常态砼施工措施

 

一期围堰基础垫层及10#~12#溢流坝

前期常态砼施工措施

 

1. 概述

1.1围堰：

恶滩水电站扩建工程一期围堰，为全年挡水施工围堰。上、下游围堰为碾压混凝土，纵向围堰中上游段有48.5m长与11#溢流坝段相结合,其余部分为利用原水轮泵堤体加宽加高后形成。围堰轴线全长648.13m(其中上游段250.82m，纵向段长179.07 m,下游段长218.24m)；堰顶宽5m；堰顶高程上游段为▽112.74～▽114.0，下游段为▽ 110.6～▽ 111.5，纵向段为▽110.6，最大堰高为34.0m，最大底宽为21.0m，均出现在上游段；围堰迎水面垂直，背水面上游边坡为1:0.75，下游边坡和纵向段边坡为1:0.65；在上游围堰轴线转折处设一条伸缩缝，在右端与主体工程11#溢流坝处设一条结构缝，下游围堰与纵向混凝土围堰连接处设两条伸缩缝，在纵向围堰与溢流坝相接处设一条结构缝。纵向围堰在下游段设50m长的基坑充水段。

    围堰设计标准为全年洪水期5年一遇（频率20% ）相应流量16300m³/s，上游围堰堰前水位为113.50m，下游围堰堰前水位为109.6m。围堰基础垫层为C15常态混凝土，厚1.0m。围堰主要工程量：碾压混凝土C10：104205.0 m³；常态混凝土C15：8900.0 m³；土方开挖10400.0 m³。旧坝拆除9000.0 m³。

 碾压混凝土围堰使用期为2年，按施工总进度要求，2002年1月完成上、下游围堰土石方开挖，4月30日完成上、下游围堰的全部混凝土浇筑工作。

1.2溢流坝：

10#～12#溢流坝坝段位于厂房右侧，各坝段宽度分别为17.0m、23.5m和25m，7#、8#闸墩分别落在10#、11#坝段上，9#、10# 闸墩落在12#坝段上，其中7#、9#、10#墩宽4m，8#闸墩与围堰纵向导墙结合宽5m，坝段上、下游方向长56.5m（桩号：上0+008.0m～下0+048.5m，不含护坦宽度8.5m），坝底高程74.0m，溢流堰高程97.5m，坝面高程130.0m，最大坝高56.0m，共分26个浇筑层。混凝土工程量：61542.0 m³。

按施工进度要求10#～12#溢流坝混凝土于2002年1月开始施工，2006年4月全部完成，共分四个浇筑时段。第一浇筑时段为2002年1月～4月，需完成混凝土31768.0 m³。

 

2. 混凝土入仓机械设备与施工工艺的选择：

2.1混凝土水平运输设备

    按合同招标文件的规定，选用10t自卸汽车作为混凝土水平运输机械。自卸汽车从拌和楼接料后沿上、下游基坑道路运至工作仓面附近，然后用其它起重设备提升入仓浇筑。

2.2混凝土垂直运输设备及混凝土施工方法选择

     按投标文件的原定方案，碾压砼围堰垫层常态混凝土（C15）是采用WD—400履带吊吊运3 m³卧罐入仓浇筑施工的； 10#～12#溢流坝是用施工门机和10#坝下游WD—400履带吊浇筑施工的，同时对门机、履带吊无法控制的范围（10#坝上游侧及右侧部分混凝土），采用仓面平台手推车运输入仓方式，此阶段主要浇筑10#～11#溢流坝▽112.0以下部分的混凝土。

从上述方案看，无论是围堰基础垫层还是溢流坝坝体，其混凝土施工都动用到履带吊，考虑我单位的履带吊已停用多年，需购买大量的配件来维修，且维修时间较长，无法在2001年12月10日前到位，进而影响围堰与溢流坝的工程施工进度。事实上履带吊也难以克服其吊运生产能力低（最大提升能力仅20 m³/每小时），控制范围小（最大回转半径仅27m）的缺点，即使配合3#、6#门机施工,也无法将10#～12#坝段全部覆盖完。为此,将采用两台混凝土输送泵（分别布置在10#坝下游和上游围堰下游侧）来代替WD—400履带吊,以泵送混凝土入仓方式代替履带吊提升混凝土入仓方式进行前期常态砼的施工，施工门机布置的方案不变。

 

3. 泵送混凝土的施工特点：

3.1混凝土输送泵的选型

   我部选用的混凝土输送泵型号是HBT60.7.75EA(中联建设机械产业公司生产)，功率为75KW，扬程220m，运距500m，最大理论混凝土输送量为67 m³/h，泵送压力6.5Mpa，混凝土输送管内径为φ125mm，理论允许最大骨料（碎石）粒径为40mm（我单位在柳州防洪堤工程施工实践证明骨料的最大粒径可达到50mm），分配阀型式为闸板阀。

3.2混凝土输送泵生产能力的分析

  考虑各种不利因素，实际生产能力为理论生产能力的75%，即67×0.75=50.25（m³/h），正常情况下台班产量为50.25 m³/h×5.0h=251.25m³，(每台班生产时间为5.0小时,其余时间用来洗管、拆移、故障排除)，每天工作两台班，每月工作22天，那么正常月产量为：251.25×2×22=11055.0(m³)，两台混凝土泵配合两台门机施工的月产量可达22000多m³，满足10#～12#前期混凝土施工和围堰垫层混凝土施工的最大月产量（约21000 m³）的要求。

3.3泵送混凝土的特点与经验

      泵送混凝土是目前较为先进的一种混凝土输送技术，具有受施工环境影响小，效率高，投入机械少的特点，且工艺简单，劳动力使用强度低，能够全天候施工。混凝土泵送布料范围广,移动方便,对大体积仓面长条形砼结构施工方便,可多个工作面同时施工(适合厂房、安装间、开关站等部位施工)；高掺粉煤灰，水泥水化热小。

采用大体积泵送混凝土施工技术，可解决门机浇筑控制不到的部位混凝土施工问题，提高工效，加快施工进度，这一施工技术本单位已在柳州防洪堤工程开发应用并取得成功，收到良好效益。特别是对于C20以下的低标号混凝土泵送技术的研究及应用，从配合比设计及优化、泵送设备的选型与布置，施工浇筑工艺上，较好地解决了低标号混凝土的可泵性、经济性和质量保证等三个难题，采用泵送砼施工可解决本工程前期（即2002年元月份以前）10#～12#坝段混凝土及厂房其他部位砼入仓问题。

 

4. 确定选择配合比

      混凝土生产的材料来源：根据招投标文件规定，42.5Mpa水泥来源于广西黎塘水泥厂,粉煤灰为来宾B厂生产的一级粉煤灰和统灰，一级灰用于10#~12#溢流坝主体工程，统灰用于围堰碾压砼；碎石和砂为机制砂石料；外加剂用江西武冠厂生产的普通缓凝减水剂。配合比的设计根据上述材料情况，通过室内试验采用，并结合现场应用情况研究，参考柳州防洪工程的成功经验，塌落度控制在80~100mm；优选泵送外加剂，以提高混凝土和易性和可泵性；尽量选用大粒径粗骨料（但最大粒径不大于5cm），加强浇筑工艺管理；适当增加少量水泥，提高强度和容重），测试出适合本工程使用的泵送混凝土优化配合比。

 

5. 混凝土泵送工艺

泵送混凝土施工的工艺流程如下图所示：

布置           洗管          排水        泵送水泥煤灰浆   

 

                            完工

泵送混凝土    浇筑混凝土      泵水        清洗拆管

5.1 混凝土泵送管路的布置原则

（1）管路布置尽可能使距离最短、弯管最少。

（2）管路接头联接牢固、密封、不漏浆。

（3）管路布置要满足先浇最远处，然后依次拆管后退，减少泵送过程中接管影响作业。

（4）在布置变管的地方，尽量使用转弯半径大的弯管，减少压力损失，避免堵管。

（5）向上布管不使用垂直向上的90°的弯管，用钢管搭设脚手架斜道，减少输送阻力和堵管。

（6）向下布管，在垂直向下的管路下布置一水平段或管口朝上的倾斜坡段，以减少砼自落产生离析而堵塞。

5.2泵送过程的停歇

将仓面和泵机联系起来，利用信号灯控制砼浇筑过程的停、送料，如要控制砼浇筑速度，管路装拆等停歇时间较长，可每隔10~25分钟冲反泵再正泵2~3个行程。

5.3泵送管故障排除

遇到输送管堵塞时，一般反泵3~4个行程，若该操作反复3~4遍仍不能排除故障，可用木棰敲打输送管，找出声音沉闷的地方，或分段拆管检查，拆除清理即可，一般情况下弯管处和管的末端堵塞的可能性较大。

 

6.泵送砼浇筑工艺与方法

泵送砼流动性较大，在振捣过程中骨料与水泥砂浆易产生不均匀分布，为保证砼的质量稳定，砼浇筑按如下工艺操作：

6.1采用平层浇筑法施工，浇筑层厚30~50cm，由远而近逐层浇筑。

6.2砼下料高度小于1m ，不能向模板内侧直冲布料，也不能冲击钢筋骨架。

6.3浇筑竖向结构混凝土时，布料的出口离模板内侧面不小于5cm，当浇筑   面水平结构时，不得在同一处连续布料，要在2~3m范围内水平移动布料，宜垂直于模板布料，以消除不均匀现象，仓面的泌水要及时排除。

6.4振捣时，振动棒移动间距宜为40cm左右，振捣时间宜为15~30秒，可一次长时间振捣，覆盖第二层砼前，再进行第二次复振，既可以振捣密点，排除水泡，又可防止过振产生骨料下沉分离。

6.5大体积水平结构的混凝土表面，在满仓后初凝前再复振一遍，并适时用木批抹平搓毛两遍以上，必要时用铁制滚筒压两遍以上，预防产生收缩裂缝。

6.6砼泵送结束前，计算好尚须使用的砼量，并及时通知拌合工以免造成砼浪费。

6.7浇完砼的仓面加强养护。

6.8砼入仓方法：用10t自卸汽车从拌合楼接料经基坑施工道路运至工作仓面附近 ，卸入集料斗，用溜槽将砼送到砼输送泵的进料斗，然后把砼泵送到工作面浇筑。

 

7. 泵送砼质量保证措施

7.1外部质量管理措施

低标号泵送砼为提高其可泵性，需增加适量的胶凝材料，其中粉煤灰的掺量较大，砼初凝时间较长，冬季终凝时间一般超过10小时，造成模板压力过大，易引起模板变形，产生错台或挂帘，为此，将特别制定一套适合泵送砼施工的模板安装技术规定，改变加固方法，提高刚度，规范模板安装工艺。在浇筑分仓上，针对小仓面,采取2~3个仓面同时开浇（泵送砼很容易实现）的方法。轮流布料,既提高工效,又防止因浇筑过快而产生模板变形。

7.2内部质量控制措施

（1）、原材料均经试验部门抽检合格后才能入库，且控制骨料的最大粒径小于5cm。

（2）、质检人员根据现场材料的具体情况，随时调整砼的配合比，确保砼的质量和可泵性良好。

（3）、调整优化砼配合比，控制坍落度为80~100mm，配料计量准确（电子计量）。

（4）加强现场施工管理，提高施工工艺水平。

7.3砼一般质量控制措施

砼一般质量保证措施按恶滩水电站扩建工程主体建筑物土建及金属结构安装I标《施工组织设计》8.2条款执行。

 

8. 泵送砼的其它保证与控制措施

安全保证措施按恶滩水电站扩建工程主体建筑物及金属结构安装I标施《施工组织设计》9.2条款执行。