变态混凝土在龙开口水电站大坝的应用.doc

1、变态混凝土在龙开口水电站大坝的应用摘要：在龙开口碾压混凝土重力坝的施工中，变态混凝土充分运用于两岸坝基垫层、孔洞及模板周边，并研究采用插孔加浆新工艺，有利控制加浆方式及加浆量，对于具备汽车直接入仓的岸坡变态混凝土集中部位，还使用拌和楼直接拌制变态混凝土的方法，进一步推广变态混凝土的应用领域。 关键词：碾压混凝土；变态混凝土 ； 应用 中图分类号：TU375 文献标识码：A 引言：碾压混凝土筑坝技术自八十年代初在我国水利水电工程中开始实践应用以来，凭借其施工速度快、造价经济等方面的优势而得到快速发展，我国碾压混凝土的筑坝技术水平已居世界领先水平。早期的碾压混凝土筑坝施工中，对于上游迎水面的防渗部

2、位，对于孔洞周边，模板周边或者其他无法采取碾压混凝土施工的部位，通常采用浇筑常态砼的方法，因此，在碾压混凝土筑坝施工中，同时要准备常态混凝土的同步施工，这种施工方法，不仅影响碾压混凝土的浇筑速度，无法充分发挥碾压混凝土快速施工的特点，而且，增加的常态混凝土施工准备工作，加大了工程的投入，同时异种混凝土之间的结合质量也不够可靠。随着碾压混凝土筑坝技术的不断发展，一种采用碾压混凝土的进仓手段，利用常态混凝土的振实方法，用于替代常态混凝土的新态混凝土即变态混凝土，在碾压混凝土筑坝施工中得到推广应用。 1.变态混凝土的施工工艺 1.1 铺料 变态混凝土在铺料时，若采取同大仓面碾压混凝土一起直接使用平仓

3、机进行摊铺时，变态混凝土区域往往存在骨料集中，且局部会高出碾压混凝土大仓面，振实后变态混凝土部位高出碾压混凝土仓面，不利于振捣作业，且易造成变态混凝土的灰浆流失。因此，变态混凝土的铺料采取人工辅助摊铺平整，同时为防止变态混凝土的灰浆流入碾压混凝土仓面，一般要求变态混凝土区域摊铺成低于碾压混凝土 610cm 左右的槽状，如附图 1 所示： 附图 1 铺料形状 1.2 加浆 变态混凝土的加浆是一道极其关键的施工工艺，直接影响到变态混凝土的质量。首先为了满足变态混凝土所使用部位的物理力学性能，须对变态混凝土所用灰浆进行试验，设计出水泥粉煤灰净浆的配合比及加浆量等参数。 其次，为了保证浆液的均匀性，应

4、设置制浆站进行集中制浆，净浆放置时间不宜过长，净浆从开始拌制到使用完毕控制在 1h 之内，做到随用随拌；同时目前采用的变态混凝土加浆方式是人工现场洒浆，无法达到像拌和楼拌制混凝土那样准确的加浆量和均匀性，因此现场加浆作业要进行严格控制，做到专人负责加浆，使用专门的浆液容器按面积定量、均匀加浆铺洒。 加浆方式主要有底部加浆和顶部加浆两种方式。底部加浆就是在下一层变态混凝土层面上加浆后再在其上面摊铺上碾压混凝土后进行振捣，用振动力使浆液向上渗透，直到顶面出浆为止，这种加浆方式的优点是均匀性较好，但振捣非常困难；顶部加浆是在摊铺好的碾压混凝土面上铺洒灰浆进行振捣，这种方式振捣容易，但浆液向下渗透困难

5、，不易均匀，且会出现浆体浮在表面的不利状况。 1.3 振捣 变态混凝土的振捣一般先于邻近的碾压混凝土进行，有时也可在周边碾压完后进行。振捣一般采用 100 高频振捣器或 70 软轴式振捣器。振捣一般要求在加浆 15 分钟之后进行，振捣时间控制在 25-30 秒之间，振捣时振捣器插入下层的深度要达到 10cm 以上。在与碾压混凝土搭接交错部位要求高频振捣器振捣范围超过搭接范围，使两者互相融混密实。对于变态混凝土与碾压混凝土局部搭接凸出部份，一般采用小型振动碾把搭接部位补充碾压平整夯实。 2.变态混凝土在龙开口碾压混凝土坝的应用 2.1 具体应用说明 龙开口大坝是一座全碾压混凝土重力坝，碾压混凝土

6、浇筑方量为 54万 m3。在龙开口大坝施工中，变态混凝土得到广泛应用，变态混凝土总方量达 6.5 万 m3 左右。整个大坝岸坡基础找平层、上下游模板面、伸缩缝、上下游止水材料埋设处、廊道、电梯井周边、观测电缆周边及振动碾碾压不到的部位全部采用变态混凝土。 龙开口大坝变态混凝土所使用的浆液采取集中拌制，制浆站设在右岸坝头，制浆站生产能力为 3.5m3/h。净浆通过管道从制浆站输送至浇筑仓面，仓面上用机动翻斗车盛装净浆运往使用地点。在摊铺好的 30cm 碾压混凝土层面上人工手提桶铺洒净浆。变态混凝土的加浆量是通过实验，确定在碾压混凝土基础上掺 6%的水泥粉煤灰净浆量。同时不同标号碾压混凝土采用不同

7、的净浆，净浆的级配见表一。 表一变态混凝土净浆级配表 净浆的现场质控主是通过测试其比重，比重达不到要求的视为废浆全部倒掉，比重控制标准见表二。 表二现场比重质控指标 根据原设计要求在龙开口大坝基岩面需覆盖一层 1m 厚的常态混凝土垫层，岸坡的垫层常态混凝土与坝体碾压混凝土同步上升。由于两种混凝土的初凝、终凝时间有差异，要作到同步上升有一定难度，同时在实际施工中两种混凝土的同步施工，存在诸多不利因素。为了简化碾压混凝土筑坝施工程序，进一步提高碾压混凝土筑坝速度。在龙开口大坝施工中进行大胆创新，把变态混凝土的应用范围进一步扩大到岸坡基岩面的垫层混凝土上，取消原来 1m 厚的常态混凝土垫层。 浇筑岸

8、坡垫层变态混凝土时，先在基岩面上铺洒一层砂浆，再在上面履盖碾压混凝土料。并且要求做到先碾压坝体碾压混凝土，后加浆浇筑岸坡基础垫层变态混凝土，两种混凝土均应在 2h 内浇捣完毕。岸坡基岩面变态混凝土施工，达到设计要求厚度后，可直接在其上进行碾压混凝土作业。 2.2 插孔加浆 由于传统的顶部、底部加浆方式都存在一定缺陷，无 法保证变态混凝土的质量，为了使净浆能够均匀渗透入 Rcc 料中，并且较有效控制加浆量，龙开口电站对加浆工艺进行改进，设计了插孔器，改水平加浆为垂直加浆方式（插孔器构造见附图 2） ，一般铺浆前先在摊铺好的碾压混凝土面上用 10 的造孔器进行造孔，插孔按梅花形布置，孔距一般为30

9、cm，孔深 20cm。然后采用人工手提桶（有记量）铺洒净浆，加浆时控制一桶浆液加入既定的加浆孔内，从而达到控制加浆量目的。 2.3 机拌变混凝土 龙开口大坝的垫层采用变态混凝土，于是岸坡平台等变态混凝土数量大而集中的地方，若按现场加浆的施工方法，加浆工作量过大，并且加浆均匀性很难保证。在实际施工中，在能够应用汽车运输直接入仓的部位采用拌和楼直接拌制变态混凝土。机拌变态混凝土的是在拌制碾压混凝土时，加入规定比例的粉煤灰浆液，而制成一种干硕性混凝土。这种新的变态混凝土施工工艺，不仅简化了变态混凝土的操作程序，而且对大体积变态混凝土的质量更有保证。 3.变态混凝土的质量情况检查 经过第一枯水期 98 年 12 月 30 日至 99 年 5 月 31 日的施工，大坝浇筑碾压混凝土 12 万 m3，其中变态混凝土浇筑 2 万 m3。在 99 年 7 月底至99 年 9 月的对坝体进行钻孔取芯，检查碾压混凝土施工质量时，特别针对岸坡变态混凝土设置一个取芯孔，其相应的各项物理性能见表三。 表三变态混凝土芯样各项物理性能 4.结语 变态混凝土依靠其施工简便，较好地解决了两种形态混凝土交接处质量问题，龙开口碾压混凝土坝在变态混凝土应用上进行一些新的尝试，取得较为满意的效果，相信国内坝工界的同行也在积极探索更优的变态混凝土的应用领域。