对某大坝溢流面常态混凝土工程施工技术的探讨

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  摘 要:大坝十水库工程中最重要的组成部分,可用于防涝、节水、保护水资源、发电等等在国民经济建设中有着极其重要的作用,所以水库大坝的施工质量就显得尤为重要。本文笔者结合实际工程案例并根据自身工作经验对某大坝溢流面常态混凝土工程施工技术进行相关的探讨。
  关键词:大坝;溢流面;混凝土;施工技术
  中图分类号:TV544 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)17-0138-02
  1 前 言
  该大坝溢流面混凝土为常态混凝土,分别为表层1m厚C50抗冲耐磨混凝土(塌落度50~70mm),及碾压混凝土与抗冲耐磨混凝土之间2.0m厚C25常态混凝土(塌落度30~50mm)。
  混凝土内距溢流表面25cm设有?准25@20钢筋网,钢筋网连接插筋,插筋插入C50抗冲磨混凝土75cm,插入坝体C25混凝土100cm,其间排距为100cm,呈梅花型布置。
  在实际施工过程中,溢流坝段从12#~13#坝段横缝处和分开13#~14#坝段横缝处,每个坝段单独施工。本措施为13#~15#坝段溢流面EL1213.686以下反弧段混凝土施工措施。
  其主要工程量包含常态混凝土、钢筋制安、溢流面止水安装。详见表1。
  2 施工方法
  溢流面常态混凝土施工采用平铺法浇筑,由低高程向高高程浇筑。平铺法浇筑时,每坯层混凝土厚度控制在30cm左右,每坯层铺料垂直水流方向由右岸向左岸推进,局部高程由于塔基不能满足浇筑强度上下游较宽采用台阶法。
  2.1 钢筋施工
  钢筋安装工艺顺序:测量放点→制作架立筋→钢筋绑扎焊接→依据图纸检查钢筋根数、间距、型号→验收。
  钢筋安装前经测量放点制作架立筋以控制高程和安装位置,且根据间距在架立筋上划好线,将加工好的钢筋按所划线位进行人工绑扎。钢筋安装的位置、间距、保护层及各个组成部分钢筋的尺寸,严格按施工详图和有关设计文件进行。为保证保护层的厚度,可在非过流面部位钢筋和模板二者之间设置强度不能比设计强度的预埋有铁丝的混凝土垫块低,和钢筋之间要绑扎紧,过流面部位采取其它必要措施保证混凝土保护层厚度。经过安装之后,确保钢筋固定十分牢靠,在浇筑混凝土的時候要设置专门的人员对其经常检查,防止钢筋移位和变形。
  (1)钢筋接头连接
  对于施工现场的钢筋连接主要是采用手工电弧焊对其焊接和连接,对于可以通过机械进行连接的部位,首先要考虑利用机械连接。
  (2)预留台阶插筋
  预留台阶部位与C35常态混凝土连接部位插筋应采用严格按官设水(水)字(2010)019号设计通知内容进行施工。顺水流方向插筋在一期碾压混凝土施工时大部分已经进行预埋,由于模板影响无法预埋的插筋,在二期混凝土浇筑前用手风钻进行造孔,造孔深度100cm,采用M25强度的微膨胀砂浆对孔进行全孔密实封孔,注满浆液后再插锚筋。铅垂方向的插筋全部采用手风钻钻孔埋设锚筋,孔深150cm,采用M25强度的微膨胀砂浆对造孔进行全孔密实封孔,孔内注满砂浆后再插锚筋,以确保全孔密实。EL1213.686处一期与二期混凝土之间的键槽的三排插筋也采用此方法进行打安,造孔深度150cm。
  2.2 止水施工
  金属止水铜片的厚度及宽度应满足设计要求,其材料应符合国家标准,表面应光滑平整,并有光泽,其浮皮、锈污、油漆、油渣均应清除干净。如有砂眼、钉孔,应予焊补。止水铜片凹鼻内要填满泡沫板条及氯丁橡胶棒。
  止水安装:在施工过程中应采取适当的支撑和防护措施,复合橡胶止水片和铜止水按设计位置跨缝对中进行安装,并用托架、卡具定位,确保在混凝土浇筑过程中不产生移位和变形。橡胶止水连接采用硫化热粘结,并应按照制造商的说明进行加热拼接,接头强度与母材强度之比不小于0.75。止水铜片按其厚度采用搭接连接,搭接长度不得小于20mm。混凝土浇筑之前对焊接处进行清洗和烘烤,用煤油作渗透检查,确保无砂眼、无小孔,否侧进行补焊。止水铜片安装应准确、牢固,其鼻子中心线与接缝中心线的允许偏差为±5mm。竖直止水铜片与水平塑料纸浆片连接时,应先用一段水平铜片与竖直铜片形成丁字接头,在水平铜片与塑料止水带连接,接头宜采用螺栓接法,拴接长度不小于35cm。复合橡胶止水和铜止水的“十”字接头和“T”字形接头必须由厂家按设计尺寸提供成型产品。
  由于14#与15#坝段溢流面同步浇筑,在14#与15#坝收缩缝处从溢流面表面至混凝土内部50cm范围内嵌入的5mm厚的钢板。13#与14#坝段收缩缝两侧混凝土不同步浇筑溢流面表面到混凝土内部50cm范围内涂刷沥青。
  2.3 混凝土入仓
  施工时采用薄层短间歇连续浇筑。采用薄层短间歇连续浇筑可使混凝土下料方向、布料厚度、振捣顺序等均匀有序、层次分明、仓面清晰。签于溢流面不知有钢筋网和冷却水管,采用溜筒辅助入仓浇筑,溜筒每3m布置一个;抗冲磨混凝土由于模板影响无法吊料至相应区域时,采用?准50架子管搭设架子上设简易反向三角溜槽进行抗冲磨混凝土的入仓。确保混凝土入仓的连续性,不合格的混凝土杜绝入仓;斜坡上的仓号,由低到高铺料。仓内多种标号混凝土时,采取先高标号后低标号的下料顺序,保证高标号区达到设计宽度要求。
  在模板周围下料时,混凝土入仓下料不得冲击模板,卸料点与模板的距离保持在1~1.5m,严禁在止水、止浆片和预埋件部位直接下料,需由人工填满。在进行水平钢筋网浇筑层下料时,一次卸料的堆料高度控制在40cm以下。竖向钢筋部位卸料时,卸料部位离开钢筋0.5~0.8m。混凝土出机口塌落度控制在7~9cm,仓内塌落度控制在7~9cm。
  2.4 混凝土平仓
  混凝土按垂直水流方向铺料,铺料厚度0.3~0.5m,铺料宽度根据体型控制;人工手持式振捣器平仓,浇筑时按照先平仓、后振捣的顺序,不得以振捣代平仓或以平仓代振捣。   平仓人员紧跟下料接头,随时下料,随时平仓。如果有粗骨在仓内堆积的话,要把里面的骨料均匀铺撒在砂浆比较多的地方,加强振捣避免有内部蜂窝的现象出现。过流面1.0m厚抗冲耐磨混凝土必须保证设计宽度,按设计位置浇筑到位。要确保模板有光洁平整的表面,确保接缝严密,不会出现漏浆的现象,最终确保混凝土表面的平整及密实。
  2.5 混凝土振捣
  通过大功率的手持式的振捣棒对其振捣,至少以4台?准100振捣棒为主,再设置?准50软轴等小功率的振捣棒对振捣进行辅助,依据相关要求振捣间距、振捣方向、振捣角度和振捣时间合理的进行振捣。对于有高要求混凝土的表面,采取复振或抹面。振捣时间以混凝土粗骨料没有明显的下沉并且出现泛浆现象为准,避免欠振和过振。为保证永久面的外观质量,模板边采用复振工艺,可有效地减少混凝土表面气泡,复振后出现的浮浆、泡沫在下料前要用木制刮浆板刮除。浇筑过程中出现的少量混凝土泌水及时排除,如混凝土泌水较多,与现场试验人员及时联系调整。
  2.6 混凝土收面
  此部位混凝土收面,主要是下部刮轨施工部分和顶端收仓部分,收面时用刮尺刮平,再用木制抹具提出浆液后,用铁制抹具抹平收光。混凝土浇筑的成型偏差应符合施工图纸及技术要求的规定。否则,应进行处理,直至合格为止。
  2.7 模板拆除
  主要指顶部EL1212.952~EL1213.686段混凝土,封口时立设小钢模,采用人工拆模作业施工,并应使用专门工具,采取适当的措施,防止在拆模时边角等薄弱部位受到碰撞损伤。拆模作业必须使用专门工具,并采取适当的措施,以避免对混凝土及模板的损伤。要在模板拆除之后,立即对混凝土的表面进行降温,避免有裂缝现象的出现。
  2.8 停滑施工及施工缝处理
  滑模施工要求连续施工作业。如果由于意外而导致停滑的情况要采取相关的措施。滑模停滑包括正常停滑及特殊情况下的停滑。正常停滑指滑模滑升至预定桩号停滑,特殊情况下的停滑包括雨天停滑、混凝土浇注入仓温度过高(超过28℃)停滑,停电无备用电源及其它意外因素引起的停滑等。
  对于因停工造成的施工缝应认真处理,首先要在刚停时修出键槽,混凝土表面凝固后进行凿毛处理,在复工前将混凝土表面的残渣除掉,用水将混凝土表面冲洗干净。浇筑时先铺一层水泥砂浆,然后再浇筑正常配比的混凝土。
  2.9 混凝土养护
  (1)混凝土养护主要采用洒水养护的方法,可以进行人工洒水、自流的方式使混凝土表面在要求的时间内保持长时间湿润。
  人工洒水:在边角部位用人工洒水。
  自流养护:
  ①侧墙面利用钻有小孔的钢管或塑料管进行自流养护,其方法是在直径?准25的钢管或塑料管上,按100mm的间距,钻一排?准1.5~?准2mm的小孔,固定在混凝土表面上,通水后从小孔中流出的微量水流在混凝土表面形成“水膜”,保持养护面长时间湿润。自流养护由于受到水压力影响养护效果有时不稳定,必要时辅以人工洒水养护。
  ②利用拉模模体悬挂塑料管,塑料管上按100mm的间距,钻一排?准1.5~?准2mm的小孔,随模体上升移动不间断地流水养护,注意花管不要冲刷刚滑过尚未压面的部位。
  表面覆盖:为减轻人工洒水劳动强度和减少养护用水量,可结合采用表面覆盖保湿材料的方法进行养护,覆盖材料采用双层麻布片或土工布,洒水量以保持麻布片或土工布完全湿润为准。
  (2)所有混凝土连续养护时间不少于28d,设计有特殊要求的部位延长养护时间。养护在混凝土浇筑完毕后12~18h及时进行,使混凝土表面经常保持湿润状态。对于新浇混凝土表面,在混凝土能抵抗水的破坏之后,立即覆盖使表面保持潮润状态。
  3 混凝土温控措施
  3.1 浇筑安排与混凝土拌制
  加强拌和楼各个环节管理,优化拌和工艺,保证拌制强度满足浇筑强度要求。为了保证入仓混凝土控制在5~7cm塌落度,考虑运输损失,出机口塌落度控制在7~9cm,同时为了保证浇筑温度,混凝土出机口温度控制在10℃以内。
  3.2 运输过程控制
  加强自卸车水平运输管理,在白天天气晴朗且太阳照射强烈浇筑时,启动自卸车顶部活动式遮阳棚,控制混凝土在运输途中的温度回升。
  3.3 浇筑过程控制
  在仓号外架设1台冲毛机和安装两道枪进行喷雾,在白天气温较高或日照强烈时及时进行喷雾降温,降低浇筑仓面周边气温。
  混凝土振捣密实后,在浇筑混凝土坯层表面覆盖一层专用保温材料(双层聚氯乙烯卷材外包防水塑料布)进行隔热保温。下料时揭开,振捣完毕后及时恢复。
  各施工环节统一调度,紧密配合,提高运输车辆和缆机的效率,缩短混凝土运输及卸料时间,入仓后及时进行平仓、振捣,提高混凝土浇筑强度,最大限度地缩短坯层覆盖间歇时间。
  通过上述措施,控制混凝土从出机口至振捣密实的温度回升不大于5℃。
  3.4 一期通水冷却
  根据《大坝混凝土温控技术要求》(A版)及现场实际情况,该部位混凝土冷却水管间距拟按1.0m×1.0m(垂直×水平)控制,布置两层,铺设方向为垂直水流方向并顺溢流面体型铺设。
  通水冷却从仓面混凝土开始浇筑时即通水,由于浇筑时间安排在4~5月期间施工,一期冷却通12~14℃制冷水,通水时间不少于28d,通水冷却混凝土降温速率每天不超过0.5℃,单根冷却水管的通水量控制在1.0~1.5m3/h,一期冷却进口水温与混凝土最高温度之差控制在20℃以内,相关冷却参数严格按《大坝混凝土温控技术要求》(A版)标准控制。冷却水管的布置见附图八和附图九。
  3.5 温度检测
  混凝土浇筑时,安排测温人员对外界气温、仓内气温、混凝土原材料(粗骨料)、混凝土出机口、入仓及浇筑温度进行检测,检测频率每4h一次,并做好记录。
  温度检测主要通过埋设温度计进行测温,温度计使用前须进行率定。内部溫度计埋设密度应≥1支/300m2(含永久监测温度计),且最少不低于3支,测温点均匀地布置在浇筑层面上,做好测温记录并及时上报。
  4 质量、安全保证措施
  4.1 外观质量及表面平整度保证措施
  ①作好测量、放线工作,轨道和刮杠测量误差控制在2~3mm;②模体采用整体刚度较好刚性滑模体,确保加工尺寸,保证混凝土面平整光滑过渡;P3015与P1015可调模板进行采用新模板;③为保证溢流面的外观质量,混凝土需加强振捣,挨着模板面采用复振工艺,可有效减少混凝土表面气泡,复振后出现的浮浆、泡沫在下料前要用木制刮浆板刮除;④拆模作业采用人工施工,并应使用专门工具,采取适当的措施,防止在拆模时模板边角损伤混凝土永久面;⑤采用二次压面工艺,即脱模后进行第一次抹面,待混凝土表面收水后,进行第二次压面,提高混凝土表面的光洁度
  4.2 防止混凝土表面开裂保证措施
  ①对于采用刮轨浇筑的混凝土,当混凝土初凝后即安排专人负责进行每天24h的混凝土养护,混凝土养护采用混凝土面流水养护的方法,也可以进行人工不间断的洒水养护,使混凝土表面在要求的时间内始终保持湿润;②对进行拉模浇筑的混凝土,混凝土养护采用混凝土面流水养护的方法,使混凝土表面在要求的时间内始终保持湿润;③按照混凝土温控技术要求,严格做好混凝土温控工作,防止温度裂缝的产生;④采用二次压面工艺,即脱模后进行第一次抹面,待混凝土表面收水后,进行第二次压面,有效地控制表面干缩裂缝;⑤白天浇筑时,运输混凝土的自卸汽车搭设遮阳蓬,以减少吸收太阳照射的热量,尽可能减少浇筑温度的升高;⑥高温天气施工,在混凝土浇筑过程中用喷雾器向仓面上方喷雾,降低环境温度,使仓面内保持一定的湿度。
  5 结束语
  水利工程作为国家基础设计建设项目,关乎社会经济发展、群众生活日常、是一个复杂而且专业的系统工程而混凝土施工有事大坝的重中之重,所以就要规范各个环节的混凝土施工,注意细节,以保障施工质量,筑精品工程。
  收稿日期:2018-5-10
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