三里坪大坝混凝土碾压试验及参数确定.pdf
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1、第 4 3卷 第 6期 2 0 1 2 年 3月 人 民 长 江 Ya ng t z e Ri v e r Vo 1 4 3 No 6 Ma l , 2 01 2 文章编号 : 1 0 0 1 4 1 7 9 ( 2 0 1 2 ) 0 6 0 0 6 6 0 3 三里坪大坝混凝土碾压试验及参数确定 罗 玉 宝 ( 中国水 电建设集 团 十五工程局科研设计院 , 陕西 西安 7 1 0 0 0 0 ) 摘要 : 为了确定 三里坪 大坝混凝土碾压施工 的技术参数 , 在大坝正式施 工前 , 检验 了各个环节的可行性和可靠 性 。按 照相 关规 范及 设 计要 求 , 进 行 了 3次 碾 压 混
2、 凝 土 现 场 工 艺 试验 。介 绍 了试 验 的 主要 依 据 、 试 验 目的 、 试 验人 员及设备 、 试验场地 处理和布置 、 碾压混凝土工艺试验 配合 比和混凝 土拌 和站投料 方式。根 据现场试 验 结果 , 对原订 的各项施 工参数进行 了调整 , 包括 配合 比的调 整,V C值 和 工艺参数 的控 制等 , 以保 证大坝碾 压 混 凝 土 的 施 工 质 量 。 关键词 : 碾 压试验 ;施工工艺 ; 技术参数 ;三里坪大坝 中图法分类号 : T V 4 3 1 文献标志码 :A 1 碾压工艺试验 1 1 试验 目的 验证配合 比的合理性、 可靠性及可碾性 , 测定碾压
3、 混凝土是否满足设计要求 的密度 , 物理力学性能 , 耐久 性 等各项 指标 , 检 验 碾 压? 昆 凝 土 压 实 后 的密 实 度 。通 过 现场 碾压 试验 , 研究 碾压 混凝 土施工 工艺方 法 , 演练 碾 压混凝 土施 工人 员 和 施工 设 备 的适应 性 , 并对 施 工 人 员进 行现 场技 术 培训 。通过 现 场 碾 压试 验 , 确定 施 工技术参数 ( 包括碾压方式 、 碾压遍数 、 振动碾行进速 度 、 振 幅 、 频率 、 入 仓 、 卸 料 、 平仓 、 铺料 厚 度 、 施 工层 面 允 许 间隔 时间 、 层 面处 理 、 变 态混 凝土 加浆量 及加
4、 浆方 式 等 ) 。 1 2 试 验场地处理和布置 在 施 工 区下 游 围堰 先 用 推 土机 整 平 表 面 , 然 后用 振动碾 无 振 碾 压 2遍 , 有 振 碾 压 61 0遍 , 使 基 础 密 实 。随后 在碾压 密实 平整 的场地 上先 铺一 层 1 5 c m厚 的碾压 混凝 土 , 无 振碾 压 2遍 , 有 振 碾 压 8遍 , 作 为基 础垫层 。再 在基 础垫 层上 用墨线 布置 7 m 2 0 m 的试 验 区 , 分层 进行 二 、 三级配碾 压试 验 。在试 验场 地顺 长 度方 向两侧 ( 模 拟大坝 上 、 下 游 ) 立 模 板 , 采 用 1 5 0
5、 c m 3 0 e n l 组合钢模板 , 在垫层混凝土边缘设锚筋拉锚 固定; 随碾压层上升, 两端入仓道路用碎石升高。 1 3 试验原材料及检测 结果 砂 石骨料 来 自三 里 坪工 程 筛 分 场 , 水 泥 采 用 “ 三 峡” 牌中热水 泥, 碾压混凝土及变态混凝土浆液 中的 粉煤灰采用襄樊电厂 级灰 , 检测均合格 。外加 剂采 用 山西 黄河新 型化 工有 限公 司 的恒久牌 系 列外加 剂 和 武汉 天衣化 工有 限责任 公 司的 WH D F混凝 土密 实剂 。 1 4工艺试验 配合 比 碾 压混 凝 土工艺试 验 采 用 葛洲 坝 检 测 中心 ( 以 下 简称葛局) 提供
6、的 三里坪水利水电站枢纽工程 混凝 土配合 比设计试验报告 及 中国水 电十五局测试 中心 ( 以下简称十五局) 提供 的 三里坪水利水 电站枢纽工 程碾压混凝土配合比设计和性能研 究试验报告 中建 议的施工配合比, 详见表 1 。 1 5混凝土拌和站 昆 凝 土拌 和系统 采用 广州 多维工 程机 械有 限公 司 生产 的 D W2 4 0型连续 式 双卧轴 混凝 土拌 和站 , 称量 系 统 由计 量部 门检 定合 格 , 经过 试 生 产 , 系统 工 作 正 常 , 自动显示系统称量偏差满足 碾 压 昆凝 土施工规 范 称量误差要求。因该拌和站出厂拌和参数 已设为固定 设定 值 , 因
7、此本 次试验 未对 拌和 系统投 料顺 序 、 拌 和时 间进行试验, 只对拌和物性能进行检测。 收稿 日期 : 2 0 1 2 0 1 1 1 作者简介 : 罗玉宝, 男 , 工程师 , 主要从 事水利水电工程施 工工作。Em a i l : 5 3 2 7 6 3 0 4 q q o o m 第 6期 罗玉 宝: 三里坪 大坝混凝土碾压试验及 参数确定 6 7 注 : 配制 强度 均 为 了 2 3 4 M P a 。 2 现场 工作流程 2 1 作 业 流 程 在试验场地上布置 2 m 2 II 1 方格网, 用全站仪测 定基 础 高 程 。 1 5 t自卸 车 运 输 碾 压 混 凝
8、土 至试 验 场 地 , 后退法卸料 , 平仓机进 占法平仓 , 局部和边角部位 辅以人工平仓 , 平仓时使混凝土有适当的拌合 , 消除由 于 自卸车卸料产生的混凝土离析现象 。平仓后表面平 整度 控 制在 3 c m 以内 , 铺 料厚 度初 选 3 5 c m, 平仓 后 在方 格 网点 上测 定铺 料厚 度 。根 据碾 压机 械 的性 能选 择了( 11 5 )k m h的行进速度。碾压区域分别设置 了 6遍 、 8遍 、 l 0遍 区 , 观 察 碾 压 效果 。碾 压 过程 碾 迹 清楚 , 振动碾行走顺直。靠近模 板 0 5 m范 围内的变 态混 凝土 区, 掺 加净浆 , 用 0
9、1 0 0变频振 捣器振 捣密 实。分别采用沟槽加浆 、 0 1 0 0变频振捣器成孔加浆两 种加 浆方 式 进行 比较试 验 , 观 察 振 捣 效 果 。碾 压 完 毕 后用全站仪在方格网点测量碾后高程 , 以确定沉降高 度 。最后用核子密度仪测定压实 密度 , 每层测定 l 5 2 0个测 点 。 2 2拌和物检 测 因碾 压试 验 历时 较长 , 各个 参 数 变化较 大 , 检测 结 果 为 试 验 成 功 时 的 各 参 数 , 施 : 【环 境 温 度 2 0 C 2 7 , 混凝 土 出机 温 度 2 0 5 c lC 2 1 ,V C值 46 s , 平 均 5 4 s ,
10、含 气 量 4 2 ; 从 现 场 碾 压 效 果 来 看 , V C 值 控制 在 4 6 s 时碾 压效 果最 佳 。检测 结果 见 表 2 。 2 3 铺 料厚度及压 实厚度检测 铺 料 厚 度 最 大 3 8 6 c m, 最 小 2 6 5 c m, 平 均 值 3 4 5 c m, 平 均沉 降量 4 5 c m; 现 场施 工 时 铺 料 厚度 控 制在( 3 5- I- 2 )c m, 可满足压实层厚 3 0 c m的要求 。 表 2 拌和物检测结 果 注 : 除含气量的检测次数为 3次外 , 其余均为 1 5次。 2 4行进速度及压 实密度检 测 压实密度检测采用表面核子密度
11、仪 , 每层测定孔 间排 距 2 m, 二 级 配 测 定 3 0个 点 , 平 均 密 度 值 2 5 5 4 k g m , 三 级 配测定 2 2个 点 , 平均 密度 值 2 5 3 4 k g m , 压 实度 均满 足规 范规 定 的大 坝 内部 碾 压混凝 土 压实度 大 于 9 7 、 大 部外 部碾 压混凝 土 大 于 9 8 的要求 。 2 5 变 态混凝土施工检测 对沟槽加浆 、 O 1 0 0变频振捣器成孔加浆两种方式 进行 对 比。沟槽 加浆 后 , 浆 液 不易 渗入 底部 , 振捣 后表 面浮浆较 多 , 进度缓慢。用 ol o o变频振捣器成孔加 浆后振捣效果良
12、好 , 表面泛浆适 中, 施工简便 , 进度快。 按照每延米造孑 L 数量计算单孔加浆量 , 加浆采用 定量 容器 , 现 场试 验加 浆量 在 3 时 , 振 捣 后 表 面 浮浆 较 多 , 加 浆量 在 2 时 振 捣 效 果 良好 , 根 据 不 同天 气 、 不同温度和不 同 V C值 , 施工过程中加浆量控制在 2 一 4 范 围 内 。 2 6施工 配合 比确 定 首 先按 照工 艺 试 验 计 划 完 成 了 C 2 0 W8 F 1 0 0二 级配 和 C 。 。 2 0 W6 F 5 0三级 配 碾 压 混凝 土 试 验 , 考 虑 到 砂石骨料 、 施工机械及拌和站系统等
13、综合因素 , 对施工 配合 比进 行 了调 整 。按 照 调整后 施 工配 合 比继续 进行 工艺试验, 碾压混凝土拌和物实测 V C平均值为 6 2 s , 波动 范 围 48 S , 外 观混 凝土 粘 聚性较 差 , 碾 压后 表 层 泛浆情 况 不好 , 混 凝 土 可碾 性 差 。为 了 改 善碾 压 混 凝 土 的 和易性 、 可 碾性 、 及 耐久 性 , 按 照业 主 、 监理 单位 要 求 , 在 配 合 比 中 掺 加 武 汉 天 衣 化 工 有 限 公 司 生 产 的 WHD F增 密剂 。掺 加增 密剂 后 的工 艺 试 验 表 明 , 混 凝 土的可碾性虽有所改善 ,
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