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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流碾压混凝土坝施工质量控制.精品文档.碾压混凝土坝施工质量控制第19卷第1期贵州水力发电GUIZHOUWATERPOWER2005年2月碾压混凝土坝施工质量控制龙志宏(中国水电贵阳勘测设计研究院,贵州贵阳550002)摘要:碾压混凝土坝的施工质量控制是最终形成合格碾压混凝土坝的重要环节.为确保碾压混凝土坝的施工质量,首先要有满足设计指标要求和工作度较好的混凝土配合比作保证,然后要通过原材料,拌和系统及仓面施工这三方面的有效控制来实现施工质量的有效控制.关键词:水利工程施工;碾压混凝土配合比;碾压混凝土原材料;碾压混凝土拌和系统;碾压混凝土施工过
2、程;碾压混凝土质量控制中图分类号:TV642.2;TV523文献标识码:B文章编号:1007-0133(2005)01-0060-050概述中国碾压混凝土筑坝技术从1980年起步,其发展历经是:碾压混凝土重力坝主要以龚咀,沙溪口,水口(101m),宝珠寺(132m),江垭(131m),棉花滩(113m),索风营(115.8m),光照(195.5m),龙滩(将突破200m级)等大坝为代表;碾压混凝土拱坝主要以普定(75m),温泉堡(48m),溪柄(63.4m),沙牌(132m),龙首(80m),石门子(109m),招徕河(107m),蔺河口(100m)等大坝为代表,且世界上已建和在建的碾压混凝土
3、拱坝绝大部分在中国,这充分体现了中国在这一领域的发展速度,研究和应用水平.中国的碾压混凝土坝通过重力坝和拱坝这2种坝型的实践.如今的工程规模越来越大,筑坝高度越来越高.在设计,施工,科研,材料和监理等方面也都积累了一定的经验,将中国碾压混凝土筑坝技术推进到了世界领先水平.随着碾压混凝土筑坝技术的应用和普及,对与其相关的施工工艺水平,施工机械及施工质量控制体系也提出了相应的要求,经过多年的探索和实践也逐步形成了比较成熟的体系.本文着重介绍碾压混凝土坝施工质量控制体系,与同行商榷.填满细骨料的空隙,使砂浆能包裹粗骨料颗粒并尽可能地填满粗骨料的空隙等基本要求,从而形成均匀密实的混凝土.碾压混凝土配合
4、比设计中有以下几个质量控制指标:(1)水胶比:一般控制在0.450.55.(2)粉煤灰掺量(占胶凝材料的比例):一般控制在45%60%.(3)单位体积用水量:一般控制在7595kg/m3(4)改性?昆凝土加浆量(浆液质量占碾压混凝土质量的百分比):一般在5%8%范围.(5)砂率:一般控制在30%36%.(6)骨料:骨料的最大粒径一般取为80mm;国内多数碾压混凝土的大,中,小三级骨料所占的比例为3:4:3或4:3:3.(7)外加剂:为了减小水胶比,延缓初凝时间及满足抗冻和抗渗要求,须在碾压混凝土中掺加减水剂,缓凝剂及引气剂等外加剂;为了补偿碾压混凝土后期的收缩,一些工程还掺人适量膨胀剂(Mgo
5、).外加剂的掺量根据设计指标及施工要求适量掺人,MgO的掺量应控制在胶凝材料的6%以内.1碾压混凝土配合比质量控制2原材料质量控制碾压混凝土配合比设计的对象主要包括:a.内部混凝土(三级配);b.外部混凝土(二级配);c.改性(变态)混凝土.针对碾压混凝土干硬性,低发热量和碾压施工的特点,在碾压混凝土配合比设计时主要应考虑水泥,粉煤灰的选取和用量,以及水,砂石骨料及外加剂的掺用比例,达到使混凝土胶凝材料的浆体能够包裹细骨料颗粒并尽可能地60.2.1检测项目和频率(1)水泥,粉煤灰及骨料的现场检测项目和检测频率分别按表1,表2和表3进行.收稿日期:2004-09-07作者简介:龙志宏(1959-
6、),男,贵州省贵阳市人,高级工程师.从事水工建筑物设计及工程监理工作.龙志宏:碾压混凝土坝施工质量控制2005年第1期(2)外加剂的现场检测项目为溶液浓度,检测地点为拌和厂,检测频率为每班1次,主要检测目的是调整外加剂掺量.表1水泥的检测项目和频率注:每批不足200t,也应检测1次.2.2质量标准(1)水泥,粉煤灰的技术标准见表4和表5.(2)外加剂的技术标准见表6,表中仅列出了缓凝高效减水剂和引气剂的技术标准,其他外加剂的技术标准(如膨胀剂)参照有关规范执行.(3)骨料的技术标准见表7和表8.(4)凡适于饮用的水均可用以拌制和养护各种混凝土,水中物质含量应符合SDJ207-82的要求.表2粉
7、煤灰的检测项目和频率注:每批不足200t,也应检测1次.表3骨料的检测项目和频率检测项目水泥标号%安定性量M量外加剂技术标准减水%泌水%含%注:引用标准为DL/T5100-19993现场碾压试验冀篙喜等釜葬莩在碾压混凝土开始施工前,通常要进行现场碾3.1投料顺序压试验以验证设计配合比的工作度,碾压机具的工自落式和强制式拌和机均可用于拌和碾压混凝61?第l9卷第1期贵州水力发电2005年2月土,其中用自落式拌和机拌和时应注意碾压混凝土没有一个固定的投料顺序,其投料顺序需通过现场试验确定.表7细骨料技术标准项目标准天然砂含泥量(d<0.08ram)/%<5人工砂中的石粉含量(d0.16
8、ram)/%1022粘土团粒含量不允许细度模数(人工砂)2.22.9细度模数(天然砂)2.03.0含水蓦%6坚固性/%<10硫化物及硫酸盐含量,按重量计(折算成SO)/%<l比重/(t?m)>2.5轻物质含量/%<1.0云母含量/%<2有机质含量浅于标准色注:引用标准为I)I/15112-2000和SDJ207-82表8粗骨料技术标准顺目标准超,逊径(原孔筛)/%超径<5;逊径<10超,逊径(超,逊径筛)/%超径=0:逊径<2含泥量(D加,D柏)/%<l含泥量(D帅一Dl5o)/%<0.5黏土团块不允许坚固性/%<5硫酸盐及硫化
9、物含量按重量折算成sov%<0.5有机质含量浅于标准色比重/(t?m)>2.55吸水率/%<2.5针片状颗粒含量/%<15注:引用标准为DI./T5112-2000和SDJ207-823.2拌和时间拌和时间主要取决于拌和机械,一般碾压混凝土的拌和时间长于常态混凝土,具体的拌和时间要通过现场试验确定.当使用自落式拌和机拌和碾压混凝土时,拌和时间一般为150180s;使用强制式拌和机时,拌和时间一般为3060s.3.3工作度碾压混凝土的工作度即可碾性,主要取决于值和骨料分离情况.一般值为510s,当碾压料比较均匀(骨料集中现象不明显)时,碾压混凝土容易压实,且泛浆效果较好,
10、即工作度较好;反之,工作度较差,这时需调整设计配合比使之达到较好的工作度.3.4碾压遍数在较好的工作度下,碾压遍数主要决定于碾压机具的振幅,振动频率和行走速度.目前,大多数工程均选用BW-202D(大碾)和BW-75S(小碾)系列的碾压机具,碾压遍数由现场试验确定.根据工程经验,碾压遍数一般为2+8+2(大碾)和2+28+2(小碾).4拌和系统质量控制4.1称量衡器拌和生产过程的质量控制首先要求称量准确.由于碾压混凝土对水的敏感,水的称量应当比常态混凝土要求更严.对衡器称量和各种材料检查次数及允许偏差见表9.表9配料称量偏差检验标准4.2拌和时间足够的拌和时间是碾压混凝土质量的基本保证,对拌和
11、时间的抽检次数每班应不得少于4次.4.3拌和物均匀性对拌和物均匀性的检查,要在拌和机卸料的首尾两部分各取1个试样,每个试样不少于30kg;拌和物均匀性检测结果应符合:a.用洗分析法测定粗骨料含量时,2个样品的差值应小于10%;b.用砂浆容重分析法测定砂浆容重时,2个样品的差值应不大于30kg/m.4.4机口参数检测机口取样碾压混凝土检测项目和频率见表10.表1O碾压混凝土的检测项目和标准(出机口)检测项目检测目的检测频率控制标准值检查可碾性,控制工作度变化含气量调整外加剂掺量温度温控要求抗压强度检验碾压混凝土质量及施工质量每2h测1次每班12次每24h测1次每300500m3测1次;不足300
12、m3时至少每班取样1次允许偏差为3s允许偏差为1%不大于设计要求值满足设计要求注:气候条件变化较大(大风,雨天,高温)时应适当增加值检测次数62?龙志宏:碾压混凝土坝施工质量控制2005年第1期4.5需要严格控制的指标单位体积用水量或值对振动压实质量有极为显着的影响,因此要严格控制单位体积用水量或值.5施工过程质量控制5.1混凝土入仓混凝土人仓方式一般分为汽车和真空溜槽,塔吊及缆机人仓.(1)汽车人仓时:a.汽车轮胎必须冲洗干净并脱水后方能人仓;b.当人仓道路污染严重时要及时冲洗或更换脱水层;e.在仓面施工过程中,人仓口随仓面的升高需垫高几次(一个升程),要注意控制这一过程时间,使之在混凝土初
13、凝前完成;d.人仓口附近的碾压混凝土常被汽车人仓扰动,难以碾压密实,因此此处应采用改性混凝土施工方法注浆振捣密实;e.控制汽车在仓内的运行速度(一般控制在10km/h左右)并禁止在仓内急转弯和急刹车,以免扰动已碾压密实的混凝土.(2)真空溜槽,塔吊及缆机人仓时:a.真空溜槽,塔吊及缆机的出口至受料点的垂直距离一般不超过1.5m;b.经常检查溜槽的密封皮带,如有破损应立即更换;c.根据溜槽出口骨料的离析情况调整值,以减轻骨料分离(一般值小,粘聚力增大,可减轻骨料分离);d.每仓施工完毕后要及时冲洗溜槽,以免残留物堵塞溜槽.5.2仓面施工的质量控制仓面施工的质量控制的主要内容有:a.卸料,平仓,碾
14、压各项作业的控制;b.碾压时拌和物干湿程度(值)的控制;e.碾压密实度的控制.5.2.1卸料,平仓,碾压作业控制别注意骨料分离现象,可采取如下措施加以减轻或消除:a.选用尾部上翘的自卸卡车运输和卸料;b.推土机的平仓方向应与卸料方向垂直;e.推土机从料堆一侧开始平仓,分34次将料堆平完;d.仓面配备适量小工,及时分散集中骨料.(2)铺料厚度控制.因铺料厚度及平整度直接影响到碾压的密实度和层间结合,因此实际铺料厚度应严格控制:a.摊铺厚度按现场试验值(一般为33era)执行,偏差控制在.4-3cm以内;b.摊铺面要平整,高低差控制在3cm以内.(3)减少碾压层面的扰动破坏和污染.主要措施有:a.
15、在平仓过程中,尽量避免推土机在刚碾压完毕的层面上原地转动;b.仓内各种机械应防止漏油,若发现油污要予以彻底清除,对漏油不止的机械应立即更换;e.层面冲洗和刷毛要适时进行(一般在终凝后),若时间太早容易造成层面破坏,不利于层间很好地结合.5.2.2干湿度(值)和密实度控制(1)干湿度(值)控制:a.严禁超标的碾压料人仓;b.在仓内搁置时间较长而发干发白(失水)的碾压料应采用喷雾方式补水改善其值;C.对人仓的碾压料要及时摊铺碾压.(2)密实度控制:a.具有较好值的碾压料有利于碾压密实;b.按照现场试验确定的碾压遍数进行碾压;e.控制好振动碾的行走速度(11.5km/h);d.及时检测密实度,对未达
16、到标准的应进行补碾,补碾后仍未达到标准的应挖除再补料重新碾压直至达到标准.5.2.3铺筑现场检测碾压混凝土铺筑时,应按表11的规定进行检(1)减轻骨料分离.卸料和平仓过程中要特测,并作好记录.表ll碾压混凝土铺筑现场检测项目和标准5.2.4特殊季节的施工(1)雨季施工.由于含水量对碾压混凝土的施工性质及硬化后的性能有很大影响,所以降雨对碾压混凝土施工的影响比对常态混凝土要大得多.为此,施工中应采取措施:a.适当调高碾压混凝土值;b.以最快的速度摊铺碾压已人仓的碾压料;e.对未碾压的料堆和已碾压完毕的层面用防水布遮盖;d.及时排除仓面积水;e.当降雨强度超过3mm/h时要停止碾压混凝土施工.(2
17、)高气温施工.在次高温或高气温条件下(日平均气温高于25时)进行碾压混凝土施工时,首先碰到的问题是混凝土的初凝时间缩短,值63?第19卷第1期贵州水力发电2005年2月随碾压混凝土搁置时间的延长而迅速增大(失水),致使碾压混凝土难以碾压密实;其次是坝体温度增高,体积变形增大,导致坝体出现裂缝的可能性增大.为此,要采取一些措施方能施工:a.采用高效缓凝剂以延长初凝时间;b.增加拌和用水量以降低值;C.尽量堆高骨料料堆(6m以上),且在料仓及皮带运输机上加遮阳蓬和喷雾;d.预冷骨料;e.在碾压混凝土运输车上加遮阳蓬;f.尽快摊铺碾压已人仓的碾压料,缩短层间间隔时间;g.仓面喷雾和埋设冷却水管(聚氯
18、乙烯管),在混凝土终凝后向冷却水管通水,连续通水时间为1个月左右;h.碾压施工完毕后及时洒水养护;i.当气温太高施工难以进行时,可停止施工.(3)低气温施工.低气温条件下(日平均气温低于3或最低气温低于一3时)进行碾压混凝土施工,最重要的是不能让混凝土冻结.在低气温条件下施工时,可采取在拌和物中添加抗冻剂,预热骨料,热水拌和,仓面保温等措施;当气温有可能导致混凝土冻结时,应停止施工并作好坝体的越冬保护.5.2.5碾压混凝土质量评定表12碾压混凝土生产质量管理水平衡量标准(龄期28d)评定项目注:当平均抗压强度大于20MPa时采用均方差S标准评定;当平均抗压强度小于20MPa,采用变异系数cv标
19、准评定.(1)碾压混凝土生产质量评定.碾压混凝土试件应在搅拌机机口取样成型,一般以15cm标准立方体试件在标准养护28d后的抗压强度来衡量其生产质量,其控制标准见表12.抗压强度的均方差和变异系数应由一批(至少3O组)连续机口取样的试验值求得.(2)耐久性质量评定.混凝土抗冻,抗渗检验的合格率不应低于80%.(3)碾压混凝土质量评定.应以设计龄期的抗压强度为准,并按抽样次数分大样本(取样大于3O组)和小样本(取样小于6组)2种方法评定.计算公式见水工碾压混凝土施工规范DL/51122000.(4)碾压混凝土取样评定.钻孔取样是评定碾压混凝土质量的综合方法.钻孔取样可在碾压混凝土达到设计龄期后进
20、行.评定内容为:a.心样获得率(评定碾压混凝土的均质性);b.压水试验(评定碾压混凝土抗渗性);C.心样的物理力学性能试验(评定碾压混凝土的均质性和力学性能);d.心样外观描述(评定碾压混凝土的均质性和密实性).评定标准见水工碾压混凝土施工规范DL/5112-2000和其他有关规范.6结语碾压混凝土坝的施工质量控制,首先以满足设计指标和工作度较好的混凝土配合比作保证,再通过原材料,拌和系统及仓面施工这3个方面的有效控制,最终形成合格的产品碾压混凝土坝.碾压混凝土以其施工简捷快速的优点普遍受到欢迎和应用,也给业主带来了实惠.所以,要牢牢把握碾压混凝土简捷快速的特点进行施工.简捷是为了能够快速,因
21、为快就有利于层间结合,有利于温度控制,更有利于工程效益的尽早发挥.随着碾压混凝土研究和应用水平的不断提高,科学技术的进步及先进施工机具的不断涌现,据此有理由相信:碾压混凝土筑坝技术会得到更加广泛的应用,其优越性也会得到更加充分的体现.ConstructionQualityControlOfRCCDamLONGZhi?hong(GuiyangInvestigationDesign&ResearchInstituteofChinaHydropower,Guiyang,Guizhou,550002,China)Abstract:ControlofconstructionqualityforR
22、CCdamisanimportantfactorforfinallyformingqualifiedRCCdam.InordertoinsureconstructionqualityofRCCdam,firstwemusthaveaconcretemixproportionthatCanmeettherequirementofdesignindexandhasgoodworkproperties.Theneffectivecontrolofconstructionqualitycouldbeachievedthrougheffectivelycontrollingmaterialquality,mixingsystemworkandconstructingonworksurface.Keywords:conservancyengineeringconstruction,BCCmixproportion,RCCmixingsystem,RCCconstructionprocess,RCCqualitycontro164.