量比例加入RCC砼拌和物中所含胶凝材料的体积相对（粉煤灰）较小，为此，将碾压砼的VC值控制在1—15s，同时选用优质的外加剂FDN-04来改善碾压砼的包裹性、粘聚性、可碾性等工作性能，FDN-04中掺入适量引气剂PS-1及缓凝剂PS-3来适应碾压砼的不同季节、部位的施工。复合改性后的FDN-04性能指标如下：减水率不小于18%；砼含气量控制在4%以内；高温时（>30℃）、常温及低温条件下砼初凝时间大于8小时，为增加碾压砼的可碾性，砂中石粉含量（d≤0.15mm）大于15%，其中d≤0.08mm的细粉大于8%。为了解碾压砼本体层间抗剪性能指标，在A渣场进行了碾压砼层间抗剪试验。在大坝碾压砼正式浇筑前，进行了一系列室内和现场的RCC配合比、原材料物理力学性能、生产工艺试验、编制了相应的碾压砼施工工法、施工技术措施等，对PT料作为掺合料用于大坝碾压砼上积累了宝贵的经验，为在大坝上浇筑优质碾压砼作了充分的施工工艺及技术准备工作。4．2、模板为实现大坝碾压砼的快速施工，体现碾压砼的优越性，xx工程针对碾压砼大仓面使用不同结构形式的模板。横缝等部位采用交替上升模板，坝体上、下游暴露面根据分层为3m的浇筑特性，设计了全悬臂模板。该模板根据坝面的坡度调整倒悬值，取消拉模筋，用套筒螺栓承受砼侧压力，碾压砼设备可靠近模板施工，解决了碾压砼施工设备与拉模筋之间的干扰。11#—15#坝段为溢流坝段，坝后为宽0.7m、高1m在永久消能台阶，该仓面根据入仓方式等条件为合仓斜层碾压，碾压砼斜层从15#坝段向11#坝段推进，层高3m。为保证碾压砼连续施工，采用方钢作为骨架，第一层模板在碾压砼浇筑层面上立好，在斜层碾压砼推进过程中，人工辅助收平，然后将第二层、第三层模板立上去，模板传力方向为：第三层模板所承受的砼侧压力及机械设备碾压产生的侧压力传至第二层模板的骨架上，第二层模板所承受的砼侧压力及机械设备碾压时产生的侧压力传至第一层模板的骨架上，第一层模板所承受的砼侧压力之和全部由冷升学层上拉模筋来承担。如图2所示。4．3、碾压砼铺筑方法当碾压混凝土采用汽车或真空溜管入仓时,浇筑仓面面积大于4000M2时采用斜层平推铺筑法施工；当浇筑仓面面积小于4000M2时采用通仓平层铺筑法施工。4．4、卸料、平仓、及碾压平仓机采用D65P型一台和D31P型三台，每层碾压砼压实厚度为30CM，铺料厚度为35CM。汽车在仓内行驶时应避免急刹车和急转弯等有损质量的操作，平仓机按平仓厚度进行平仓,前部略低。有骨料集中时必须用人工分散处理。振动碾采用4台BW202AD和2台BW75S，碾压作业采用先无振二遍和有振六～八遍，最后无振碾压两遍，行走速度1.0～1.5KM/H，第一遍采用高频低振幅，以后采用高频高振幅，碾压作业要求碾压条带清楚，走偏距离应控制在10CM范围内，通仓碾压情况，碾压条带必须重叠15～20CM,同一条带分段碾压时，接头部位重叠碾压2.4～3.0M，两条带间因碾压作业形成的高差，采用有振慢速碾压1～2遍压平处理。碾压砼从出机至碾压完毕，要求在2小时内完成。碾压砼的层间允许间隔时间必须小于砼初凝时间1～2小时。在1：12或1：15在斜坡上卸料及平仓与平碾相同，但斜层碾压每一层砼在端部留30—50cm不碾压，避免骨料压碎等，在1：12或1：15的斜坡上施工，平仓及碾压设备的工作性能和平碾中施工无本质区别。大坝工程已浇砼分层及铺筑方法如图3所示。4．5、斜层碾压坝体碾压砼浇筑至814.00以上后，开始采用斜层平推铺筑碾压砼施工，斜层平推碾压铺筑法施工的曲型仓位的特征参数如表2所示。斜层碾压条带布置见图4。表2斜层平推碾压曲型仓位参数统计表典型仓位浇筑高程仓面面积(mm2)斜层最大碾压压面积(m2)砼总量(m33)斜层坡度14#～188#坝段合仓仓斜碾814～811760183240165151:1212#～188#坝段合仓仓斜碾820～822384783560252991:1216#～188#坝段合仓仓斜碾826～822945823650137601:1211#～155#坝段合仓仓斜碾823～822652503115157501:1211#～155#坝段合仓仓斜碾856～85593264218898961:15从表2可看出，利用斜层平推铺筑法施工有如下优点：1）浇筑作业面积比仓面面积小，每层需要浇筑的砼方量比通仓平推铺筑法小，因此能缩短层间间隔时间，彻底解决碾压砼层面结合问题；2）可以进行大仓面连续浇筑，减小坝体分块面积过小的影响和横缝模板工程量，在不提高砼浇筑强度的条件下，提高施工效率，加快施工进度，降低施工成本等；3）由于层间间隔时间缩短，显著改善了层面结合质量，可以减少预冷砼的温度倒灌，对温控有利。同时砼覆盖面积小，有利于高温时段的仓面喷雾保湿，对xx坝址区特殊高温、低湿的气象条件尤为重要；4）对降雨天气施工有利，仓面排水方便。4．6、保证碾压混凝土层间结合良好的措施xx工程采取了以下保证碾压混凝土层间结合良好的有效措施。4．6．1、碾压混凝土拌和料从拌和到碾压完毕历时不宜超过2小时。4．6．2、在配合比设计上，采用有显著缓凝作用的缓凝剂，并根据气温条件的不同适时调整，保证碾压混凝土在高温或低温季节的初凝时间都大于或等于8小时。在铺筑方法和浇筑工艺措施的选择上，应尽量缩短碾压混凝土上下层面复盖的间隔时间，确保碾压混凝土上下层面复盖的间隔时间比碾压混凝土的初凝时间缩短1～2小时。4．6．3、在大坝迎水面每层R90200#防渗碾压混凝土之间铺洒约3MM厚的水泥掺和料净浆。铺洒水泥掺和料净浆后应及时覆盖混凝土，其间隔时间应控制在30～50Min以内。4．6．4、高温多风天气，运输混凝土过程中应加以复盖，避免阳光直射；混凝土