摘 要:本文介绍了下天吉水库堆石坝面板砼采用外掺粉煤灰和外加剂的双掺技术,对砼进行改性,提高和改善了砼的和易性、流动性、粘聚性和保水性,并采取无轨滑模施工工艺。其中浇筑过程中对坍落度的控制是保证砼施工质量的关键。
关键词:面板坝;高性能混凝土;质量控制
下天吉水库位于新疆精河县境内,地处精河出山口前500m处,距精河县城27km。下天吉水库最大坝高71•5m,上游坝坡1∶1•6。水库工程计划分二期建设,ⅰ期工程主要项目为砼面板砂砾石坝、右岸导流泄洪排砂洞。下天吉水库砼面板设计标号为c30w10f300,面板垂直分缝,共需砼量7 700×104m3。采取隔仓跳块平行施工。
1 原材料及面板砼的浇筑
1•1 原材料
水泥选用博乐赛里木双湖牌32•5普通硅酸盐水泥。砂石骨料采用当地筛分场筛分的天然骨料,细度模数在3•0~3•2之间,为粗砂。粉煤灰选用独山子热电厂生产的一级粉煤灰。外加剂选用山西凯迪生产的kdnof-1型高效减水剂和山西城南化工厂生产的ae-b型引气减水剂,两种复合减水剂的使用改善了拌和物的和易性,增加了水泥浆体积,提高了砼流动性,大量微细气泡的存在显著地改善砼的粘聚性和保水性,改善了砼的性能。
1•2 砼配合比
施工砼配合比的设计主要是在满足设计要求的强度、耐久性及和易性的前提下,重点考虑砼的抗渗及防裂问题,施工配合比见表1。
表1下天吉水库大坝面板砼配合比表
砼采用强制式电子自动拌和楼拌料,砼搅拌运输车运输,运输距离为200m左右,有利地保证了砼质量,减少了坍落度损失。
1•3 面板砼的浇筑
采用无轨滑模、隔仓跳块平行施工,由中心条块向两侧条块浇筑,一序板与二序板的间歇期不小于14d。无轨滑模由电动卷扬机牵引,滑模每次提升不能超过30cm,滑动次数要多,滑程要短,滑升速度不宜过快或过慢,平均速度宜为1~2m/h,以砼在脱模后不向下坍滑和已浇砼不致在脱模时被拉伤为度。滑模提升前,必须清除前沿超填砼。面板砼入仓坍落度3~5cm、含气量3•5%~4•1%,入仓砼下料时采用斜溜槽输送,由人工调整溜槽下端部的角度,确保砼在仓内均匀分布。滑模滑升后立即进行砼表面的抹面处理并进行二次压光。采用插入式振捣器振捣,振捣在距滑模前缘20cm外进行插捣,靠侧模及止水部位采用φ30mm小型软轴振捣器振捣。由于无轨滑模较轻,为了防止滑模托起,避免振捣器插入滑模底部,避免使用大坍落度砼,避免大量砼堆积在滑模前。
2 质量控制
2•1 原材料质量控制
在砼生产过程中,对砂石骨料、水泥、外加剂的质量进行严格控制。项目部试验室对骨料超逊径含量、细度模数和含泥量,都按施工规范进行了常规检测控制;对每批次水泥进行了抽样检查,严禁使用不合格水泥;对所使用的外加剂要求与配合比试验品种相一致并固定同一厂家,确保外加剂浓度稳定,要求掺量准确,对过期、失效外加剂严禁使用。
2•2 坍落度及含气量的控制
面板砼施工中,严格按施工配合比控制坍落度和含气量,有利于保证砼浇筑质量,同时也有利于加快施工速度。正常情况下,坍落度每2h测一次,含气量每6h测一次,温度(包括浇筑水温、大气温度、砼出机入仓温度、砂骨料温度) 2h测一次,在砼生产过程中必须坚持砂、石骨料含水量的检测,根据其含水量及时调整用水量,以保证坍落度控制在3~6cm之间、含气量控制
在3•4~4•1之间。在气温变化时,要通过机口取样和卸料入仓前取样检测坍落度的结果进行
对比控制。如当气温低于13℃时,坍落度控制在3~5cm,含气量控制在3•4~3•9之间;当
气温高于17℃时坍落度控制在4~6cm之间,含气量控制在3•6~4•0之间;机口坍落度实测
值平均为5•7cm、含气量为3•9,入仓坍落度实测平均值为3•7cm,含气量为3•8。
2•3 砼养护
新疆气候干燥多风,面板砼厚度为30~60cm,虽然浇筑时间在4~5月份,对浇筑脱模压光后的砼表面进行及时的覆膜保护和养护,是防止砼由于收缩、温度应力产生裂缝的最后也是最关键的工序。本项目在砼接近终凝时,采用塑料薄膜上铺盖一层毛毡,终凝后不超过4h进行洒水养护,并用固定的花管长期保持砼表面湿润。
2•4 质量评定
砼试样检测成果详见表3,从表3可以看出,面板砼质量是优良的。
表3砼机口取样检测成果表
根据《水工混凝土施工规范》(dl/t5144—2001),生产c30w10f300标准混凝土质量水平评定指标:均方差3•41<3•5 ,强度保证率100%>90%。从试验数据和浇筑后外观质量评定,精河下天吉水库面板砼质量达到优良标准。
3 面板裂缝情况
砼裂缝在砼面板坝工程中是不可避免的,下天吉水库工程对面板进行了裂缝检查,二序板较一序板裂缝多,缝宽在0•05~0•2mm之间,裂缝总长724•7m,砼裂缝从3d后开始出现, 5~7d增长最多,以后有所减缓。
3•1 裂缝的特点
据统计资料,下天吉水库大坝面板细裂缝发生比例高,裂缝一般呈水平状,且面板中下部分布较多。裂缝宽δ>0•2mm,在653m高程以下没有发生,在653m高程以上发生率为73%;裂缝宽δ< 0•2mm,在653m高程以下发生率为24%,在653m高程以上发生率为3%,即在653m高程以下比在653m高程以上面板裂缝少。宽6m的面板比宽12m的面板裂缝少;ⅰ序板(先浇板)比ⅱ序板(后浇板)裂缝少;龄期3d~7d裂缝发生率较高。
3•2 施工期砼面板裂缝的预防及缓解措施
面板砼浇筑可以选择非负温的低温季节,降低砼入仓温度,减少干缩率;砼浇筑脱模后,早期应尽快覆盖保湿,防止干缩,并且要固定覆盖物,以防被风刮起,同时要选择较好的覆盖材料;提高早期养护水温,以降低养护水温与砼温升阶段的温差;终生养护是防止和缓解面板裂缝的有效措施。施工期间经有关专家现场观测后,认为该工程面板砼的裂缝现象比同类工程发生要少,砼质量较好。卡具逐次调整相邻两管口,使组对的环缝错台满足设计和规范要求。整节环缝组对完成后,由专人进行检查验收,再分4对或8对焊点对称组焊,焊接过程严格控制变形。在每一管节组对完成经自检合格后,请监理工程师检查验收。如此循环,直至主管段组对焊接完成,监理工程师按安装单元逐个检查验收合格后,交土建进行混凝土浇筑。岔管安装:该岔管公切球直径11m,外形尺寸13•715m×20•845m×11•427m,在厂内制造成14块组合块(或瓦片),运至工地后由30t门机吊运就位。根据工程特点,在基坑开挖后,对岔管、支管底部作垫层混凝土,预埋部分插筋作为定位型钢支墩和岔管加固。安装前在岔、支管垫层混凝土上放出基准点与控制点,基准点应能明显地标识出岔管的轴心线、分切球中点投影的桩号。根据测量布设的基准点和控制点,安装定位型钢托架,托架的形式根据岔管管段体形与组对位置进行布置。岔管安装采取整个岔管、支锥形管拼接组对完成,检查合格后才能按预定的施焊方案与工艺进行焊接。上述各项措施使施工难题逐一得到解决,制作安装进展迅速,而且在施工过程中还加强了与土建施工的配合,及时办理交验手续和资料,互创条件、互相促进,为压力钢管的顺利安装创造了有利条件,使压力钢管自第一定位节开始到全部安装完成为止,比计划工期提前2个月,且安装质量优良。
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