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碾压混凝土在花滩电站大坝中的应用碾压混凝土(RollerCompactedConcrete,RCC)在花滩电站大坝中的应用,充分体现了其经济性、高效性和适应性优势。花滩电站大坝位于复杂地质条件和高水头环境中,采用碾压混凝土技术不仅缩短了施工周期,还显著降低了工程成本。
碾压混凝土是一种低坍落度、干硬性拌合物,通过振动碾压实形成密实结构。在花滩电站大坝建设中,RCC技术被广泛应用于坝体填筑,其主要特点包括:一是快速施工能力,由于无需传统振捣工艺,可实现大规模机械化作业;二是材料成本较低,RCC使用较少的水泥含量,同时掺入粉煤灰等工业废料,既环保又经济;三是温控性能良好,RCC内部热量散发快,减少了温度裂缝的风险。
此外,在花滩电站大坝设计中,结合地形条件优化了RCC配合比与施工方案,确保了坝体抗渗性、耐久性和强度要求。例如,通过对骨料级配、用水量及外加剂的选择,提高了混凝土的均匀性和密实度。同时dbj04t 395-2019 灌注桩钢筋笼长度磁测井法检测技术标准,引入信息化监测手段实时掌握施工质量,保证了大坝的安全稳定运行。
总之,碾压混凝土技术的成功应用为花滩电站大坝建设提供了可靠的技术保障,并为类似工程积累了宝贵经验。
体混凝土总量为29.2万m²,其中碾压混凝土为20.5万m,浇MgO混凝土6.75万 2 其结构布置图见附图。
碾压混凝土原材料及配合比
说明:图中尺寸高程以m计、桩号以kn计、其余尺寸以cm计。
附图大坝平面布置结构图
碾压混凝土与常态混凝土在性质上的差异,主要是混凝土的配合比不同。碾压混凝 土必须能适应振动碾的碾压,但又要有足够的湿润,以便在拌和及振实过程中,使胶凝材 料中的浆液对粗细骨料的空隙最大限度地充填密实。本工程通过各种试验,结合实际情 况、最终确定碾压混凝土的原材料和最优配合比,
采用四川夹江”425I型硅酸盐水泥,其物理力学性能及化学成分、矿物组成见表1、 表2.
表1水泥的物理力学性能
陈传才碾压混凝土在花滩电站大坝中的应用
表2水泥的化学成分及矿
采用成都热电厂静电收尘的干粉煤灰,经现场检验,该粉煤灰基本达到Ⅲ级灰的标 准,其物理性能、化学成分见表3、表4。
表3粉煤灰的物理性能
表4粉煤灰化学成分表(%
为了减少碾压混凝土的骨料分离,提高可碾性,降低水化热温升,保证压实质量,使碾 压混凝土的各项力学指称、热学指标满足设计要求,同时较经济合理,经过大量的室内试 验和中间现场试验,确定碾压混凝土的配合比和物理力学性能见表5、表6。
爆压混凝土主要物理力学性
为了保证碾压混凝土薄层通仓连续施工,确保质量,首先进行了碾压混凝土的现场试 险,以便优选施工配合比,确定投料顺序以及碾压混凝土的铺料厚度、碾压方式、碾压遍 激、层面结合情况、压实情况等。经现场试验后,1997年3月正式开始碾压混凝土铺筑, 历时13个月完成大坝施工,施工过程如下:
坝体左岸为花塔公路,右岸为108国道,交通便利,由15t自卸汽车直接人仓,退浇法 多点卸料。人仓前,应对车轮进行冲洗,保证仓面干净。
由D80推土机薄层平仓,碾压混凝土呈条带分布,垂直于水流方向。根据上坝强度 和碾压混凝土的初凝时间要求,对于仓面面积为1000~3100m部位,层厚为30cm;对于 仓面面积小于1000m²的部位,层厚为40cm,均采用两次平仓,一次碾压的方法,能改善 混凝土骨料的分离。
采用BW202AD振动碾主体碾压,BW75S振动碾进行周边部位的碾压,碾压方向垂 直于水流方向,碾压条带间的搭接宽度为20cm左右,振动碾行走速度为1.5km/h,其碾 压方式如下: (1)采用BW202AD振动碾,碾压层厚30cm时,先无振碾2退,再有振碾8遍,最后无 振碾2遍。 (2)采用BW202AD振动碾,碾压层厚40cm时,先无振碾2遍,再有振碾10遍,最后 无振碾2遍。 (3)对于周边部位,采用BW75S振动碾,碾压层厚15cm,振动碾压20遍。 对于碾压完成的部位,采用核子密度仪对压实密度进行抽查,对不能满足设计要求的 部位补碾.保证碾压质量。
根据施工进度安排,每个坝段的分层厚度为3m2018_cp_training-bentleybim综合管廊解决方案,层间间隔时间为3~5d
陈传才碾压混凝土在花滩电站大坝中的应用
对于施工缝及冷缝必须进行层面处理。首先人工凿毛,再由高压水清洗表面浮浆及 松动骨料,然后均匀刷铺1.5cm厚的200砂浆,最后摊铺上层混凝土进行覆盖。 坝体共设有三条横缝,在上游迎水面均采用铜片止水,其中工、Ⅲ号横缝为灌浆缝,设 有键植及灌浆系统,对于Ⅱ号横缝,当碾压层混凝土达3~5d强度后,进行打孔造缝,打孔 采用CLQ15潜孔钻,孔深3m,孔距1m,成孔后孔内立即用干燥砂子填塞。经检测,成缝 效果较好,可满足要求。
在层间间歇期,碾压混凝土终凝后开始养护。在一般气温下,对于水平施工层面,采 用喷雾洒水方式养护,直至上一层碾压混凝土开始铺筑,对于永久暴露面,应养护28d以 上。在气温骤降时,应进行保温养护。
基础垫层常态混凝土浇筑完后,间歇5~7d,再铺筑上层碾压混凝土。 对于迎水面常态混凝土,首先铺筑一层碾压混凝土后浇常态混凝土,振捣常态混凝土 时,通过水泥浆渗透,保证两种混凝土的充分结合。因两种混凝土初凝时间相差较大,对 于上游面常态混凝土出现施工缝时,应进行层面凿毛.并设镀锌铁片水平止水。 因两岸岩石局部破碎,必须进行深孔固结灌浆及浅层接缝灌浆处理,施工耗时较长 相互干扰大。为保证碾压混凝土的连续快速铺筑,施工中首先浇筑两岸垫层混凝土,台阶 式上升,然后进行造孔灌浆处理。为保证两种混凝土结合,与碾压混凝土接触面按施工缝 处理,设025mm并缝钢筋,间距1m,长1m。每层混凝土碾压后,中间设1m左右过渡 带,填筑常态混凝土。实践证明,结合面无渗水现象,效果良好,该处理方法是可行的。
氧化镁作为一种膨胀剂掺人水泥中,可使混凝土产生一定的自生体积膨胀,以抵消由 于温度下降而引起的混凝土体积收缩,有效降低温度应力.防止裂缝产生。鉴于氧化镁具 有延迟性膨胀特性,可简化温控措施,经试验和计算论证,在坝体的重要部位加以应用。 为防止基岩强约束区因温度应力引起裂缝,对于河床及左右坝肩基础均采用外掺 MgO混凝土,厚1.5m左右。另外,河床段基础垫层混凝土安排在低温季节浇筑,经检 测,均未发现裂缝,效果较好。自生体积膨胀变形的最终稳定值可达到100个微应变左 右。 对于上游面,因受气温、水温变化等影响,且块体尺寸较大,虽采用了外掺MgO混凝 土,但掺量太少,经几年的观测,仅出现几条表面裂缝,效果较好。
在碾压混凝土材料配合比中,用高掺粉煤灰来代替部分水泥,混凝土初期水化热温升 低,后期温升也均匀缓慢,因此温度应力相对较小,有利于防止裂缝产生。但碾压混凝土 早期抗压、抗拉强度低,干缩值较大,后期又增长快,为避免裂缝产生,必须采取简易温控 措施温州市建设项目海绵城市设计专篇文本编制要求 温州市建设项目海绵城市设计要点 和 温州市建设项目海绵城市施工图审查要点,具体措施如下:
(1)对于每年6月至9月这个高温季节,当日平均气温高于25℃时段,应停止碾压混 凝土铺筑,对于一般高温时段,应安排在早晚及夜间施工,在施工过程中,可进行仓面的喷 雾、保湿,同时碾压完毕后,应洒水养护。 (2)每年11月至次年3月这个低温季节,当日平均气温低于3℃时段,应停止碾压混 凝土铺筑,仓面采用4cm厚泡沫塑料保温;当2至4天气温连续下降6~9℃时,在层间间 歇期仓面采用2.5cm厚泡沫塑料保温;对于一般时段,在层间间歇期仓面采用1cm厚泡 沫塑料保温。坝的上下游面拆模时间不低于7天,拆模后采用贴气垫薄膜保温。 (3)其他时段,采用自然气温条件下人仓铺筑。 (4)碾压混凝土采用通仓薄层铺筑,块厚3m,间歇期3~5d,有利于表面散热。 (5)采用高地笼取料.料堆高度应高于8m,降低骨料温度。
碾压混凝土作为一种较新型的筑坝技术,既保持了混凝土材料的基本特性,又摆脱了 混凝土传统的柱状浇筑方法,具有土石坝碾压施工特点。通过本工程碾压混凝土坝的施 工,有以下几点认识。 (1)在碾压混凝土材料配合比中,用高掺粉煤灰来代替部分水泥,较大地降低了水泥 用量,胶凝材料用量也明显减少。经测算,每立方米碾压混凝土单价仅为常态混凝土的 70%左右,经济效益显著。同时碾压混凝土施工仓面大,不设纵缝、少设横缝,可节省大量 的模板材料和立模拆模工程量,从而节约工程投资。 (2)在碾压混凝土中粉煤灰掺量为55%,其平均温升为10.8℃,最高温升出现在28 天左右,因而水化热温升低,且温升均匀缓慢,相应温度应力较小,可简化温控措施,而常 态混凝土混控措施较复杂,且费用昂贵,施工难度大,因此碾压混凝土可大量节省温控费 用,简化施工程序。经测算,可节省温控费用达670万元。 (3)碾压混凝土施工具有通仓薄层连续铺筑的特点,施工速度快,坝体月平均上升 7m,单块最大月上升12m,缩短坝体施工工期约7个月,为本工程提前半年发电创造了条 件。 (4)在碾压混凝土配合比中,采用粉煤灰代砂3%,混凝土拌和物浆体富裕,可碾性更 好,抗分离性能较好,强度较高,同时有效地缓解了本工程砂的需用量严重不足的矛盾,为 其他类似工程提供了参考。 (5)在基础垫层和迎水面以及坝体周边,均采用了外掺MgO混凝土,充分利用其延 迟性微膨胀特性,有效防止了裂缝的产生,同时简化了温控措施,收到较好的效果。 (6)通过试验和钻取混凝土心样分析,碾压混凝土与常态混凝土相比,其物理力学性 能基本相近,热学性能较优。鉴于碾压混凝土自身的特点,在施工中,通过优化配合比和 其他工程措施,解决好骨料分离、可碾性、压实密度、层间处理、抗渗与周边薄弱带结合等 问题,保证施工质量。 本工程的施工实践表明,碾压混凝土作为一种比较理想的筑坝方式,将会得到广泛的 雅广和应用。