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三峽三期RCC圍堰改性混凝土施工工藝

08-22 13:19:53  瀏覽次數:998次  欄目:結構設計
標簽:組織結構設計,鋼結構設計, 三峽三期RCC圍堰改性混凝土施工工藝,http://www.tljciu.live
    摘要:近10年來碾壓混凝土施工的經驗表明,將改性混凝土運用于距上、下游模板邊、預制廊道、埋設件、止水片、應力釋放孔、排水槽等部位50 cm范圍的位置,可以較好地解決碾壓混凝土這些部位的結合問題,同時可解決這些部位的防滲問題。三峽三期RCC擋水圍堰在迎水面0.5 m范圍內運用改性混凝土,圍堰投入使用后,運行工況正常。
    關鍵詞:RCC擋水圍堰; 改性混凝土; 試驗研究; 施工工藝; 三峽工程


    三峽三期RCC擋水圍堰為一座要攔擋2~3年高蓄水位(▽139m)的Ⅰ級臨時性建筑物,堰體長580 m,最大堰高115 m,最大堰寬107 m,上游迎水面面積達4.5萬m2,迎水面模板邊改性混凝土(0.5 m寬范圍)將直接承受著巨大水壓,對其抗滲性要求高,對上游面0.5 m寬改性混凝土的密實性、抗滲性要求與百米級常態混凝土重力壩完全相同。本文就三峽三期RCC擋水圍堰迎水面的改性混凝土(迎水面0.5m范圍二級配碾壓混凝土+水泥凈漿)的施工工藝加以闡述,以饗讀者。
    1 改性混凝土施工
    1.1 改性混凝土的試驗研究
    三期RCC擋水圍堰碾壓混凝土主要由右岸 ▽84拌和系統和▽150拌和系統拌制生產。兩拌和系統采用華新、湖南特種525#中熱水泥;鄒縣電廠、鴨河口電廠級粉煤灰;下岸溪人工砂、人工碎石;外加劑:▽84拌和系統摻加的是DH9+AIR202、▽150拌和系統摻加的是JG3+AIR202。為保證改性混凝土的防滲性能、耐久性能,結合以往碾壓混凝土工程摻合的特點,三峽三期RCC擋水圍堰采用加水泥凈漿進行改性,水泥凈漿摻加外加劑122HE+KIM,葛洲壩試驗室對上游面防滲層C9015F50W8二級配碾壓混凝土進行了加漿量及防水劑KIM適宜摻量的試驗。
    1.1.1 改性混凝土外加劑的摻加
    122HE和KIM摻加量按碾壓混凝土膠凝材料+凈漿材料的總和摻入,即膠凝材料總量\\[(C碾壓+ F碾壓)+ (C凈漿+ F凈漿)\\]×外加劑摻量%。由于KIM防水劑有一定的緩凝和引氣作用,為使混凝土早期強度不受影響,在對122HE和KIM進行性能測試的基礎上初步確定122HE加入量為膠凝材料總量的2%,KIM加入量分別為膠凝材料總量的2%、1%、0.8%。
    1.1.2 改性混凝土性能試驗
    為了解改性混凝土物理力學性能及強度的發展情況,在保證加凈漿后改性混凝土的塌落度為1~3 cm范圍內,成型混凝土抗壓強度試樣(1 d、2 d、3 d、7 d)各一組。改性混凝土中凈漿按10 L/m3、15 L/m3、20 L/m3加漿量分別摻入碾壓混凝土中。
    試驗表明,改性混凝土7 d齡期時,外加劑122HE加入量為膠凝材料總量2%,KIM的加入量為膠凝材料總量0.8%~2%時,改性混凝土抗壓強度滿足設計要求。
    最后根據現場使用情況及試驗結果,推薦122HE、 KIM的加入量分別為膠凝材料總量的2%,混凝土中加漿量為20 L/m3。C9015F50W8二級配碾壓混凝土改性用凈漿配合比見表1。
    1.2 改性混凝土施工工藝
    三期RCC擋水圍堰改性混凝土施工工藝流程:
    1.2.1 改性混凝土凈漿生產及加漿施工工藝
    三期擋水RCC圍堰碾壓混凝土采用通倉薄層連續上升方式,通倉平推鋪筑碾壓和斜層平推鋪筑碾壓兩種方法施工。為保證大體積碾壓混凝土高強度施工中水泥凈漿供應,在堰體的右岸▽140 m高程專置了一座水泥凈漿生產系統。水泥凈漿整個生產過程均由試驗室、監理人員嚴格把關,每班檢測漿液濃度不少于4次,制好的漿液存放不超過2 h。拌制好的水泥凈漿由輸漿管路送至中轉站,摻加外加劑(122HE+KIM)后由輸漿管路加壓送至倉面,用小型裝載機運送到倉面需加漿的部位。為防止水泥凈漿中的膠材出現離析、沉淀現象,要求中轉站漿液不停地攪拌、輸漿管路保持通暢及潤濕、裝載機斗內每注完一次漿后及時進行沉淀清理。
    改性混凝土加漿在迎水面0.5 m范圍內的碾壓混凝土平倉后進行,加漿方式有兩種,一是在碾壓好的混凝土層面上勻速鋪漿;二是在碾壓好的混凝土層面人工挖深0.1~0.15 m、寬0.10 m兩道溝槽后,將漿液勻速鋪灑到溝槽里。兩種加漿方式均要求鋪灑的凈漿厚度基本一致。為確保鋪漿均勻,局部出現的富余漿體,人工轉移至貧漿部位。施工中根據倉面有關參數,制定一次加漿長度和加漿次數,加漿體積由自動記錄儀和儲漿桶上的刻度尺反映出來。表2是施工中典型堰段倉面的一次加漿實施成果。
    要求平倉后的碾壓混凝土表面平整,沒有明顯的凹凸起伏,以確保上層凈漿鋪灑均勻并有效地摻入碾壓混凝土內。要求碾壓混凝土拌和物攤鋪完后15 min內完成凈漿鋪筑,鋪完后及時跟隨振搗,以保證碾壓混凝土拌和物和水泥凈漿質量新鮮。
    1.2.2 改性混凝土振搗
    改性混凝土的振搗采用常態混凝土的振搗方法。100的高頻振搗器垂直插入碾壓混凝土中,利用振動力減小骨料內部摩擦阻力和粘結力,使振動范圍內的碾壓混凝土呈流態,鋪灑在碾壓混凝土面層及溝槽中的水泥凈漿均勻地充填骨料空隙,振搗至無氣泡溢出時為止。每段堰塊(20 m長×0.5 m寬)的改性混凝土從加漿到振搗完畢控制在40 min內。振搗時振搗棒伸入下層混凝土0.05 m,振搗范圍延伸到碾壓混凝土內0.20~0.30 m,為保證改性區域和碾壓區域的結合良好,在與碾壓混凝土結合部位塔接0.15~0.20 m處,用BW75S小振動碾再補碾2~3遍。要求碾壓混凝土拌和物從拌和到碾壓、振搗完畢歷時不超過1 h。
    2 改性混凝土性能檢測
    2.1 改性混凝土強度抽檢
    施工過程中在倉面取5組改性混凝土樣本作檢測。3組齡期為28 d,其抗壓強度最小值為14.7 MPa,最大值為16.1 MPa,平均值為15.2 MPa;2組90 d齡期,其抗壓強度最小值為22.2 MPa和最大值為24.8 MPa,平均值為23.5 MPa。從檢測結果可看出,改性混凝土抗壓強度均滿足設計要求。
    2.2 改性混凝土全面性能檢測
    抽檢改性混凝土全面性能2套,混凝土28 d極限拉伸平均值為0.66×10-4,合格率為86%,僅1組為0.58×10-4,略低于設計要求;但90 d極限拉伸平均值為0.73×10-4,滿足設計要求。抗凍、抗滲試驗出來的各項指標均滿足設計要求。
    2.3 現場碾壓混凝土壓實度
    2002年12月23日-2003年3月25日利用核子密度儀現場檢測碾壓混凝土壓實度1075次,其中二級配改性混凝土檢測221次,實測密度平均值為2381 kg/m3,平均壓實度為99%,壓實度檢測結果都滿足設計要求(不滿足設計要求的,已及時進行了補碾)。
    三期RCC圍堰投入使用后運行工況正常。其較為成功的施工方法和工藝有如下幾點:
    (1)三期擋水RCC圍堰改性混凝土所用凈漿由獨立制漿系統提供,避免了拌和系統同時拌制兩種混凝土造成的干擾,加快了混凝土生產速度。
    (2)倉面施工時,改性混凝土施工是先鋪碾壓混凝土后鋪凈漿,鋪漿和振搗是獨立作業,簡化了施工工藝,加快了施工速度。
    (3)由于改性混凝土的膠凝材料使用量比碾壓混凝土略多,比常態混凝土少,與常態混凝土相比,簡化了溫控措施。
    (4)在改性混凝土施工中還需進一步探索有關現場加漿計量既準確又簡單的方法。

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