富源县新堡电厂大坝埋石混凝土施工技术应用探析

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　　摘 要：根据工程实际情况制定合理的施工技术方案是保证埋石混凝土施工进度和施工质量的关键。加强对混凝土拌制质量的控制是保证埋石混凝土密实的重要手段。通过该工程的埋石混凝土施工经验,希望对类似工程有所借鉴。
　　 关键词:大坝施工；埋石混凝土；技术应用
　　 1 工程概况
　　 富源县新堡电厂位于富源县老厂乡，距离富源县城110公里，距最近的乡镇有23公里泥结石进场道路相连。电厂装机规模为两台机组为6000KW，总装机容量为12000KW,整个工程由混凝土重力坝、引水发电隧洞、调压井、厂房、开关站组成。
　　 拦河坝为埋石混凝土重力坝，最大坝高36.8米，坝顶长90.881米，由左岸进水口、左岸非溢流坝段、溢流坝段、左岸非溢流坝段组成。设计埋石率为30%,坝体由横向永久缝分为4个坝段,其中河床中间2~3坝段为溢流坝段,右岸1坝段为非溢流坝段,左岸4为非溢流坝段;溢流坝坝体迎水面设2.0米厚C20 W6防渗混凝土,溢流表面1.0米厚、非溢流坝段迎水面为1.0m厚,坝体内廊道周边1米厚为钢筋混凝土,其它均为C15埋石混凝土。埋石混凝土工程量为28400m3，工程在设计上无温控要求,坝体内没有设置控制混凝土水化热温升的冷却水管等设施。
　　 2 块石开采
　　 块石开采是埋石混凝土施工中的一个重要环节, 块石质量、块石粒径、块石储量直接关系到坝体埋石混凝土质量与现场施工组织设计,为了给坝体工程及时提供符合质量要求的足量的埋石石料,其块石开采施工工序一般为:料场规划――植被及覆盖层清除――石料场开挖爆破设计――石料场钻孔爆破开挖――块石备料――检查验收。
　　 石料场开采前,首先对料场进行原始地形测量,绘制出原始地形图,根据业主提供的石料场勘探资料和平面地形图,进行石料场复查,确定料场的地层岩性、地质构造情况、无用层、有用层厚度,并确定料场总储备量是否满足工程需要,编制出具体的料场开采方案。根据施工进度确定埋石开采强度,确定石料场施工道路、排水、弃碴场地、堆料场地的布置,覆盖层挖除所需机械、钻孔设备数量和满足供风要求的空压设备的机型数量及用电设备的变压器型号、安装位置等。由于受勘测资料的准确性和爆破施工水平所限,料场的可开采总量可为工程总块石用量的2.5～3倍。根据制定的料场开采方案,组织人力和机械设备进行覆盖层的开挖清除,并将植被及风化土石运往指定的弃碴场,覆盖层必须清除彻底,并在料场开挖面以上修筑排水设施,以免土石混杂,影响石料质量。
　　 块石粒径在20cm～130cm之间都可用于埋石,用作埋石的块石必须坚硬新鲜,无裂缝和突出棱角,如有突出棱角则人工凿除,有裂缝或条状块石应剔除。
　　 水电站块石由业主方提供,为确保块石质量,对周边料场进行了比较,经监理到采石场现场考察,确定某采石场为大坝块石供应点,块石堆场暂定为上游围堰右侧,该处为大坝溢流坝段基础开挖弃料区;另我公司在大坝基础开挖时,储备了一定数量的块石,为加快施工进度,节约工程成本提供料保证。
　　 3 块石入仓、运输
　　 埋石混凝土施工中,块石入仓手段的选择正确与否是控制埋石混凝土施工进度的关键,若块石依赖已安装好的门机进行垂直起重运输,由于块石粒径大,卸载后门机吊臂、吊蓝摆幅大,易对仓面模板,拉筋、仓面施工人员造成危害;且块石的码放依靠人工进行,虽然全仓各点均能埋石,但仓面操作人员多、工效低,施工进度缓慢。为此,拟采用汽车直接入仓、挖机摊铺方案。在仓外形成进入仓内的施工道路,仓面模板预留交通通道,模板预留通道宽度为三块3015钢模长度,便于收仓时的封仓,减少浇筑的停滞时间,仓外附近增设汽车移动式钢结构冲洗平台,设专人对块石、车轮冲洗,运输块石的车箱底部设滤水、滤碴孔,防止水及细宵石碴带入仓内,仓内根据混凝土浇筑方向设块石临时堆放区、挖掘机仓内转运混凝土及埋放块石。对较小浇筑仓面,除预留挖掘机入仓交通通道外,块石堆放及混凝土储料斗可置于仓外,坝块间有高差时,采用预制钢架或在后浇筑坝块上填筑石碴形成交通通道。
　　 4 埋石混凝土施工
　　 埋石混凝土是在素混凝土中埋入符合设计规定的岩石,从而减少水泥用量、简化大体积混凝土温控措施,埋石混凝土施工中合理调配混凝土入仓量与块石入仓量是施工控制的重点。埋石混凝土浇筑施工工艺流程为:仓面准备――垫层浇筑――块石摆放――混凝土填筑――收仓面冲毛、养护。
　　 仓面准备包括:测量放样、模板安装、钢筋制安、埋件安装、仓面冲洗等工序,各工序施工质量应符合《水工混凝土施工规范》的有关规定,经检查合格后方可进入下道工序施工。
　　 垫层混凝土浇筑是为块石摆放作准备,为保证块石能被混凝土完全包裹,垫层混凝土厚度不应小于30cm,当底层收仓面有块石裸露时,垫层混凝土应完全覆盖裸露的块石,且覆盖厚度不宜小于30cm,以块石摆放后能进行充分振捣为准,垫层混凝土的浇筑范围应根据仓面浇筑设备能力、混凝土拌制能力、混凝土料及块石料的供应能力等因素确定,但宽度不宜小于3米,以方便块石摆放。
　　 块石摆放工序包括块石湿润、仓内块石堆放区细屑清除和块石摆放,块石摆放采用汽车直接入仓倒入垫层混凝土附近,挖掘机摆放、人工配合进行,块石与块石之间的间距应不小于10cm,以方便块石间混凝土的振捣,块石距模板、埋件、钢筋密集区的距离不应小于30cm。块石堆放区细屑清除是保证混凝土层间良好结合的必须工序,埋石混凝土浇筑过程中应安排专人进行仓内未浇筑区的清理、冲洗,并作好仓内排水工作。
　　 混凝土填筑包括块石间混凝土铺料、混凝土振捣、块石间距调整等工序,混凝土铺料厚度不应大于50cm,且应符合《水工混凝土施工规范》中有关浇筑层厚度的要求,块石间混凝土填筑应以充填饱满、振捣密实为准,振捣上层混凝土时,应将振捣器插入下层混凝土5厘米左右,以加强上下层混凝土的结合。每一位置的振捣时间以混凝土不显著下沉、不出现气泡、混凝土表面开始泛浆时为准,当块石间公司部间距较少、振捣棒不能顺利插入时,应辅以人工撬开进行振捣。当块石间公司部间距较大时,振捣混凝土的同时可充填粒径较小的块石,以振捣棒能顺利插入为准。当收仓面没有平整要求时,公司部允许块石外露,以不影响冲毛及下仓混凝土浇筑、交通为宜。
　　 埋石混凝土收仓面冲毛、养护应符合现行《水工混凝土施工规范》的相关要求,外露块石上粘附的混凝土浆液应冲洗干净。
　　 大坝工程埋石混凝土浇筑采用PC300挖掘机仓内转运混凝土及块石,汽车运块石入仓、挖掘机仓内块石摆放人工辅助的施工方法,仓内施工人员一般为6人,2 人负责振捣棒操作,2人负责块石细屑清理及振捣棒电屏开关,2人配合挖掘机摆放块石,仓内主要施工设备为挖掘机一台,100型振捣棒二根,50型振捣棒一根,高压水管一根及其它清碴小型工具。
　　 5 埋石混凝土质量控制
　　 5.1 原材料质量控制
　　 原材料的质量及其波动,对埋石混凝土质量及施工工艺有很大影响。埋石混凝土除含有普通混凝土的常规材料外,还增加了块石。为保证块石与混凝土良好结合和满足10%埋石率要求,加强对块石开采控制,保证所供应的块石质地新鲜坚硬、粒径适中、无风化、裂隙和突出棱角,无条状及板状块石,块石埋入混凝土前必须冲洗干净,充分湿润。其它原材料应按照《水工混凝土施工规范》进行检验,防止使用不合格材料拌制混凝土。
　　 5.2 混凝土拌和质量控制

　　 混凝土的拌和质量与埋石混凝土最后的成型质量密切相关,拌制混凝土时应严格遵守试验室签发的混凝土配料单进行配料,各种原材料的称量偏差应满足《水工混凝土施工规范》的质量技术要求,严格控制拌时间,对拌和设备应经常检查,防止不合格混凝土料产生。实践证明,埋石混凝土对混凝土和易性的好坏更为敏感,加强拌制混凝土和易性的控制,有利于埋石混凝土施工的质量保证。和易性是混凝土拌和物的流动性,粘聚性,保水性等多种性能的综合表述,当混凝土拌制和易性不良时,则混凝土可能振捣不实或发生离析现象,产生质量缺陷。混凝土和易性良好,混凝土易振实,且不发生离析,能够获得均质密实良好的混凝土浇筑质量,埋石混凝土中,块石为多面体,摆放稍不注意,块石下部易形成空穴,混凝土和易性不好时,下部难充填饱满,形成架空。为此,施工公司增加试验人员,除加强拌和楼的质量控制外,还应加强对仓内浇筑过程中混凝土巡回检查。
　　 5.3 仓面浇筑质量控制
　　 埋石混凝土相对于常规混凝土增加了埋石工序,现场施工设备也相应的增加,现场施工质量控制人员主要有以下控制方面:
　　 （1）水平施工缝面的清理;采用水平运输设备直接入仓,仓内设块石堆放区时,随着埋石混凝土浇筑的进展,水平施工缝面存在浇筑过程中的再次清理,清理的质量好坏直接影响到新老混凝土层间结合的良好与否。仓面开浇前应配备扫帚、铁锹、高压水枪,及时清除水平施工缝面混凝土、
　　 块石碎屑。
　　 （2）块石摆放;挖掘机摆放块石时应有专人指挥,避免碰撞模板、拉筋、预埋件,块石摆放应遵循大面朝下、平面朝下、自身稳定的原则,严禁在大块石下部加小块石垫平。
　　 （3 ）充填混凝土的振捣; 埋石混凝土应分层进行浇筑, 分层厚度以40～60cm为宜,振捣上层混凝土时,应将振捣器插入下层混凝土5厘米左右,块石周边应加强振捣,块石与块石之间距离较少不便振捣时,应人工撬开振捣,振捣应有序进行,避免漏振。当仓面有不同种类混凝土时,各种类混凝土应均衡上升。
　　 （4）控制埋石范围,防止块石埋入高标号混凝土区及损坏仓内各类埋件。大坝埋石混凝土埋石区域为C10混凝土区,在施工前,技术人员现场进行埋石区域交底,使施工人员清楚埋石控制范围,同时,为防止埋石对模板的影响,造成混凝土外观质量缺陷,模板钢拉条区域内不应埋石,在混凝土的振捣过程中,对压在模板钢拉条上的块石应搬开,确认无块石后方可振捣,在有止水、排水管道、金结埋件等的仓面,开仓前应明确专人振捣,在混凝土浇筑上升的过程应设有标明止水、管道、埋件位置的标志。
　　 （5）加强对进入仓内机械设备的检查,防止机油污染新浇混凝土及混凝土施工缝面。
　　

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