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摘要:混凝土是大坝主题工程之一,一流的设计要有一流的施工,确保混凝土面板工程的施工质量,关系到百年大计,因此面板坝混凝土工程质量实施有效控制,是保障大坝工程质量的关键所在。
关键词:面板混凝土,质量控制,东风水库。
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
1.工程概述
东风水库位于新疆阿勒泰地区青河县境内的查干郭勒河中游,水库距查干郭勒乡政府6公里,地理坐标为东经90。32,,北纬46。22,。该水库水源为查干郭勒河上游的融冰雪水及基岩裂缝泉水的汇集,控制着查干郭勒乡的绝大部分的灌溉面积,水库灌区为青河县的主要粮食基地。
2005年东风水库进行了除险加固,护坡形式为现浇混凝土板护坡,坝后排水体形式为褥垫式排水,坝体防渗体为混凝土防渗斜坡,坝基防渗体砼截水墙防渗,除险加固后充分发挥了水库的效益。混凝土面板是大坝的主体工程之一,一流的设计要有一流的施工,确保混凝土面板工程的施工质量关系到百年大计,因此对面板混凝土工程质量实施有效控制是保障大坝工程质量的关键所在。
3.面板混凝土的内在质量控制
我们认为原材料的性能与配合比、施工方法与工艺和养护措施等是影响混凝土系列强度的主要因素。因此,要达到内在质量控制指标,必须对施工全过程进行控制,也就是注重从混凝土配合比试验到原材料选择及混凝土生产、振捣、养护等全过程的质量控制,使其质量始终处于高标准的受控状态
3.1精心设计混凝土配合比
3.1.1水灰比的选择
本工程试验过程中,水灰比的选定除考虑混凝土的强度、抗渗、抗冻耐久性的等级外,还考虑了使用的水泥品种与标号、砂石骨料的质量、外加剂的品种及掺量等影响因素。结合以往工程施工经验,试验确定其水灰比为0.35,水泥用量为310Kg/m3。
3.1.2坍落度的选定
由于采用溜槽输送滑模混凝土的关键是混凝土坍落度的选定是否恰当,施工应用表明,混凝土的坍落度控制在5~7cm比较合适,。这样可使混凝土更富于塑性和流动性。当坍落度>9cm时,混凝土的粘聚性降低,在施工中会增大混凝土的下滑速度,且在滑行过程中易造成混凝土的分离;当坍落度<4cm时,混凝土呈干松状态,滑模滑行阻力增大,使滑行速度减慢,影响施工进度和施工质量;而坍落度在5~7cm范围内时,石料与砂浆粘结牢固,浇筑的混凝土质量优良。
3.1.3砂率的选择.
砂率是砂子质量占骨料总质量的百分率,最佳砂率是在滿足和易性条件下,用水量最小时所对应的砂率。在固定水灰比和选定的坍落度范围内条件下选择3~5个砂率进行混凝土试拌,试验确定最佳砂率为34%。
3.1.4集料级配比例的选择
根据设计技术要求,面板混凝土为二级配,为了防止混凝土在溜槽中产生集料离析,减小模板在滑动过程中的阻力和避免面板混凝土表面产生蜂窝、麻面和裂纹,我们采用倒级配比例进行小石与中石的掺配试验,利用最大密度法测算出每个配合比的紧密堆积密度,以紧密堆积密度最大的石子组合(小石:中石=50:50)作为最优比例。
3.1.5掺合料比例的选择
为降低混凝土的水泥水化热温升,减少混凝土单方水泥用量,增加混凝土的和易性,通过试验选用15%的粉煤灰做掺合料。
3.1.6外加剂掺量的选择
在面板混凝土中掺用减水剂和引气剂,可以降低混凝土的水灰比,提高混凝土强度及抗冻等耐久性。外加剂在使用中配制成一定浓度的液体,可使外加剂得到充分溶解,保证其在混凝土中的均匀性。
3.1.7掺加聚丙烯纤维.
混凝土面板既薄又高,防裂难度较大。聚丙烯纤维具有直径小、数量多和纤维间距小等特点,能减小混凝土因温度及干缩等作用因素引起的裂缝。聚丙烯纤维混凝土为延性破坏,所以聚丙烯纤维能大大提高混凝土的抗裂能力和韧性,对克服混凝土的脆性有较理想的效果。
4.面板混凝土的外在质量控制
混凝土外在质量控制主要是针对相应的施工环节,并且在内在质量控制良好的基础上组织进行。
4.1编制面板混凝土质量控制计划.
混凝土质量控制计划的优劣将直接影响混凝土施工质量,它是指导施工质量控制的技术文件和现场施工的法规。
4.2对面板体型的控制.
面板体型主要是由模板来控制的,混凝土面板的模板包括侧模和无轨滑模两种。侧模为木模板,兼作滑模支撑,高度顺应面板厚度而渐变,侧模安装偏差必须在规范要求的范围内;无轨滑模要有足够的强度、刚度、自重和配重,适应面板条块宽度和滑模平整度要求,并能为浇筑振捣和收光抹面提供工作平台。
4.3对面板平整度的控制.
严格控制滑模提升速度,滑模提升速度是由混凝土入仓速度、入仓坍落度和混凝土坍落度历时损失速度决定的。在坍落度控制稳定的情况下,每次滑升距离不大于300mm,每次滑升间隔时间不超过30min,以出模混凝土无光泽。若出模过早,混凝土会出现波纹状表面;若出模过晚,混凝土对滑模的粘结力较大,影响收光工作。
4.4养护和拆模.
当面板混凝土完成二次压面,混凝土开始凝结(用手指按压无痕迹)时,及时喷洒养护液,并覆盖无纺土工布养生,均匀洒水,保持潮湿状态;遇到气温较低时,及时用塑料薄膜覆盖保温。
4.5施工期的防护.
(1)混凝土施工前,备好每台班混凝土施工宽度和必要长度的防雨、防晒工作棚,以保证突然下雨或炎热天气下有足够的遮盖工具。
(2)混凝土施工过程中,随时与气象部门保持联系,掌握天气的变化情况,避开雨天施工;如遇突降大雨,立即停止施工,对已浇筑部位用防雨棚遮盖,并及时对混凝土施工缝进行处理。
(3)在施工过程中,如果遇到气温太高,尽量调整施工时段,保证混凝土质量。
4.6施工缝的处理.
面板混凝土的施工缝产生主要有两种情形,一是面板分期浇筑而在连接部位产生的施工缝,二是面板浇筑过程中的意外情况造成的施工缝。施工缝属于混凝土面板的薄弱环节,处理不好将严重影响结构的强度、防渗性能及耐久性。
4.7裂缝处理.
面板混凝土浇筑完成3天后,仔细对其表面进行检查,记录裂缝条数、宽度、产状和是否贯通等资料。
根据设计要求,需要处理的裂缝包括下面三种类型:
(1)贯通裂缝;
(2)宽度δ≥0.15mm的裂缝;
(3)0.10mm≤宽度δ<0.15mm,长度l>2m的裂缝。
裂缝采用水溶性聚氨酯进行深度钻孔灌注处理,孔间距由缝的畅通性而定,一般在15cm~25cm,孔深不低于混凝土厚度的1/3。
5.结语
本文将面板混凝土质量控制分解为内在质量控制和外在质量控制两个方面,并结合东风大坝面板工程实际情况,对施工关键工序提出了控制要求。混凝土原材料、 配制工艺、浇筑和养护等 通过有效的质量控制手段和系列控制措施,东风大坝面板混凝土各项质量指标均达到了优良,满足设计和达标投产要求。
参考文献
[1] 根据《混凝土面板堆石坝设计规范》(DL/T5016-1999)
[2] 根据《水工混凝土施工规范》、《混凝土结构工程施工及验收规范》和《水电工程达标投产考核办法》
[3]《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-1999)
[4]《建筑用卵石、碎石》(GB/T14685-2001)的规定。
[5] 外加剂符合《混凝土外加剂应用规程》(GB8076-87)和《混凝土外加剂应用技术规范》(GBJ119-88)的规定。
作者简介:任新蓉 女 汉族 新疆奎屯人1969年生 主要从事水利工程建设
关键词:面板混凝土,质量控制,东风水库。
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
1.工程概述
东风水库位于新疆阿勒泰地区青河县境内的查干郭勒河中游,水库距查干郭勒乡政府6公里,地理坐标为东经90。32,,北纬46。22,。该水库水源为查干郭勒河上游的融冰雪水及基岩裂缝泉水的汇集,控制着查干郭勒乡的绝大部分的灌溉面积,水库灌区为青河县的主要粮食基地。
2005年东风水库进行了除险加固,护坡形式为现浇混凝土板护坡,坝后排水体形式为褥垫式排水,坝体防渗体为混凝土防渗斜坡,坝基防渗体砼截水墙防渗,除险加固后充分发挥了水库的效益。混凝土面板是大坝的主体工程之一,一流的设计要有一流的施工,确保混凝土面板工程的施工质量关系到百年大计,因此对面板混凝土工程质量实施有效控制是保障大坝工程质量的关键所在。
3.面板混凝土的内在质量控制
我们认为原材料的性能与配合比、施工方法与工艺和养护措施等是影响混凝土系列强度的主要因素。因此,要达到内在质量控制指标,必须对施工全过程进行控制,也就是注重从混凝土配合比试验到原材料选择及混凝土生产、振捣、养护等全过程的质量控制,使其质量始终处于高标准的受控状态
3.1精心设计混凝土配合比
3.1.1水灰比的选择
本工程试验过程中,水灰比的选定除考虑混凝土的强度、抗渗、抗冻耐久性的等级外,还考虑了使用的水泥品种与标号、砂石骨料的质量、外加剂的品种及掺量等影响因素。结合以往工程施工经验,试验确定其水灰比为0.35,水泥用量为310Kg/m3。
3.1.2坍落度的选定
由于采用溜槽输送滑模混凝土的关键是混凝土坍落度的选定是否恰当,施工应用表明,混凝土的坍落度控制在5~7cm比较合适,。这样可使混凝土更富于塑性和流动性。当坍落度>9cm时,混凝土的粘聚性降低,在施工中会增大混凝土的下滑速度,且在滑行过程中易造成混凝土的分离;当坍落度<4cm时,混凝土呈干松状态,滑模滑行阻力增大,使滑行速度减慢,影响施工进度和施工质量;而坍落度在5~7cm范围内时,石料与砂浆粘结牢固,浇筑的混凝土质量优良。
3.1.3砂率的选择.
砂率是砂子质量占骨料总质量的百分率,最佳砂率是在滿足和易性条件下,用水量最小时所对应的砂率。在固定水灰比和选定的坍落度范围内条件下选择3~5个砂率进行混凝土试拌,试验确定最佳砂率为34%。
3.1.4集料级配比例的选择
根据设计技术要求,面板混凝土为二级配,为了防止混凝土在溜槽中产生集料离析,减小模板在滑动过程中的阻力和避免面板混凝土表面产生蜂窝、麻面和裂纹,我们采用倒级配比例进行小石与中石的掺配试验,利用最大密度法测算出每个配合比的紧密堆积密度,以紧密堆积密度最大的石子组合(小石:中石=50:50)作为最优比例。
3.1.5掺合料比例的选择
为降低混凝土的水泥水化热温升,减少混凝土单方水泥用量,增加混凝土的和易性,通过试验选用15%的粉煤灰做掺合料。
3.1.6外加剂掺量的选择
在面板混凝土中掺用减水剂和引气剂,可以降低混凝土的水灰比,提高混凝土强度及抗冻等耐久性。外加剂在使用中配制成一定浓度的液体,可使外加剂得到充分溶解,保证其在混凝土中的均匀性。
3.1.7掺加聚丙烯纤维.
混凝土面板既薄又高,防裂难度较大。聚丙烯纤维具有直径小、数量多和纤维间距小等特点,能减小混凝土因温度及干缩等作用因素引起的裂缝。聚丙烯纤维混凝土为延性破坏,所以聚丙烯纤维能大大提高混凝土的抗裂能力和韧性,对克服混凝土的脆性有较理想的效果。
4.面板混凝土的外在质量控制
混凝土外在质量控制主要是针对相应的施工环节,并且在内在质量控制良好的基础上组织进行。
4.1编制面板混凝土质量控制计划.
混凝土质量控制计划的优劣将直接影响混凝土施工质量,它是指导施工质量控制的技术文件和现场施工的法规。
4.2对面板体型的控制.
面板体型主要是由模板来控制的,混凝土面板的模板包括侧模和无轨滑模两种。侧模为木模板,兼作滑模支撑,高度顺应面板厚度而渐变,侧模安装偏差必须在规范要求的范围内;无轨滑模要有足够的强度、刚度、自重和配重,适应面板条块宽度和滑模平整度要求,并能为浇筑振捣和收光抹面提供工作平台。
4.3对面板平整度的控制.
严格控制滑模提升速度,滑模提升速度是由混凝土入仓速度、入仓坍落度和混凝土坍落度历时损失速度决定的。在坍落度控制稳定的情况下,每次滑升距离不大于300mm,每次滑升间隔时间不超过30min,以出模混凝土无光泽。若出模过早,混凝土会出现波纹状表面;若出模过晚,混凝土对滑模的粘结力较大,影响收光工作。
4.4养护和拆模.
当面板混凝土完成二次压面,混凝土开始凝结(用手指按压无痕迹)时,及时喷洒养护液,并覆盖无纺土工布养生,均匀洒水,保持潮湿状态;遇到气温较低时,及时用塑料薄膜覆盖保温。
4.5施工期的防护.
(1)混凝土施工前,备好每台班混凝土施工宽度和必要长度的防雨、防晒工作棚,以保证突然下雨或炎热天气下有足够的遮盖工具。
(2)混凝土施工过程中,随时与气象部门保持联系,掌握天气的变化情况,避开雨天施工;如遇突降大雨,立即停止施工,对已浇筑部位用防雨棚遮盖,并及时对混凝土施工缝进行处理。
(3)在施工过程中,如果遇到气温太高,尽量调整施工时段,保证混凝土质量。
4.6施工缝的处理.
面板混凝土的施工缝产生主要有两种情形,一是面板分期浇筑而在连接部位产生的施工缝,二是面板浇筑过程中的意外情况造成的施工缝。施工缝属于混凝土面板的薄弱环节,处理不好将严重影响结构的强度、防渗性能及耐久性。
4.7裂缝处理.
面板混凝土浇筑完成3天后,仔细对其表面进行检查,记录裂缝条数、宽度、产状和是否贯通等资料。
根据设计要求,需要处理的裂缝包括下面三种类型:
(1)贯通裂缝;
(2)宽度δ≥0.15mm的裂缝;
(3)0.10mm≤宽度δ<0.15mm,长度l>2m的裂缝。
裂缝采用水溶性聚氨酯进行深度钻孔灌注处理,孔间距由缝的畅通性而定,一般在15cm~25cm,孔深不低于混凝土厚度的1/3。
5.结语
本文将面板混凝土质量控制分解为内在质量控制和外在质量控制两个方面,并结合东风大坝面板工程实际情况,对施工关键工序提出了控制要求。混凝土原材料、 配制工艺、浇筑和养护等 通过有效的质量控制手段和系列控制措施,东风大坝面板混凝土各项质量指标均达到了优良,满足设计和达标投产要求。
参考文献
[1] 根据《混凝土面板堆石坝设计规范》(DL/T5016-1999)
[2] 根据《水工混凝土施工规范》、《混凝土结构工程施工及验收规范》和《水电工程达标投产考核办法》
[3]《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-1999)
[4]《建筑用卵石、碎石》(GB/T14685-2001)的规定。
[5] 外加剂符合《混凝土外加剂应用规程》(GB8076-87)和《混凝土外加剂应用技术规范》(GBJ119-88)的规定。
作者简介:任新蓉 女 汉族 新疆奎屯人1969年生 主要从事水利工程建设