碾压砼坝异种混凝土同步浇筑上升施工工法

碾压砼坝异种混凝土同步浇筑上升施工工法由中国水利水电十六工程局有限公司、中国水利水电第十一工程局有限公司完成的工法01形成原因操作原理质量控制工法特点材料设备安全措施目录030502040607环保措施应用实例效益分析荣誉表彰目录0908010基本信息《碾压砼坝异种混凝土同步浇筑上升施工工法》是中国水利水电十六工程局有限公司、中国水利水电第十一工程局有限公司完成的建筑类施工工法，完成人是陈祖荣、周宗斌、吴友旺、宋海波、李晓光。适用在建、拟建的大部分碾压混凝土重力坝于。《碾压砼坝异种混凝土同步浇筑上升施工工法》主要的工法特点是常态混凝土与碾压混凝土同时浇筑结合良好；常态混凝土与碾压混凝土同步上升，提前进行大坝表孔常态混凝土浇筑；溢流面常态混凝土可采用仓面自卸车直接入仓。2011年9月，《碾压砼坝异种混凝土同步浇筑上升施工工法》被中华人民共和国住房和城乡建设部评定为2009-2010年度国家二级工法。形成原因形成原因碾压混凝土重力坝的溢流坝段通常设置河床部位（坝体中部）溢流坝段的结构布置及材料分区特点为：内部为大体积的碾压混凝土，上部为闸室闸墩及表孔弧门等，下游面为溢流面、导墙是钢筋混凝土结构。大坝表孔通常设计为一定厚度的钢筋混凝土，光照大坝坝高200.5米，表孔泄水水头落差大，故导墙及溢流面的表面50厘米厚设计为高强度等级的C40抗冲耐磨混凝土。图1为贵州光照大坝溢流坝段剖面图。图1光照大坝溢流坝段剖面图中国国内水电工程传统施工方法一般导墙溢流面常态混凝土与坝体碾压混凝土分开进行浇筑，在碾压混凝土下游面布置台阶面及插筋，后期打毛进行溢流面的常态混凝土浇筑。随着水电工程的大量开工，机械设备的日益更新，大坝混凝土施工技术尤其是碾压混凝土施工技术的逐渐成熟、推广，水电站建设的周期日益缩短，表孔常态混凝土二期浇筑就成为了制约大坝施工进度的一个瓶颈。中国水利水电第十六工程局、中国水利水电第十一工程局在总结分析这两种施工方法利弊及同步浇筑上升施工技术可行性的基础上，首次在百色电站大坝上大胆尝试进行导墙溢流面常态混凝土与坝体碾压混凝土异种混凝土同步浇筑上升确保了施工质量，并在进度及经济效益上取得了显著效果。随后，中国水利水电十六工程局承建的贵州光照水电站碾压混凝土大坝工程福建洪口水电站大坝工程、云南戈兰滩大坝及新疆喀腊塑克大坝也相继成功应用了该方法进行表孔常态与碾压混凝土同步浇筑上升。工法特点工法特点《碾压砼坝异种混凝土同步浇筑上升施工工法》（导墙及溢流面常态混凝土与碾压混凝土同步浇筑上升）迎合了碾压混凝土施工的最大特点与宗旨——快速施工。异种混凝土同步浇筑上升的前提是各类型混凝土入仓强度及浇筑手段的保证，生产安排合理、互相配合、互不制约，施工资源需同时保证两种混凝土浇筑的质量。异种混凝土同步浇筑上升的特点有如下几点：1.质量方面：常态混凝土与碾压混凝土同时浇筑结合良好，不存在二期结合面；避免常态混凝土大面积、大体积浇筑带来的温度应力裂缝及干缩裂缝的产生。避免了后期混凝土浇筑时的浇筑仓面狭小、振捣困难、仓面清理困难、入仓手段匮乏等不利状况，有利于保证混凝土的浇筑质量。2.进度方面：常态混凝土与碾压混凝土同步上升，提前进行大坝表孔常态混凝土浇筑，既降低了常态混凝土浇筑强度，又节约了工期。3.效益方面：节省了溢流面一期台阶面立模、拆模、插筋、变态混凝土、台阶面人工凿毛、台阶面的清理及后期常态混凝土浇筑前的砂浆铺筑等，入仓手段简单，经济效益明显。异种混凝土浇筑过程中可使部分资源达到共享，节约了施工成本。采用同步异种混凝土同步浇筑上升技术，在一定的条件下可以减少溢流面常态混凝土垂直运输设备（门机、塔机等）的投入或缩减垂直运输设备的使用时段。操作原理适用范围施工工艺工艺原理操作原理适用范围《碾压砼坝异种混凝土同步浇筑上升施工工法》适用于在建、拟建的大部分碾压混凝土重力坝。

工艺原理《碾压砼坝异种混凝土同步浇筑上升施工工法》的工艺原理叙述如下：异种混凝土同步浇筑上升的主要原理为在碾压混凝土大仓面、大体积浇筑的工况下，择时进行导墙溢流面常态混凝土的浇筑。异种混凝土同步浇筑上升以碾压混凝土正常浇筑为前提及计算条件，常态混凝土的入仓及浇筑强度在保证不初凝的前提下，也要保证异种混凝土搭接处的混凝土能够跟随大仓面的整体浇筑速度。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、混凝土初凝时间、混凝土浇筑方法、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、搭接处的异种混凝土跟随大仓面整体浇筑”为最佳原则。碾压混凝土浇筑根据仓面特性、混凝土生产能力、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30厘米。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。施工工艺《碾压砼坝异种混凝土同步浇筑上升施工工法》的施工工艺流程及操作要点叙述如下：工艺流程见图4。图4导墙溢流面异种混凝土同步浇筑上升施工工艺流程图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80毫米，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1~表3。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高强耐磨混凝土外加剂，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。2.拌合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23.2万立方米，其中常态混凝土0.95万立方米，碾压混凝土22.25万米。光照水电站拌合系统分左、右岸布置，左岸布置1号、2号两座2×4.5立方米强制式搅拌楼，3号一座2×3.0立方米强制式搅拌楼，右岸布置一座4×3.材料设备材料设备《碾压砼坝异种混凝土同步浇筑上升施工工法》所用的材料及设备明细如下：1.材料异种混凝土同步浇筑上升较碳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。2.机具准备光照大坝辗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7。参考资料：

质量控制质量控制《碾压砼坝异种混凝土同步浇筑上升施工工法》的质量控制要求如下：1.质量检查质量检查包括原材料检查、混凝土拌合质量检查、浇筑质量检查等以及过程控制中的工序间质量检查。常态混凝土及辗压混凝土质最均按照国家标准及行业标准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。2.检测记录检测记录是督促施工者重视质量的重要手段，也是评定工程质量的重要依据。每个施工者、质检员和管理人员都要事实求是地认真填写。做到资料齐全，不漏项。

安全措施安全措施采用《碾压砼坝异种混凝土同步浇筑上升施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：1.施工前，应建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。专职安全员待证上岗，各班组设置兼职安全员，层层落实安全责任制。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。3.吊装入仓作业范酣内，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。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。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。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。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。环保措施环保措施在生产运行期间，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，《碾压砼坝异种混凝土同步浇筑上升施工工法》的具体措施如下：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。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。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。

效益分析效益分析《碾压砼坝异种混凝土同步浇筑上升施工工法》的效益分析是：1.技术比较分析光照大坝导墙溢流面均布置于EL640以上，1号导墙常态混凝土全部与坝体碾压混凝土同步浇筑上升，2~3号导墙及溢流面常态混凝土从L672.4开始与坝体碾压混凝土同步浇筑上升，4号导墙常态混凝土从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。光照大坝异种混凝土同步浇筑上升施工技术为大坝节省了近三个月的工期。2.经济比较分析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同步浇筑上升的混凝土对减少台阶面设置上的减少投入统计如下：（1）减少台阶面木模板立模：4500平方米×160元/平方米=72万元；（2）减少台阶面插筋：ф28毫米，ф36毫米，85吨×4800元/平方米=40.应用实例应用实例《碾压砼坝异种混凝土同步浇筑上升施工工法》的应用实例如下：一、工程概况光照水电站位于贵州省关岭县和晴隆县交界的北盘江中游，是北盘江干流的龙头梯级电站，工程以发电为主，其次航运，兼顾灌溉、供水等任务。工程枢纽由碾压混凝土重力坝、坝身泄洪表孔、放空底孔、右岸引水系统及地面厂房等组成。电站装机容量1040兆瓦（4×260兆瓦），保证出力180.2兆瓦，多年平均发电量27.54亿千瓦时。水库正常蓄水位745米，死水位691米，总库容32.45亿立方米，死库容10.98亿立方米，为不完全多年调节水库。大坝坝顶全长410米，坝顶高程750.50米。最大坝高200.5米。光照水电站坝址区岸坡坡角约45°，地形完整，两岸地形较为对称，为典型的“V形横向河谷，山体雄厚，河谷狭窄。坝址区山高坡陡、峡谷险峻，施工道路布置困难。光照水电站大坝工程混凝土约280万立方米，其中碾压混凝土约240万立方米、常态混凝土约40万立方米，最高