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碾壓混凝土施工

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本文通過介紹碾壓混凝土的施工特點、工藝,進一步說明了其施工技術要求。

1 碾壓混凝土施工 -碾壓混凝土施工

 

2 碾壓混凝土施工 -正文

  用振動碾壓實超干硬性混凝土修建建築物的施工技術(見圖)。採用這種方法所築的壩,稱碾壓混凝土壩。碾壓混凝土技術從20世紀60年代開始研究,70年代試用於小壩及圍堰,80年代有較迅速的發展。1980年日本建成了高 90m的島地川壩;1982年美國建造高49m的全碾壓式威洛克里克壩;1986年中國建成高56.8m的福建坑口壩。現已逐漸發展到修建百米以上的碾壓混凝土高壩。各國的施工方法不盡相同。日本僅將碾壓混凝土用於壩體內部,外部及基礎部分均用常規混凝土。美國除溢流面用多灰量小骨料混凝土外,上下游面及內部混凝土在配合比和含灰量方面雖有差別,但採用了全斷面碾壓的施工方法。中國有的工程與日本施工方法相類似,如銅街子工程的部分壩段;有的工程採用了全斷面碾壓,上游面另設防滲層的施工方法,如坑口壩。

碾壓混凝土施工碾壓混凝土施工

  特點  不論哪一種施工方法,碾壓混凝土的共同特點是:①低膠凝材料用量,包括水泥與摻和料共120~160kg/m3;②超干硬性,以維勃儀加壓測定,拌和物的稠度值在20s左右;③大量使用摻和料,如用粉煤灰或天然火山灰,摻量為膠凝材料總量的30%~60%;④不設縱橫縫,但有的壩在一層碾壓完畢進行橫縫切縫,在切縫上游設置止水設施;⑤混凝土拌和可用自落式或強制式拌和機,但用自落式拌和機時,受大摻量摻和料的影響,需根據具體情況適當延長拌和時間,相應產量有所下降;⑥混凝土運輸過程中,需盡量減少倒運次數,以免產生分離;⑦混凝土的平倉與攤鋪,有的用推土機,有的用攤鋪機,攤鋪層厚度大體為15~25cm,鋪料過程盡量控制水平;⑧混凝土的碾壓,根據層厚不同採用不同性能的振動碾(見彩圖),一般鋪料兩層或三層後進行一次碾壓,碾壓遍數通過試驗確定。碾壓混凝土施工較之常規混凝土,具有造價低,施工速度快、節省水泥、模板和勞動力等優點,技術經濟效益顯著。據美國威洛克里克壩的經驗,碾壓混凝土的單價約為常規混凝土的1/3,在短短4個月時間內,全部30萬m3混凝土的工程,即告竣工。日本各壩的經驗,亦較常規澆築方法縮短工期。島地川壩節省水泥7000t、模板減少44%。中國坑口壩,縮短工期一半, 節省水泥44%, 綜合造價降低16%。但碾壓混凝土也還存在一些問題有待研究解決。如層面結合處容易成為滲水的薄弱層面;混凝土運輸與攤鋪過程易產生骨料分離等。

碾壓混凝土施工碾壓混凝土施工

  設計要求  針對碾壓混凝土壩的施工特點,對碾壓混凝土壩的設計也有一定的要求,主要是:①為了便於碾壓,盡量減少在壩體內設置孔洞,對難以省略的廊道,有的用預製塊拼裝、有的在廊道位置先填碎石,碾壓完畢后再行挖除;②混凝土的分塊與溫度控制盡量簡化;③採用薄層大倉面澆築時,混凝土澆築塊的厚度一般為50cm或70cm,個別達100cm,再澆築時每層均須作為施工縫處理;根據溫度控制的條件與混凝土凝結時間長短,也可採用連續澆築法,澆築層面無需另作處理;④為了減少分離,選擇混凝土配合比時,粗骨料的最大粒徑多為80mm,砂率略大;個別工程的粗骨料最大粒徑為150mm,當採用人工砂石料時,石粉含量可放大至砂量的15%;⑤防滲體的構造,由於碾壓混凝土的層面結合部位往往是抗滲的弱點,因此採用多種形式的防滲體:有的在上游面澆築一定厚度具有抗滲性能的混凝土,在橫縫處設置止水設施;有的在混凝土模板後面填築灰漿較富的混凝土;有的在混凝土防護板中填瀝青砂漿。
  質量控制  碾壓混凝土施工質量的控制包括下列方面:①粗骨料級配有無分離與破碎,如骨料級配與配合比設計不符,須及時糾正;②砂石含水量對稠度值甚為敏感,在進拌和機前,如發現超過預定要求,須調整用水量;③經常檢查拌和機的葉片磨損程度及稱料精度;④水泥和摻和料的混合比例是否準確;⑤碾壓前的混凝土稠度值波動範圍是否在控制標準之內;⑥混凝土的出機溫度、澆築溫度是否滿足要求,氣溫要有記載,如低於4℃或高於32℃需採取相應的措施;⑦使用核子密度儀檢驗壓實后的混凝土密實度,如密實度不足,需增加碾壓遍數,並找出原因;⑧注意混凝土的層面結合、養護與防護;⑨根據設計要求,留取混凝土抗壓試件,進行初始養護,用以檢驗到達設計齡期的混凝土強度。除上述例行的質量控制外,尚應鑽取一定數量的芯樣,檢查混凝土的分離情況和層面的結合效果。

 

3 碾壓混凝土施工 -配圖

 

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