賈 軍
(湖南華緯水電工程公司 常德市 415000)
松林水庫新建工程位于云南省彝良縣金沙江三級(jí)支流松林河中上游奎香鄉(xiāng)松林村至樹林村的河段上。工程以人畜飲水為主,同時(shí)兼顧農(nóng)田灌溉的中型水利工程,工程等別為Ⅲ等。水庫死水位1 920.30 m,死庫容128萬m3,正常水位1 958.80 m,正常庫容1347萬m3,興利庫容1219萬m3,校核洪水位1960.45 m,總庫容1 470萬m3。
主要建筑物大壩、泄洪沖砂底孔、輸水孔為3級(jí)建筑物,渠系建筑物按5級(jí)建筑物設(shè)計(jì),臨時(shí)建筑物為5級(jí)。設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為500年一遇。泄水建筑物消能防沖按30年一遇洪水設(shè)計(jì)。工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05 g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.45 s,相應(yīng)的地震基本烈度為Ⅵ度。
壩型為堆石混凝土重力壩,最大壩高90 m,壩頂寬度為6.0 m,壩軸線長度為230.00 m。由溢流壩段、左岸非溢流壩段、右岸非溢流壩段、輸水孔壩段、泄洪沖沙孔壩段共10個(gè)壩段組成。C15堆石混凝土269 735 m3,迎水面C20自密實(shí)混凝土11 215 m3。
本工程壩型為堆石混凝土重力壩,最大壩高90 m,是全國最高的自密實(shí)堆石混凝土壩。
自密實(shí)混凝土的特點(diǎn)是:能夠自流平填密模板空間;不需要振搗,可以降低由于振搗而導(dǎo)致的混凝土的離析現(xiàn)象;采用自密實(shí)混凝土可以保證結(jié)構(gòu)中混凝土的密實(shí)性;可以減少勞動(dòng)力,從而節(jié)約施工成本;不需要振搗,沒有擾民問題。
本工程主要利用了自密實(shí)混凝土的勻質(zhì)性和填密性,依靠其自身重力作用,將模板內(nèi)鋼筋之間的微小空間自流平充滿填密實(shí)。
對(duì)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的自密實(shí)混凝土各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收(塌落度、和易性、流動(dòng)性)——加固模板——澆筑混凝土自密實(shí)周邊混凝土——澆筑自密實(shí)混凝土——進(jìn)行振搗。
(1)自密實(shí)混凝土無需振搗,僅靠其自重填充密實(shí),其工作性能可采用坍落度試驗(yàn)、坍落擴(kuò)展度試驗(yàn)、V形漏斗試驗(yàn)和自密實(shí)性能穩(wěn)定性試驗(yàn)檢測(cè),其指標(biāo)應(yīng)符合附表的要求。
附表 專用自密實(shí)混凝土性能指標(biāo)
(2)自密實(shí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜與堆石混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)相同。
(3)自密實(shí)混凝土的彈性模量、長期性能和耐久性等其它性能,應(yīng)符合設(shè)計(jì)或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(1)堆石混凝土模板采用外撐式懸臂模板,接縫應(yīng)密封,縫隙間采用雙面膠貼縫,保證縫隙不大于1 mm。在堆石過程中,模板拉條周邊宜采用人工堆石,堆石后應(yīng)對(duì)模板進(jìn)行校正。澆筑過程中,安排專職人員檢查、維護(hù)、調(diào)整模板的位置和形態(tài),防止變位、漏漿。
(2)模板及其支護(hù)應(yīng)具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性,能可靠地承受澆筑專用自密實(shí)混凝土的側(cè)壓力(側(cè)壓力可按照2.5倍水壓力進(jìn)行估算)和施工過程中產(chǎn)生的荷載。
(3)在堆石過程中,模板拉條周邊宜采用人工堆石,防止大石碰彎、壓斷拉條,堆石后應(yīng)對(duì)模板進(jìn)行校正。
(4)泵送專用自密實(shí)混凝土的泵管不應(yīng)支承在模板支架上。
(5)澆筑過程中,應(yīng)安排專職人員進(jìn)行檢查、維護(hù),調(diào)整模板的位置和形態(tài),防止變形、漏漿。
(6)成型的模板應(yīng)構(gòu)造緊密、不漏漿,不影響堆石混凝土均勻性及強(qiáng)度發(fā)展,并能保證結(jié)構(gòu)的形狀正確、規(guī)整。
(7)模板的支撐立柱應(yīng)置于堅(jiān)實(shí)的地(基)面上,并應(yīng)具有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性,間距適度,防止支撐沉陷,引起模板變形。上下層模板的支撐立柱應(yīng)對(duì)準(zhǔn)。
(8)模板及其支護(hù)的拆除順序及相應(yīng)的施工安全措施在制定施工技術(shù)方案時(shí)應(yīng)考慮周全。拆除模板時(shí),不得隨意投擲。拆除的模板及支架應(yīng)隨拆隨運(yùn),同時(shí),也應(yīng)防止對(duì)模板的損傷。
(9)已拆除模板及其支架的結(jié)構(gòu),當(dāng)施工荷載所產(chǎn)生的效應(yīng)比使用荷載的效應(yīng)更不利時(shí),必須經(jīng)過核算并加設(shè)臨時(shí)支撐。
(1)專用自密實(shí)混凝土的用量比例一般不超過堆石混凝土方量的45%,即每100 m3堆石混凝土中包含55%的堆石和45%的專用自密實(shí)混凝土。
(2)自密實(shí)混凝土須使用強(qiáng)制式雙臥軸攪拌機(jī)進(jìn)行拌合,為了保證計(jì)量準(zhǔn)確和生產(chǎn)效率,配置了水泥、粉煤灰儲(chǔ)料罐,骨料自動(dòng)配料系統(tǒng),水和外加劑的計(jì)量系統(tǒng)。按照40 000 m3/月的澆筑強(qiáng)度估算,攪拌站的生產(chǎn)能力應(yīng)保證不低于90 m3/h,攪拌時(shí)間約1.5 min/盤,因此攪拌機(jī)出料的額定容量不小于2 m3。
(3)混凝土攪拌站設(shè)布置于大壩壩址下游,距離澆筑倉面水平距離在150m以內(nèi),專用自密實(shí)混凝土出機(jī)后直接通過混凝土輸送泵澆筑至倉面,減少了混凝土攪拌車運(yùn)輸?shù)墓ば?;如不方便使用輸送泵,則使用混凝土攪拌車運(yùn)輸專用自密實(shí)混凝土,再用輸送泵泵送至倉面。
(4)專用自密實(shí)混凝土從堆石體表面澆筑,利用其卓越的流動(dòng)性能、抗離析性能和填注性能將堆石空隙充填密實(shí),澆筑過程無須振搗。
(5)堆石混凝土作為建筑物的表面,有成型要求或僅采用專用自密實(shí)混凝土替代常態(tài)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)采用專用自密實(shí)混凝土封面,頂面不得留有塊石棱角,并按常態(tài)混凝土要求進(jìn)行外觀處理。
(6)可通過堆石混凝土現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證堆石混凝土施工工藝的可行性,并根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)其密實(shí)度、力學(xué)性能、抗?jié)B性能等進(jìn)行檢測(cè)。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)倉面邊長為6 m×12 m,每層澆筑厚度1.5 m,澆筑3層。
(1)查看天氣預(yù)報(bào),提前做好預(yù)案。提前查看天氣預(yù)報(bào),判斷澆注過程中是否有降雨,如有,施工方提前準(zhǔn)備遮雨布,遮蓋堆石倉面。如判斷有中雨或大雨,雨后再開倉。
(2)檢查堆石倉面并記錄。開倉澆筑前,要檢查堆石倉面是否滿足堆石控制要求。如在堆石過程中已檢查并記錄,開倉前可不再進(jìn)行此項(xiàng)工作。檢查方法:在堆石倉面走動(dòng)一圈,目測(cè)察看堆石表面,并透過堆石縫隙、模板邊緣察看內(nèi)部塊石情況。判斷標(biāo)準(zhǔn):目測(cè)整個(gè)堆石倉面無明顯粒徑小于30 cm的塊石集中現(xiàn)象(小于30 cm塊石每平方米不多于10塊),無泥塊,且無明顯含泥現(xiàn)象。透過表面堆石縫隙、模板邊緣察看內(nèi)部塊石亦無碎石、石渣、泥塊,且倉內(nèi)堆石飽滿可視為合格。
①不合格的堆石倉面:30 cm以下小粒徑塊石過度集中,影響澆筑質(zhì)量。應(yīng)與施工管理人員溝通將小粒徑塊石剔除,分散,每平米小于30 cm的塊石不足10塊,目測(cè)內(nèi)部無明顯小塊石、石渣集中現(xiàn)象。
②合格的堆石倉面:內(nèi)部及表面均無小于30 cm塊石集中現(xiàn)象,塊石干凈,無泥塊、明顯含泥、風(fēng)化石現(xiàn)象,堆放飽滿、平整。
地泵輸送入倉澆筑:在供料連續(xù)的情況下,實(shí)測(cè)TBL-60泵送混凝土量約≧40 m3/h,水平泵送泵管長度不超過300 m (每處900彎頭按照6 m的直線距離計(jì)算)。地泵輸送是工程高自密實(shí)性能混凝土澆注應(yīng)用最多的一種澆筑方式。地泵+布料機(jī):布料機(jī)有多種型號(hào),采用布料桿長度為15 m的布料機(jī),可在下料口接(2~3)m軟管,布料桿圍繞中間直立支架3 600旋轉(zhuǎn)(類似于塔吊),在澆筑過程中,600 m2的倉面布料機(jī)無需移動(dòng)只需通過布料桿移動(dòng)改變澆筑點(diǎn),澆筑滿整個(gè)倉面,推薦施工采用。天泵:38 m天泵工程實(shí)測(cè)送量≧45 m3/h,靈活方便,移動(dòng)范圍大,容易控制,但單價(jià)較高,多用于高程較高或者市內(nèi)工程類型。溜槽:澆筑快捷,造價(jià)低,但受地理?xiàng)l件限制,適合高程較低的基礎(chǔ)倉面。移動(dòng)不方便,尺寸較大的倉面須在多點(diǎn)搭設(shè)溜槽澆筑點(diǎn),混凝土易發(fā)生離析。
吊罐:適合擋墻等斷面尺寸較小的倉面,需與吊車或塔吊配合澆筑,澆筑速度比較慢,采用較少。挖機(jī)澆筑:適用擋墻等斷面尺寸較小的倉面,澆筑速度較慢。
高自密實(shí)性能混凝土地泵泵送前要檢查以下幾種情況:檢查泵管搭接情況,檢查接頭處是有否漏加橡膠墊現(xiàn)象,如有及時(shí)提醒工人;數(shù)泵管,估算泵送距離。每個(gè)900彎頭按照6 m水平距離計(jì)算,超過300 m泵送距離堵管風(fēng)險(xiǎn)較高,如超出要及時(shí)知會(huì)相關(guān)負(fù)責(zé)人。其它泵送要求參見高自密實(shí)性能混凝土輸送要求中的詳細(xì)內(nèi)容,如有堵管風(fēng)險(xiǎn)要及時(shí)知會(huì)相關(guān)負(fù)責(zé)人。
溜槽澆筑:溜槽架子是否搭設(shè)牢固,出料口是否設(shè)置均勻,如存在問題及時(shí)提醒施工負(fù)責(zé)人。如采用其他澆筑設(shè)備,要提前檢查設(shè)備到位情況,如發(fā)現(xiàn)未到位或未準(zhǔn)備充分,通知拌合站暫停生產(chǎn)。
開倉澆注前,估算所需生產(chǎn)澆注混凝土方量。具體操作:①用卷尺測(cè)量計(jì)算倉面面積,按照底面積×高=倉面總方量的計(jì)算出本倉總方量,按照:所需SCC澆注量=總方量×0.45計(jì)算公式,預(yù)算出所需生產(chǎn)SCC方量。②如測(cè)量人員每倉測(cè)量放樣,也可借用測(cè)量數(shù)據(jù)。檢查拌合站備料情況。按照估算所需生產(chǎn)澆注方量計(jì)算各項(xiàng)材料數(shù)量,反饋給拌合站負(fù)責(zé)人,檢查拌合站備料情況,如不足,提醒施工方提前做出應(yīng)對(duì)措施。
(1)倉面澆筑。澆筑點(diǎn)移動(dòng)布置:按照附圖所示,相鄰澆筑點(diǎn)不宜超過3 m,遵循單向逐點(diǎn)澆筑的原則,每個(gè)澆筑點(diǎn)澆滿后移動(dòng)至下一點(diǎn),宜從上游面開始,沿短邊澆筑。
附圖 澆注高度控制
(2)止水銅片布置和澆注注意事項(xiàng)。銅止水片必須高出先澆混凝土塊表面20 cm以上,并應(yīng)采取措施防止已埋止水片變形、移位、撕裂或破壞。止水50 cm半徑范圍內(nèi)不堆石,確保止水處澆筑密實(shí)。
(3)收面控制技術(shù)要求。堆石混凝土收倉,應(yīng)使適量塊石外漏澆筑面(50~150)mm。操作方法:通過泵管出料點(diǎn)移動(dòng)頻率,自卸車上倉面堆石時(shí),靠近上游區(qū)域1/3范圍內(nèi),外漏堆石率不低于少于區(qū)域面積的40%,中部塊石外漏率不低于20%,靠近下游1/3區(qū)域范圍內(nèi),受上車影響,盡量保證堆石外漏。如采用塔吊方式堆石,堆石總外漏率不應(yīng)低于總倉面面積的50%,并均勻控制。
(4)監(jiān)控倉面SCC狀態(tài)和入倉質(zhì)量。
①旁站目測(cè)(旁站頻率和具體時(shí)間待討論)主要靠經(jīng)驗(yàn)判斷,需要親自做大量的檢測(cè)試驗(yàn)和實(shí)際狀態(tài)對(duì)比來建立起規(guī)律和經(jīng)驗(yàn),一旦掌握將是最主要和有效的方法之一。
②利用高自密實(shí)性能混凝土工作性能檢測(cè)儀器檢測(cè),用入倉高自密實(shí)性能混凝土的擴(kuò)展度、V漏斗數(shù)據(jù)來評(píng)價(jià)工作性能是否滿足要求,如不滿足立即做出調(diào)整。每6 h檢測(cè)不少于1次。
(5)澆筑過程中出現(xiàn)的問題。如在倉面發(fā)現(xiàn)高自密實(shí)性能混凝土流動(dòng)性不足,應(yīng)按如下順序處理:
①立即暫停澆注,同時(shí)通知拌合站,暫?;炷辽a(chǎn)。如采用泵送澆注,將出管口立即移至已澆滿的堆石倉面,排出流動(dòng)性不足的混凝土,讓工人用振搗棒振實(shí)。已澆在未澆滿倉面流動(dòng)性不足的混凝土超過100 L需要挖除。如采用罐車運(yùn)輸,可對(duì)運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)的攪拌車罐內(nèi)混凝土添加外加劑進(jìn)行調(diào)整,出料檢測(cè)合格后再入倉澆筑。
②返回拌合站,盡快查明原因,尋找解決辦法(參照高自密實(shí)性能混凝土生產(chǎn)常見問題處理),如1 h內(nèi)解決,繼續(xù)生產(chǎn)澆注。如情況復(fù)雜,1 h內(nèi)不能解決,建議暫停生產(chǎn),直至找到解決方法后再開倉澆注。澆筑冷縫處理:在澆筑過程中如因停電、降雨或機(jī)械故障、跑模等原因而中止,出現(xiàn)澆筑冷縫,中斷后重新開始澆時(shí),移動(dòng)澆注點(diǎn)澆注(5~10)m3(視冷縫面積定)自密實(shí)砂漿,完全覆蓋中斷后所留下的施工冷縫,然后澆筑高自密實(shí)性能混凝土,自密實(shí)砂漿能夠填充微小的空隙,能夠提高界面的粘結(jié)力。
(1)常用養(yǎng)護(hù)方式——花管養(yǎng)護(hù)。流水印跡應(yīng)覆蓋整個(gè)養(yǎng)護(hù)面,不得有局部干燥部位。需經(jīng)常檢查花管的噴水小孔是否通暢,是否正對(duì)準(zhǔn)要求養(yǎng)護(hù)的混凝土面?;ü懿捎忙?5鋼管或塑料管,每隔(20~30)cm鉆一直徑1 mm左右的小孔。高溫季節(jié)需要不間斷流水養(yǎng)護(hù)。
(2)養(yǎng)護(hù)范圍和時(shí)間?;炷两Y(jié)構(gòu)上表面及所有側(cè)面都應(yīng)及時(shí)養(yǎng)護(hù)。一般應(yīng)在混凝土澆筑完畢后(12~18)h及時(shí)采取灑水或噴霧等措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。連續(xù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于28 d,等待下層施工的倉面應(yīng)至少養(yǎng)護(hù)至下一工序開始。對(duì)于需要利用混凝土后期強(qiáng)度的重要部位(如預(yù)埋螺栓部位),高溫季節(jié)應(yīng)延長流水養(yǎng)護(hù)時(shí)間,低溫季節(jié)應(yīng)延緩拆模時(shí)間。
(3)低溫季節(jié)或溫度驟降時(shí)混凝土要保溫。冬季養(yǎng)護(hù)后必須及時(shí)跟進(jìn)保溫,晚上必須蓋好保溫被。季節(jié)交替,出現(xiàn)溫度驟降時(shí)要對(duì)澆筑的混凝土采取保溫措施,可用篷布、草簾、棉被等材料保溫。新澆筑的混凝土延遲拆模至一周,溫差變化會(huì)影響混凝土開裂。
自密實(shí)混凝土具有普通混凝土無法比擬的優(yōu)良性能,為使混凝土能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,應(yīng)將自密實(shí)混凝土與環(huán)境保護(hù)、生態(tài)保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展結(jié)合起來考慮,自密實(shí)混凝土的應(yīng)用具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。
(1)采用自密實(shí)混凝土可節(jié)約水泥、提高生產(chǎn)效率、縮短工期,從而降低工程造價(jià),具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
(2)自密實(shí)混凝土的配制可選用地方材料進(jìn)行原材料優(yōu)選及配合比優(yōu)化,可在多數(shù)地區(qū)推廣使用。
(3)自密實(shí)混凝土配制過程中摻加工業(yè)廢料,具有明顯的社會(huì)效益和生態(tài)效益,其應(yīng)用前景廣闊。