大坝碾压混凝土施工方案.doc
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1、大坝碾压混凝土施工方案1.1 工程特性1.1.1 坝体材料分区及混凝土工程量本标碾压混凝土主要是坝体碾压混凝土及变态混凝土。碾压混凝土总量为84.36万m3,具体分布情况如表17-1所示。设计坝体内部为R三级配碾压混凝土R90150F50;坝体上、下游面为R二级配富胶碾压混凝土R90200F100W8;廊道周边及下游侧Cb三级配变态混凝土R28150;富胶碾压混凝土相应部位的变态混凝土为Cb二级配R28200F100W8。表17-1 坝体碾压混凝土分布统计表碾压混凝土变态混凝土项目方量(m3)备注项目方量(m3)备注R755640三级配碾压混凝土R900150F50Cb6970三级配变态混凝土
2、R28150R72180二级配富胶碾压混凝土R90200F100W8Cb8790二级配R28200F100W8合计82782015760总计8435801.1.2大坝碾压混凝土施工控制工期(1)2009年12月开始第一次现场碾压试验,2010年6月第二次现场碾压试验。(2)2010年10月初开始右岸非溢流坝段碾压混凝土浇筑;2010年10月中旬开始表孔坝段碾压混凝土浇筑。(3)2011年4月中旬右岸非溢流坝段浇筑至坝顶设计高程;2011年9月底表孔坝段浇筑至409m高程以上。(4)2011年10月底表孔坝段浇筑至坝顶设计高程。(5)2012年9月右岸非溢流坝段缆机上料平台占压部位及36#坝段浇
3、筑到顶。1.1.3 施工特点(1)碾压混凝土施工工期紧、强度高为达到2011年10月前过水条件,碾压混凝土必须浇筑至409m高程以上,高峰期碾压混凝土月强度9万m3,施工强度高。(2)施工机械化程度高碾压混凝土运输(水平、垂直运输)设备布置有2台30T平移式缆机,2条高速皮带机,2台塔机,2条满管溜槽,2台布料机,30台20T自卸车等,施工机械化程度高。(3)施工质量要求高严格依照施工规程规范和相关标准要求施工,确保混凝土施工质量达到相关标准(如快速连续短间歇碾压施工,使层面抗剪断强度满足碾压混凝土抗剪强度设计技术指标),是混凝土施工质量控制的重点。(4)夏季、雨季、雾天施工特点明显,施工进度
4、控制难度大根据前期施工经验,亭子口坝址处夏天多雨,冬天多雾。如何合理安排碾压混凝土施工进度,充分考虑夏季、雨季、雾天对碾压混凝土施工的不利影响,确保碾压混凝土施工进度与质量上本标碾压混凝土施工的重点之一。1.2 碾压混凝土运输与主要入仓方式1.2.1右岸非溢流坝段碾压混凝土运输与主要入仓方式右岸非溢流坝段碾压混凝土主要是坝体混凝土,混凝土总量约5.5万m3。采用以下方式运输:(1)44#及45#坝段426.5m高程以下采用20t自卸汽车,从右岸混凝土拌和楼接料,沿2#公路、2-2#公路、R2道路运输直接入仓,平均运距约1.5km,混凝土运输量约1.08万m3。(2)44#及45#坝段426.5
5、m高程至439m高程采用20t自卸汽车,从右岸混凝土拌和楼接料,沿2#公路、R6道路运输至36#坝段439m高程,自行式带式布料机入仓,平均运距约1.5km,混凝土运输量约1.16万m3。(3)44#50#坝段439m高程至465m高程采用20t自卸汽车,从右岸混凝土拌和楼接料,沿2#公路、R6道路运输直接入仓,该施工时段R6道路随浇筑高度上升而上升,平均运距约1.5km,混凝土运输量约3.3万m3。1.2.2 表孔及门库坝段碾压混凝土运输(1)27#35#坝段353.5m高程至379m高程碾压混凝土采用20t自卸汽车,从右岸混凝土拌和楼接料,沿2-1#公路、跨明渠公路桥、下游围堰下基坑道路、
6、R5接R7道路运输直接入仓,平均运距约1.5km,该施工时段R7道路随浇筑高程上升而上升,混凝土运输总量约35.68万m3。(2)27#35#坝段379m高程至423m高程碾压混凝土采用20t自卸汽车,从右岸混凝土拌和楼接料,沿2-1#公路、跨明渠公路桥、下游纵向混凝土围堰、R8-1#或R8-2#道路运输,1#皮带机+满管溜槽入仓,或沿2#路运输至右岸44#坝段上游434m高程平台,经2#皮带机+满管溜槽入仓,自卸车仓内转运铺料,平均运距约1km,混凝土运输总量约40.97万m3。(3)27#35#坝段423m高程以上碾压混凝土采用20t自卸汽车,从右岸混凝土拌和楼接料,沿2-2#路、R11道
7、路运输至右岸44#坝段上游434m高程平台,经2#皮带机+满管溜槽入仓,自卸车仓内转运铺料,平均运距约1km,混凝土运输总量约2.63万m3。(4)36#坝段448m高程以上碾压混凝土采用20t自卸汽车,从右岸混凝土拌和楼接料,沿2#路运输至右岸缆机上料平台,缆机吊运入仓,平均运距约1km,混凝土运输总量约2.2万m3。1.2.3 仓面主要机械设备配置根据大坝碾压混凝土工程量与施工强度分析,主要施工机械设备配置见表17-2。 表17-2 碾压混凝土主要施工机械设备表序号设备名称规格型号数量备注130T平移式缆机30T/1270m2台平移式2负压溜槽600mm3套1套备用3布料机2台4高速皮带机
8、B=760mm2条5移动式塔机C70501台6固定式塔机C70501台7自卸汽车CQ330018台5台备用8振动碾压机BW202AD-28台2台备用9平仓机D31P4台1台备用10手扶式振动碾BW75S8台2台备用11切缝机HP913C4台1台备用12仓面吊8T3台1台备用13自动加浆机东风车改装2台14喷雾机东风车改装3台15砂浆摊铺机JD6442台16装载机ZL402台17核子密度仪3440型2台 自动加浆机图片1.3 大坝碾压混凝土分区分层1.3.1 大坝碾压混凝土浇筑分区根据招标文件技术条款要求,应在碾压混凝土层间间隔允许时间(层间间隔允许时间由现场试验确定)内,选择与供料系统入仓强度
9、相适宜的铺料方式及仓面面积。1.3.1.1 平层铺筑方式时可控最大仓面面积根据30T平移式缆机、自卸汽车直接入仓、布料机、高速皮带机+满管溜槽4种混凝土入仓方式的运输能力,采用平层铺料方式可控制的最大平层仓面面积见表17-3。表17-3 平层铺料可控最大仓面面积表 覆盖时间主要入仓方式入仓强度可控制仓面面积备 注6小时2台平移式缆机220m3/h4400m2层厚34cm14台20T自卸汽车420m3/h8400m2层厚34cm2台布料机200m3/h4000m2层厚34cm2条高速皮带机+2个满管溜槽500m3/h10000m2层厚34cm5小时2台平移式缆机220m3/h3667m2层厚34
10、cm14台20T自卸汽车420m3/h7000m2层厚34cm2台布料机200m3/h3333m2层厚34cm2条高速皮带机+2个满管溜槽500m3/h8333m2层厚34cm4小时2台平移式缆机220m3/h2933m2层厚34cm 14台20T自卸汽车420m3/h5600m2层厚34cm2台布料机200m3/h2666m2层厚34cm2条高速皮带机+2个满管溜槽500m3/h6667m2层厚34cm1.3.1.2 大坝碾压混凝土分区根据平层铺料可控最大仓面面积及大坝不同部位的入仓方式,将大坝碾压混凝土分为9个碾压区。(1)1#碾压区为右岸非溢流坝段44#46#坝段415.5m465m高程
11、及47#50#坝段441.5m460m高程,从44#坝段415.5m开始,随碾压混凝土浇筑升层不断将相邻坝段并入该区施工,该区最大仓位面积1861m2。(2)2#碾压区为右岸非溢流坝段47#48#坝段460m465m高程,由于该部位受缆机上料平台占压,需等缆机浇筑混凝土完成后才进行浇筑,其施工时段安排在2012年11月,该区最大仓位面积290m2。(3)3#碾压区为右岸非溢流坝段49#50#坝段460m465m高程,该部位因47#48#坝段460m465m高程受缆机上料平台占压而自然与44#46#坝段断开,单独成仓浇筑,该区最大仓位面积290m2。(4)4#碾压区为表孔坝段27#29#坝段33
12、5.5m397m高程,该区最大仓位面积5400m2。(5)5#碾压区为表孔坝段30#32#坝段335.5m397m高程,该区最大仓位面积5450m2。(6)6#碾压区为表孔坝段33#35#坝段335.5m397m高程,该区最大仓位面积4800m2。(7)7#碾压区为表孔坝段27#30#坝段397m465m高程,该区最大仓位面积3800m2。(8)8#碾压区为表孔坝段31#35#坝段397m465m高程,该区最大仓位面积4400m2。(9)9#碾压区为表孔坝段36#坝段448m465m高程,该区最大仓位面积1300m2。大坝碾压混凝土分区详见大坝碾压混凝土分区图(WJ-CDT-TZK/C-II-
13、18-01)。1.3.2 大坝碾压混凝土分层根据招标文件要求,为利于混凝土浇筑块的散热,基础部位和老混凝土约束部位浇筑层高一般为1.21.5m,基础约束区以外最大浇筑高度控制在3m以内,上、下层浇筑间歇时间为57d。基础强约束区(00.2)L及基础弱约束区(0.20.4)L其中L表示混凝土浇筑块的最大边长。故大坝碾压混凝土分层在基础约束区范围内按1.5m,超出基础约束区按3m分层,局部按2m分层。具体分层情况详见表孔坝段碾压混凝土分层图(WJ-CDT-TZK/C-II-18-02)及右岸非溢流坝段混凝土分层图(WJ-CDT-TZK/C-II-18-03)。1.4 碾压混凝土施工工艺碾压混凝土施
14、工工艺流程见图17-1。1.5 碾压混凝土施工方法1.5.1 卸料与平仓 (1)采用满管溜槽运输混凝土时,在满管溜槽出口处设置混凝土缓降设施,降低汽车卸料时发生骨料分离的可能性。 (2) 采用汽车在仓内直接卸料时,料堆边缘与模板的距离应大于2.0m,与模板接近部位辅以人工铺料。汽车卸料后,料堆周边集中的粗骨料由人工或装载机将其分散于料堆上,不允许在未处理的料堆附近再次卸料,尽可能降低骨料分离对碾压混凝土层间结合性能的影响。(3)采用汽车在仓内转运卸料时,每一条带初始卸料时采用梅花形布料作业方法,料堆中心间距7m,排距4m,在卸料三排形成1315m左右宽条带,铺料条带长度达到12m左右后进行平仓
15、,平仓方向与围堰轴线平行。(4)自卸汽车卸料时,采用多点卸料、两层铺料一次碾压方式进行施工,每层铺料厚度为17cm左右。在平仓机上附有激光仪,控制平仓厚度和斜层碾压斜坡坡比。平仓机在料层上连续进行推扒作业,每处往返不少于2遍。第一层推平后,继续上层铺料作业,2层铺料作业完成并经碾压密实后的厚度在30cm左右。拌和楼自卸车运输0550 履带式布料机入仓+仓面汽车入仓仓面汽车接料RCC防渗区铺浆作业卸料及平仓碾压密实度检测变态混凝土施工皮带机+满管溜槽+仓面汽车入仓结合部施工碾压层结束水泥罐煤灰罐骨料仓外加剂配制系统VC值动态控制供浆系统平移缆机入仓图17-1 大坝碾压混凝土施工工艺流程图(3)采
16、用汽车在仓内转运卸料时,每一条带初始卸料时采用梅花形布料作业方法,料堆中心间距7m,排距4m,在卸料三排形成1315m左右宽条带,铺料条带长度达到12m左右后进行平仓,平仓方向与围堰轴线平行。(4)自卸汽车卸料时,采用多点卸料、两层铺料一次碾压方式进行施工,每层铺料厚度为17cm左右。在平仓机上附有激光仪,控制平仓厚度和斜层碾压斜坡坡比。平仓机在料层上连续进行推扒作业,每处往返不少于2遍。第一层推平后,继续上层铺料作业,2层铺料作业完成并经碾压密实后的厚度在30cm左右。 (5)碾压混凝土铺筑层以固定方向逐条带铺筑,在坝体迎水面815m范围内,平仓方向与坝轴线方向平行。在上、下游模板上每隔1.
17、0m画出分层平仓高度线,平仓后不允许有向下游倾斜的坡度。(6)卸料平仓应严格控制三级配、二级配碾压混凝土的分界线,二级配碾压混凝土的推铺宽度满足施工图纸的规定,最大误差应小于30cm。(7)施工缝面上在铺砂浆、水泥粉煤灰净浆前清除二次污染物,铺浆后立即覆盖碾压混凝土。铺砂浆、水泥粉煤灰净浆采用专用的摊铺机铺料,以确保铺料均匀。1.5.2 碾压(1)大型振动碾选用BW202AD2型(德国宝马振动碾),小型振动碾选用BW75S型(德国宝马振动碾),建筑物周边应采用小型振动碾进行碾压,其余部位采用大型振动碾。(2)在大坝迎水面815m范围内,碾压方向垂直水流方向,碾压作业采用搭接法,碾压条带间的搭接
18、宽度为1020cm,端头部位的搭接宽度不小于100cm。(3)碾压厚度及压实遍数应经现场碾压试验确定,并报监理工程师批准。(4)振动碾行走速度控制在1.01.5km/h范围内。(5)对于碾压条带开始和结束部位,大型振动碾只有后轮或前轮碾压,比正常碾压部位少碾压一半,需予以补碾方可完成本条带碾压作业。作为水平施工缝的层面或冷缝,达到规定遍数及压实容重后,尚需进行12遍的无振碾压作业。(6)连续上升铺筑的混凝土,混凝土拌和物从拌和到碾压完毕的时间不大于2h。(7)碾压层内铺筑条带边缘、斜层平推法的坡角边缘碾压时应预留20cm30cm宽度与下一条带同时碾压,这些部位最终完成碾压时间,应控制在直接铺筑
19、允许时间内。(8)采用斜层平推铺筑法,对坡脚及上一层端部预留2030cm,在下一层碾压时碾压遍数增加12遍(实际增加遍数根据现场试验确定),并加强加密检测。确保相对压实度达到98.5%。(9)每层碾压作业结束后,及时采用核子密度仪按网格布点检测混凝土压实容重,当所测容重低于规定指标时,应立即重复检测,并及时采取补碾措施。对密度值达不到要求的部位应及时报告监理工程师,得到监理工程师指示后方可继续作业。碾压混凝土压实度的质量控制标准:相对压实度不得小于98.5%。1.5.3 结构缝成缝施工(1)横缝布置位置应满足施工图纸和监理工程师指示的要求,由测量人员进行放样定位。(2)碾压混凝土横缝采用先碾压
20、后切缝方法进行施工,采用HP913C切缝机进行成缝施工,成缝宽度为12mm。(3)横缝填充料采用厚度为10mm厚聚乙烯闭孔泡沫隔缝板,聚乙烯闭孔泡沫隔缝板端头加工成相互嵌合的楔形。所有填缝料的接缝都应密封好以防止新浇混凝土中的浆液充填横缝。(4)将聚乙烯闭孔泡沫隔缝板固定在已经成型的缝面上,不得使用聚乙烯闭孔泡沫隔缝板作为混凝土的模板和砌筑体的模框。切缝机是在坝段并仓浇筑后,为了便于快速施工,使用切缝机在坝段分缝处进行切槽,并在槽内填塞分缝材料(如聚乙烯泡沫板或彩条布),形成一条诱导缝。1.5.4 结合部施工对变态混凝土和碾压混凝土的结合部位搭接宽度不小于20cm,当变态混凝土施工完毕后,用小
21、碾碾压密实且保证仓面平整,经现场质检和试验人员检查合格并经现场监理工程师鉴定后方可结束。1.6变态混凝土施工1.6.1 使用部位变态混凝土主要用于大坝上下游面、止水埋设处、廊道周边、其它孔口周边以及振动碾碾压不到的部位。1.6.2 浆液配制变态混凝土掺用的水泥粉煤灰净浆配合比设计应通过试验确定,其各项物理力学指标不低于相应碾压混凝土的标准,并经监理工程师审核批准。在施工现场设立专门的制浆系统,浆液配制应以试验室签发的浆液配料单为依据,根据现场施工强度要求及时配制掺合浆液,并经试验室检测合格后方可使用。1.6.3 加浆量的确定根据不同加浆量对变态混凝土振实时间、强度、变形、耐久性及温控等的影响,
22、选择各项技术指标均应满足设计要求的加浆量进行工艺试验。本工程变态混凝土施工时水泥粉煤灰净浆掺量按碾压混凝土方量4%7%控制,塌落度按12cm控制,其具体量应由现场试验结果确定。1.6.4 铺浆工艺经过多个工程对变态混凝土铺浆工艺的研究,本工程决定采用平铺法,使用这种铺浆方法,浆体容易渗透混凝土中,振实时间较短,劳动强度并不大却对保证变态混凝土的质量有较好的作用。1.6.5 加浆及计量方法 水泥煤灰净浆由集中制浆站配制完成后,由专用浆液运输管道输送至仓内水泥粉煤灰净浆运输车上。水泥煤灰净浆运输车上设有带搅拌设备的储浆桶,储浆桶出口设有浆量自动记录仪。水泥煤灰净浆从搅拌到掺洒、振捣控制在1小时内完
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