堆石混凝土筑坝施工质量控制要点.pdf

堆 石 混凝 土 筑坝施 工 质量控 制 要 点 混凝 土工程 陈振 华 范玲斌 杨祥震 杨 勤 ( 中国水利水电第十六工程局有限公司) 【 摘要】 本文提 出对堆石混凝土的堆石料开采、模板施工、胶凝材料和外加剂质量控制、混凝土入仓与浇筑、 浇筑层面处理、填筑质量检查与控制等方面的质量控制要点的建议 ， 供堆石混凝土建设施工参考。 【 关键词】 堆石 混凝 土施 工质 量控 制要 点 1 概 述 堆石混凝土作 为清华大学发 明的一种 新型筑坝 方法 ， 已在山西 清裕水库 舀力坝 工程 、恒 【 l I 水库 拱坝加 固工程 、 围滩重力坝 等工程得 到 了应用 ，其技 术要 点 是先 采用 粒 径 不小 于 2 0 0 mm 的堆石料入仓堆石 u ，再 采用专用 自密 实 混凝土灌注 、胶结 堆石 料 。笔 者在 山西恒 山水 库拱 坝加 同工程现场见 到 ，工程 建设 速度 快 ，所钻 取 的芯样 显示 堆石混凝土胶结好 、密实 性 高、基本 无 气孔 ，芯 样 除堆 石 和仓块老混凝 土结 合 面外 ，断 口粗 糙 ，可 以说 ，堆 石 混凝土是一种耐 久性很 好 的材料 ，适 用于 任何 大体 积混 凝土结构 。但是相对 常态 混凝 土 、碾 压混 凝 土而 言 ，堆 石混凝土的堆石施 工过 程的机 械化 程度 低 ，需要 人丁 = r 预控制过程质量 。应 该说 ，清华 大学 和参 建方对 堆石 混 凝土质量控 制 已有 一定 的理论 和文践 经 验 ，为进 一步 推 动堆石混凝土技 术进 步 ，提出几点质量 控制要点 的建议 ， 为堆石混凝 土坝建设 添砖 加瓦。 2 质量控 制要点 2 1 堆 石开 采 控制堆石粒径不 小于 2 0 0 mm，是堆 石混凝 土质 量受 控 的 一个关键点 和难 点 ，爆破 开挖 料粒 径 范嗣大 ，对 大 石而言 ，采用机械筛 分难 ，为此 建议 爆破 开挖 料大石 粒 径控制 3 0 0 mm左 右。对开采 出的毛料先 采用挖掘机 翻 拣 出大石 ，另行堆放 ，并对 粒径小 于 3 0 0 mm 的毛料部 分 进行简易筛分 ，以控制 堆石粒 径不 小于 2 0 0 ram，而将 小 于 2 0 0 ram 的开挖 料用 于轧石制备 专用 自密 实混凝土 的骨 料。但是考虑到爆破开挖料大石粒径控制在 3 0 0 mm左 右 ，可能其中小 于 2 0 0 mm 的开挖 料会偏 多，需 将其 中一 部分作为弃料 。 2 2 模 板施 工 堆石混凝土在 堆石 过程 中 ，模板 拉 条容 易被大 石碰 弯 、压 断 ，因此拉条周边 宜采用粒 径约 为 2 0 0 mm 的堆石 进行人工平仓 。同 时 ，堆石 后应 对模 板 进行 校正 ，加 固 拉条 。 2 3 对胶 凝材 料和 外加 剂质 量控 制 专 用 自密实混凝 土的 和易性 是堆 石混 凝土 质量 受控 的另一个关键 点 ，对 专用 外加 剂 的减水 率 、水 泥和专 用 外加剂 的相 容性需重 点关注 ： ( 1 )专用 自密实混凝土 的专用外加剂 的减水率允许偏 差宜控制在 2 。 ( 2 )水泥应按 每批 次进 行化学组 分分析 ，不得使用 配 合 比设计规定 以外 的水泥 品种 。 2 4 对 混凝 土入仓 与 浇筑 堆石混凝土浇筑 ，一个特点是堆石 ，另一个特 点是 特 高坍落度混凝土。为此，建议针对上述两个特性关注如下： ( 1 )专用 自密实混凝土宜使用混凝土输送泵入仓 ，也 可使 用溜槽入仓 。仓 块较 小 、仓 面通 行 条件 许可 时 ，可 由混凝 土搅拌 运输车直接入仓或由装载机转运人仓。 ( 2 )专用 自密实混凝土浇灌时 ，可通过浇筑试验 ，确 定不同浇筑仓长度及宽度、不同浇筑仓高度、不同坍落 扩展度 、不 同 自由下落 高度 时 的浇 注点布置 、灌 注时 间。 考虑专用 自密 实混凝 土一 般采 用输送 泵 人仓 ，每节泵 管 的长度约为 2 m，建议规定相邻浇注点 间的水平 距离一般 不宜超过 2 m。 实际施工 时 ，若相邻 浇 注 点间 的水平 距离 超长 ，只 要专用 自密实混 凝土 浇注 点移 位 时间不 是太 长 ，坍落 扩 展度没有 明显损失 ，其 以前的浇注点部位若尚未灌注密实， ( 下转第 4 O页) 1 5 水利水 电施工 2 0 1 0 第 6期 总第 1 2 3期 3 经验及体会 ( 1 )应用 G P $技术施测大范围、高等级控制网，效 率高，精度好。测前 应进行卫星可见预报分析，做好 G P S网测 量方案 。施测 GP S控 制 网时，常会 遇到所 联测 已知点之间不兼容的情况，应该对已知控制点进行分析， 避免因为起算点不兼容而引起 GP S网变形 ，降低 G P S网 平差成果精度 。 ( 2 )在施工控制网建 立时 ，土层 中富含水分 ，其耐压 性小，受外力挤压时容易发生变形，同时在施工期间， 各种重载机械来往频繁 ，在诸多 外 力 作用下 ，可 能会 引 起点位 变形 ，在使 用 前 ，应按 要 求进 行 校 核检 查 测量 ， 确保施工放样质量。 ( 3 )在施 工期 间应 对 施 工控 制 网稳 定性 进 行 检 测 。 若在使用过程 中发现控制点有位移迹象 ，应及时进行 复测 。 ( 4 )为 了确保施工测量和控制点检测的顺 利进行 ，应 尽量保证控制点 间通 视 。施工 过程 中 ，应避 免对 控制 点 造成损害 。 ( d a 接第 1 5页) 专用 自密实混凝 土就会 继续 缓慢下 沉 ，适 当 回头补灌 即 可。但 比起按部就 班推 进施 工 的工 艺 ，生产 效率 会有 所 降低 。 ( 3 )鉴于堆石混凝土模板承受的侧压力大，模板支撑 难度大 ，建议 专 用 自密 实混 凝 土 浇 筑仓 高度 宜 控 制 在 1 5 m以内，自由下落高度时宜控制在 5 m以内，并应在 浇筑过程 中控制专用 自密实混凝土的浇注速度。 2 5 对浇筑层面的处理 按照堆石混凝 土技 术要 点设想 ，控 制专 用 自密实 混 凝土浇筑层面，使大部分堆石顶部高出专用 自密实混凝 土 5 0 1 5 0 m m，就可对 层面不 作处 理。考虑 到专用 自密 实混凝土灌注超高、大部分 出露的情况和灌注超低的情 况 ，建议如下 ： ( 1 )对专用 自密实混凝土大部分出露的水平施工缝 面，宜进行 冲毛 、凿 毛 ，以露 砂微露 小 石为宜 。层 面大 部分堆石顶部高出专用 自密实混凝土 5 O 1 5 0 ram的，宜 用高压 冲毛机或风砂机清除堆石间隙 内的石渣 。 ( 2 )堆石混凝 土浇筑 过程 中出现小 雨 时 ，可 采取 缩 小出机口专用 自密实混凝土的坍落扩展度等措施继续施 工，并对仓面采取防雨保护 ，做好排水。遇大雨、暴 雨 ，应立 即停止进 料 ，对 已人仓 的专 用 自密实 混凝 土进 行遮盖防雨 。雨后 ，若在排 除仓 面积水 后 ，专 用 自密实 混凝土未 初凝 ，可对 受 雨水 冲刷 的部位 进行 铺浆 处 理 ， 继续 浇 筑 。专 用 自密 实 混凝 土 已初 凝 的，应按 施 工 缝 处理 。 ( 3 )考虑暴雨洗刷卡在堆石空隙问的 自密实混凝 土使 其骨料失浆 的 可能 性 ，建 议对 重 要部 位 因下 雨 或停 电、 故障停浇的仓面，应清出上部未胶结的堆石，再对专用 自密实混凝土表面进行 冲毛 、凿 毛。 2 6 对填筑质量的检查与控制 依照堆石混凝 土的特 点 ，堆石 混凝 土质 量检查 与控 制 ，分仓面过程检查 、试 样 检查 、综 合检 查 三个 阶段 和 层次。考虑堆石混凝土的特点 ，其检查手段不同于常态 4 0 混凝土 、碾压混凝土 ，建议如 下 ： ( 1 )按照堆石混凝土技术要点设想 ，施工过程 中的表 观密度及孑 L 隙率检测借鉴面板堆石坝检查方法，采用挖 坑灌水法或挖坑灌砂法。考虑到专用 自密实混凝土强度 上升快 ，建议挖坑应 在专用 自密 实混 凝土初 凝后 尽快 实 施。为使挖坑检查代表性高，建议挖坑深度宜超过浇筑 仓高度的 2 3 ，挖坑直径宜大于 1 5 m。 ( 2 )挖坑灌水法或挖坑灌砂法费工费时、难度大，影 响堆石混凝土进 度 ，只 宜少量 抽查 ，考虑 到专用 自密 实 混凝土强度高 ，对需 检验 的 每个浇 筑仓 ，可 在专 用 自密 实混凝土初凝后 2 3 d ，利用手风钻钻孔 ，压水检查浇 筑 仓的密实性 ，以增强密实性能检查 的代 表性 。 ( 3 )堆石混凝土代表性试样需超过堆石最大粒径的 2 倍，一般需大于 l m，对堆石混凝土试样的质量评定，考 虑堆石混凝土设计龄期抗压强度略高于自密实混凝土设 计龄期抗压强度 ，相差 不是太 大 ，建 议可 以 自密 实混凝 土设计龄期抗压强度为准进行质量评定。 ( 4 )堆石混凝土施工后的现场综合评价，建议进行钻 孔，采用孔内电视摄像或红外成像仪及孔内声波测试方 法评价堆石混凝 土 的骨料均 质性 和密 实性 。堆石 混凝 土 钻孔后也可进行 注水试 验检 测其 密实性 能 ，作 为上述 密 实性检查 的参考 。 3 结束语 堆石混凝土已用于水利水电工程建设，笔者认为： 堆石混凝土作为一种快速施工方法，其在导流洞堵头 工程 、防洪 堤 岸 工程 、抢 险 应 急 工 程 、泥石 流 防 治 挡 土墙工程 、地下矿区回采加固工程方面能起到抢进度、 保质量的明显作用，具有良好的应用前景。为此探讨加 强其施工质量控制要点，很有必要。本文提出的几点粗 浅建议，期望能抛砖引玉，进一步完善堆石混凝土施工 质量控制 措 施 ，为 形 成 堆 石 混 凝 土 施 工 标 准 而 创 造 条件。