水库大坝溢洪道堰面混凝土施工技术研究

发表时间:2021/1/20   来源:《科学与技术》2020年9月27期   作者:赖立彬
[导读] 溢洪道堰面高标准抗冲耐磨混凝土施工技术一直是大坝混凝土施工的关键技术
        赖立彬
        浙江省正邦水电建设有限公司310051

        摘要:溢洪道堰面高标准抗冲耐磨混凝土施工技术一直是大坝混凝土施工的关键技术。如何保证外观和内部质量是泄洪建筑质量控制的关键。根据某水库大坝溢洪道实际情况,分层次竖井浇筑和上下分段弧形连轧浇筑工艺逐步上移,通过分析该工艺的不足及混凝土对高等级木材施工特性的冲击耐磨性,采取积极地应对措施,最终保证了溢洪道坝面混凝土浇筑成型质量。
        关键词:溢洪道堰面;翻模工艺;水库施工
1工程概况
        某水库位于长江支流。其水库为中型水库,工程为Ⅲ等级,工程任务以供水为主,兼顾发电。某水库大坝采用全断面碾压混凝土重力坝,坝顶标高1461.4m,坝高102.1m,坝顶总长度264.9m。坝顶宽度为8.2m,坝底最大宽度约90m。由右岸挡土坝段、电站进水口坝段、溢洪道段和左岸挡土坝段组成。
2施工方法简述
        根据工期和质量控制要求,某水库大坝溢洪道堰面应按中试墙后堰面顺序浇筑,并采用浇筑工艺。斜、直段采用3mX3m大块翻模,按照自下而上仓库车工拆装、分层浇筑的间歇浇筑方法进行施工。上下电弧由下往上逐层施工,按照现安、现浇、现场拆解、现场压力的循环卷起过程施工。
3原材料及配比控制
3.1简述
        混凝土材料:采用p.042.5普通硅酸盐水泥,自采砂岩,石灰石加工,F级二级粉煤灰,外加剂采用urc-3型高性能聚羧酸高效减水剂(缓凝型)和HF外加剂。采用90d龄期强度进行配合比试验,最终确定了抗冲耐磨混凝土的施工配合比。具体比例参数如表1所示

        通过各种试验,试验结果的抗压强度、抗冻性、抗渗性等性能指标均满足设计和规范要求,抗冲击耐磨检测值也高于设计要求的4 h/(kg/)合格标准,性能比较好。
3.2施工控制
        为了减少或避免堰面裂缝和外观缺陷,针对砂石粉含量高、坍落比大等不利因素,制定了合理地控制措施。
        (1)在满足施工性能和设计性能指标的前提下,通过试验获得低砂率混凝土,通过减少配砂量,减轻了石粉掺量过高带来的不利影响。某河水库溢洪道堰面混凝土的实际含砂率设定为30%,低于常规含砂率控制值。
        (3)为减少干缩裂缝,调整抗冲刷耐磨混凝土外加剂。外加剂具有碱水作用,有利于提高混凝土的密实度和耐磨性,并能提高胶结骨料的界面性能和混凝土的抗裂性。与添加硅粉相比,更有利于混凝土的防裂,提高混凝土的施工性能。
(4)混凝土的搅拌时间应比普通混凝土长90s或总搅拌时间控制在180s以上。施工时应控制搅拌时间,保证凝固土壤材料的均匀性和加工性。
(5)采用具有缓凝剂作用的减水剂,尽量延长初凝时间。通过该措施,混凝土的最大初凝时间达到6h左右,满足现场浇注强度,避免了浇筑过程中出现冷缝、假凝等质量问题。
4混凝土浇筑控制措施
4.1模板安装施工控制
        关键是要保证模板平整度、模板接缝质量和模板加固质量。主要措施如下:
        (1)堰面采用新定制3.0mx3.0m大块翻模。模板厚度加强至5厚钢板,保证模板平整度,防止模板在使用过程中变形。
        (2)监控电源端口强度测量。按照先放样,后安装,最后重新测试验证的顺序安排模板安装。严格按照钢模板安装偏差允许值控制模板安装精度。
        (3)将模板连接螺栓对准拧紧,用内图的方式加固。在堰面应使用的台阶上设置插入杆作为内拉锚固杆。锚杆直径不小于12mm;同时借助齿条管固定模板的上部,防止模板的上部发生倾覆或塌缩。
        (4)控制单仓浇铸的坡长,以控制3m或6m为宜,并按要求配置模板,3m为双层模板,6m为四层模板;仓库号浇铸完成后,新的浇铸仓库号范围模板没有浇铸下仓号。模板拆除转到储备仓库编号,以及未拆除的新仓库编号。模板作为连接支撑平台,实现模板根的锁定效果。
4.2混凝土浇筑施工
        溢洪道堰面混凝土浇筑过程的重点是浇筑过程的控制。这一过程的控制是否到位,将直接影响到堰面成形质量和混凝土性能指标。
        (1)根据现场情况,堰面斜直段下部和下部反弧段采用泵送工艺,上弧段和斜面中上部采用挂罐、人仓技术。为减少泌水、排气等引起的表面起泡、气泡,减少表面收缩和开裂,当人仓强度满足养护浇筑强度时,尽可能采用挂罐放仓的方法。
        (2)采用薄层浇筑,严格控制摊铺层的厚度,按30cm层厚度控制,保证振动质量,同时有利于气泡、气泡向上翻排水网。
        (3)在堰面钢筋保护层厚度(10cm)较厚的情况下,用ф100振子沿钢筋内部振动,ф50振子辅助钢筋与模板之间振动排气和排水疱;振动时间应为15 ~ 30 s。严禁振动过度和缺振m。具体振动时间可通过多箱试验确定。
        (4)为防止混凝土变形或凝结,混凝土浇筑过程可保证仓体强度,并通过仓面喷洒、保证进料强度、覆盖仓面等措施实现仓体的养护和浇筑。
        (5)堰砼浇筑应尽量避开夏季高温期,选择温度较低且满足人们仓库浇筑温度的季节性浇筑安排,尽量安排在夜间低温期浇筑。降低温度控制压力。
4.3缝面处理
        合理的分层砌块浇筑方法有利于堰混凝土的温控和防裂,但增加接缝面则有利于堰混凝土的温控和防裂堰混凝土结构的整体稳定性和抗渗性会产生不利影响。在采用翻模工艺时,必须采取有效措施加以改进层次与质量相结合。
        (1为提高层间结合面防渗质量和完整性,采用在结合面上设置镀锌铁皮的方法,提高层间防渗效果。在堰面下部进行分面水平施工和堰面与导流墙垂直施工,结合面采用镀锌防水铁板和针杆。
        (2) 加强层处理质量控制,严格按规范执行根据施工缝表面处理标准,模板安装前应进行初步检查,保证缝面100%范围达到验收标准,模板安装完毕后,打开入库前应进行二次验收,保证结合面冲洗干净,无积水。
        (3)第一层混凝土浇筑前,应在混凝土基层面上铺1 ~ 1.5层(两层厚砂浆层)。砂浆铺设均匀,不渗漏,通过砂浆有效提高层间粘结强度。
        (4)上、下库间隔时间应缩短,避免水平层间接缝面放置时间过长造成裂缝。
5浇筑后养护管理
        某水库大坝选用高等级C40混凝土,水泥掺量高,浇筑后水化热温升高,易形成温度裂缝。因此,浇后要足够重视养护管理,通过水冷却和表面保湿措施,合理降低内外温升。
6结论
        由于工期紧张,为便于溢洪道导墙与堰面交替平行施工,堰面混凝土浇筑工艺采用。通过采用新型模板、采用粉煤灰配比、控制坍落度、控制初凝时间、优化胶料和加剂用量等措施,成功地完成了堰混凝土浇筑。通过后期对堰面外观质量及各项性能的检测,实际铸件质量达到验收标准。虽然受现场施工条件限制,堰面实际上存在少量气泡、水泡等引起的细小凹坑和浅层裂缝等缺陷,但经过充填和化学灌浆加固处理并不影响整体质量,对于水库溢洪道采用双堰面混凝土浇筑方案是可行的。但在仓储过程中,应尽量控制仓库的用水量,以避免因表面凹陷和浅裂缝而产生气泡和气泡。对此类水库溢流坝面混凝土浇筑及翻面实践,对同类工程具有一定的借鉴意义。
参考文献
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[4]和建生,王国胜,华芳.  瀑布沟水电站溢洪道抗冲耐磨混凝土配合比选择 [J]. 水力发电. 2010(02)
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