碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法

碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法適用范圍

《碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法》適用于碾壓混凝土模板周邊，廊道、結構孔洞、鋼筋、止水片及埋件周圍等；壩肩岸坡、墊層混凝土等振動碾無法碾壓的部位。

碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法工藝原理

《碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法》的工藝原理敘述如下：

變態(tài)混凝土是在碾壓混凝土拌合物中加入一定數(shù)量的灰漿（水泥 粉煤灰 水 外加劑），使之改變工作度，達到能用常態(tài)混凝土作業(yè)法搗固密實的一種施工工藝?；覞{宜采用在新鋪碾壓混凝土的底部或中部鋪灑，然后采用常態(tài)混凝土作業(yè)法搗固密實。采用該工法施工能夠加快施工進度，保證工程質量，而且能夠取得較好的經(jīng)濟效益。鋪灑灰漿的碾壓混凝土的鋪層厚度可以與平倉厚度相同，以減少人工作業(yè)量，提高工作效率，減少工程成本。加漿量應根據(jù)具體要求經(jīng)試驗確定。

碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法施工工藝

• 工藝流程

《碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法》的工藝流程：碾壓混凝土鋪筑→平倉→碾壓→挖槽→加漿→填槽→振搗→復碾。

加漿振搗后的混凝土，必須滿足設計要求的各項物理性能指標和耐久性指標。同時應滿足2005年前已執(zhí)行的《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》的有關規(guī)定。

• 灰漿體配合比設計

《碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法》的灰漿體配合比設計如下：

一、拌制灰漿體使用的材料與碾壓混凝土原材料保持一致，不得另選材料。

二、灰漿體的濃度、水膠比及加漿量等重要參數(shù)應通過試驗確定?；覞{體所用材料與碾壓混凝土拌合物保持一致，加漿量多少與碾壓混凝土的V_c值有關，在試驗時應充分考慮（一般當V_c值為5~10秒時，加漿量采用體積比5%~7%），使加漿后混凝土的工作度達到1~4厘米，水膠比宜不大于同種碾壓混凝土的水膠比，滿足設計要求的各項物理性能指標和耐久性指標。

三、為了便于現(xiàn)場控制灰漿體水膠比，采用灰漿體濃度控制法?，F(xiàn)場漿體濃度控制應采用比重法。

• 操作要點

《碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法》的操作要點如下：

一、灰漿體

1.灰漿體拌制必須設置灰漿攪拌站，凈拌和時間不得少于120秒，嚴禁采用人工拌制。

2.灰漿體應嚴格按批準的配合比配制，對沉淀的漿體或超過8小時的灰漿體予以清除，重新配料拌制。

3.對新拌灰漿體經(jīng)檢查比重達不到要求時，不得再加水和粉煤灰，而應加水泥，加至比重達到要求為止。

二、加漿振搗工藝與要求

1.變態(tài)混凝土應隨碾壓混凝土澆筑逐層施工，一般宜采用底部或中部加漿法；變態(tài)混凝土的鋪層厚度宜與平倉厚度相同。

2.加漿振搗的工序為：平倉→碾壓→挖槽→加漿→填槽→振搗→復碾。如圖1所示。

3.碾壓時，加漿振搗部位不得碾壓，其他部位仍按要求的密實度碾壓。目的是為了防止?jié){體擴散到加漿振搗區(qū)域之外，保證加漿振搗效果。

4.加漿量應經(jīng)試驗確定，嚴格按規(guī)定用量控制。宜采用能計量的專用加漿器具，加漿量應通過計算控制[如：上游壩面振搗寬度為30厘米，碾壓層厚30厘米，加漿量（加漿量按6%）為每米加入3×10×3×0.06=5.4升]。視碾壓混凝土的V_c值的變化，可適當調整加漿量。

5.變態(tài)混凝土振搗應使用高頻振搗器，振搗時間宜大于常態(tài)混凝土1~2倍。保證漿體翻至表面。同時振搗器應插入下層混凝土5厘米，保證均勻性和上下層結合。

6.在變態(tài)混凝土與碾壓混凝土的接合部，用振動碾復碾。復碾的范圍應進入變態(tài)混凝土20厘米以上。碾壓遍數(shù)為倉面碾壓遍數(shù)的1/2。

7.止水片周圍是變態(tài)混凝土施工的關鍵部位之一，應嚴格按設計要求施工，采取措施支撐和保護止水材料，確保振搗密實。

《碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法》采用的機具設備見表1。

《碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法》用變態(tài)混凝土替代常態(tài)混凝土施工，解決了碾壓混凝土筑壩中振動碾無法碾壓部位的施工難題，不僅便于運輸和攤鋪施工，而且有利于與相鄰混凝土結合，減少施工干擾。

1.施工方法簡單。該工法是在已鋪筑的碾壓混凝土中加入一定數(shù)量的漿體（水泥 粉煤灰 水 外加劑），用常態(tài)混凝土振搗的方法完成混凝土施工，減少了壩內的混凝土品種，使異種混凝土的施工干擾大為簡化，施工方法簡單。

2.減少施工干擾、施工效率高。采用該技術可將碾壓混凝土改性，對碾壓混凝土模板周邊、壩肩岸坡、廊道及孔洞四周無法振碾和施工干擾部位采用變態(tài)混凝土，能確保鋪灑灰漿的碾壓混凝土攤鋪厚度與平倉厚度相同，減少了施工干擾和人工作業(yè)量，提高了施工效率。

3.施工質量好、投資省。采用變態(tài)混凝土解決了異種混凝土之間結合不良的困難，其性能可達到同設計標號常態(tài)混凝土的各項要求，能有效提高碾壓混凝土層面結合能力和抗?jié)B均勻性。同時由于減少了水泥用量，對降低混凝土的水化熱溫升有益，節(jié)省工程投資。

碾壓混凝土筑壩技術具有施工機械化程度高、快速、經(jīng)濟的特點。自20世紀80年代該項技術引入中國之后，施工工藝日益完善，通過20多年來在設計、材料、施工工藝等方面的創(chuàng)新發(fā)展，已形成了具有中國特點的技術模式。其中變態(tài)混凝土是一種典型的創(chuàng)新技術和工藝，變態(tài)混凝土是在碾壓混凝土攤鋪施工中鋪灑灰漿采用振搗的方法搗固密實，而形成的富漿碾壓混凝土。該工藝成功地解決了碾壓混凝土模板周邊、壩肩岸坡、廊道及孔洞四周無法振碾和施工干擾難題。從20世紀90年代初期開始，榮地、普定、石漫灘、沙牌、百色、招徠河、光照等水電站工程相繼采用了變態(tài)混凝土技術，并不斷擴大和發(fā)展其應用范圍，截至2005年，該技術已在所有的碾壓混凝土壩工程中得到應用?！赌雺夯炷林沃凶儜B(tài)混凝土施工工法》是在上述眾多工程變態(tài)混凝土施工實踐的基礎上總結形成，并得以不斷完善和推廣應用。

《碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法》的質量控制要求如下：

1.施工作業(yè)隊的操作人員應事先進行技術培訓，現(xiàn)場值班技術人員對漿體濃度和加漿量操作方法等實施全過程監(jiān)督；

2.現(xiàn)場值班技術人員對漿體濃度每2小時檢測一次，質檢人員負責監(jiān)督加漿振搗工藝并每班不少于一次抽查漿體比重；

3.試驗室對變態(tài)混凝土進行檢測。必須對加漿振搗后的混凝土進行取樣，每上升3米不得少于一組，用于檢驗混凝土有關物理性能評定指標；

4.對現(xiàn)場實物取樣進行數(shù)理統(tǒng)計，用以分析施工水平和混凝土驗收；

5.冬期施工時，除執(zhí)行該工程混凝土有關冬期施工的規(guī)定外，應特別注意變態(tài)混凝土的防凍，在振搗完畢后應立即覆蓋保溫材料保溫。保溫材料嚴禁使用草袋及可能對混凝土造成污染的材料。

《碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法》的效益分析如下：

碾壓混凝土模板周邊，廊道及孔洞周圍、止水片及埋件周圍等部位；壩肩岸坡墊層混凝土按設計要求采用變態(tài)混凝土。變態(tài)混凝土施工較異種混凝土和常態(tài)混凝土施工提高了工效，施工質量得到了保證，混凝土達到了外光內實，具有經(jīng)濟效益。

采用《碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法》施工時，除應執(zhí)行國家、地方的各項安全施工的規(guī)定外，尚應遵守注意下列事項：

1.堅決貫徹執(zhí)行國家《勞動法》和有關安全法律、法規(guī)；

2.建立健全安全組織機構，設置專職、兼職安全員；

3.起重設施可靠完好，整個現(xiàn)場及各項機具無不安全狀態(tài)，起重操作人員要堅持持證上崗制度；

4.編制安全作業(yè)指導書，嚴格按指導書要求作業(yè)。

《碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法》的應用實例如下：

• 實例1

石漫灘復建工程為碾壓混凝土重力壩，碾壓混凝土工程量36萬立方米，在碾壓混凝土模板周邊，廊道及孔洞周圍、鋼筋、止水片及埋件周圍等部位，使用變態(tài)混凝土代替常態(tài)混凝土施工約1.6萬立方米，變態(tài)混凝土寬度為30厘米，碾壓層厚30厘米，加漿量5%，每米加入5升，加漿后混凝土坍落度變化范圍在1~3厘米變態(tài)混凝土現(xiàn)場取樣檢測統(tǒng)計資料表明，各項物理性能指標均滿足設計要求，節(jié)約工程投資200萬元。

• 實例2

招徠河工程為碾壓混凝土高薄雙曲拱壩，碾壓混凝土工程量18萬立方米，在碾壓混凝土模板周邊，廊道及孔洞周圍、鋼筋、止水片及埋件周圍及岸坡等部位，使用變態(tài)混凝土施工約1.0萬立方米；變態(tài)混凝土寬度為50厘米，碾壓層厚30厘米，加漿量5%，每米加入7.5升。加漿后混凝土坍落度變化范圍在2~4厘米。變態(tài)混凝土現(xiàn)場取樣檢測統(tǒng)計分析，各項物理性能指標均滿足設計要求，節(jié)約工程投資100多萬元。

• 實例3

普定水電站碾壓混凝土拱壩壩高75米，壩體混凝土總量14.99萬立方米，其中碾壓混凝土12.7萬立方米。工程于1991年開工，1993年5月完工。該工程大量采用了變態(tài)混凝土施工技術，通過室內外試驗研究了變態(tài)混凝土加漿量和泛漿振實關系，變態(tài)混凝土均勻性及質量離散程度。該工程變態(tài)混凝土的容重、抗壓強度、離散性均達到較高技術指標，均勻性良好，離差系數(shù)Cv<0.081。

• 實例4

百色大壩是一座全碾壓混凝土重力壩，碾壓混凝土澆筑方量為210.4萬立方米。在百色大壩施工中，變態(tài)混凝土得到廣泛應用，變態(tài)混凝土總方量達16.33萬立方米左右。整個大壩岸坡常態(tài)混凝土墊層周圍及部分岸坡壩基部位、上下游模板邊、伸縮縫、上下游止水材料埋設處、廊道、電梯井周邊、觀測電纜周邊、拼縫鋼筋網(wǎng)部位及振動碾碾壓不到的部位全部采用變態(tài)混凝土。施工完后混凝土面層光滑內部密實，未發(fā)生裂縫及其他缺陷，經(jīng)鉆芯取樣發(fā)現(xiàn)，芯樣致密光滑，結合部位無法區(qū)分辨認，改性混凝土各項力學性能指標能完全滿足設計要求。

注：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算

在采用《碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法》施工過程中認真貫徹落實國家和部門有關環(huán)境保護的法律、法規(guī)和規(guī)章，做好施工區(qū)域的環(huán)境保護工作。

2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布《關于公布2005-2006年度國家級工法的通知》建質[2008]22號，《碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法》被評定為2005-2006年度國家一級工法。 2100433B

《碾壓混凝土快速筑壩技術》是一本具有較高理論水平和豐富工程實踐的技術專著。

全書共13章，內容包括：碾壓混凝土筑壩技術發(fā)展水平，碾壓混凝土壩設計與快速施工，原材料與工程實例，碾壓混凝土配合比設計與實例，碾壓混凝土性能研究與應用，碾壓混凝土摻合料研究與應用，石粉在碾壓混凝土中的研究與利用，變態(tài)混凝土施工技術，碾壓混凝土快速施工關鍵技術，碾壓混凝土溫度控制與防裂，碾壓混凝土質量控制與工程實例，鉆孔取芯、壓水及原位抗剪試驗，碾壓混凝土圍堰與CSG筑壩技術等。

《碾壓混凝土快速筑壩技術》是從事水利水電工程建設、設計、科研、施工、監(jiān)理的廣大工程技術人員及大專院校相關專業(yè)師生的重要參考資料。

在中國水力資源極為豐富的西南地區(qū)，修建高壩，加快清潔能源開發(fā)，是國家能源發(fā)展戰(zhàn)略。采用碾壓混凝土筑壩技術，具有快速、經(jīng)濟等優(yōu)勢，一直得到壩工界的青睞?！吨袊雺夯炷林渭夹g(2010)》收集的貴州沙沱等碾壓混凝土大壩建設中管理和施工技術成果，主要有碾壓混凝土拌和料入倉手段、材料配合比、摻合料選擇及壩體高溫季節(jié)施工技術等內容。

《中國碾壓混凝土筑壩技術(2010)》可供類似工程設計、施工、科研等部門有關人員參考。

序

前言

第1章 綜述

1.1 我國碾壓混凝土筑壩技術發(fā)展水平

1.2 碾壓混凝土壩的發(fā)展歷程

1.3 碾壓混凝土筑壩技術推廣應用

1.4 碾壓混凝土快速筑壩關鍵技術探討

1.5 碾壓混凝土快速筑壩技術創(chuàng)新及反思

第2章 碾壓混凝土壩設計與快速施工

2.1 概述

2.2 碾壓混凝土壩設計與快速施工

2.3 碾壓混凝土設計指標與壩體材料分區(qū)

2.4 碾壓混凝土壩設計簡介

2.5 結語

第3章 原材料與工程實例

3.1 概述

3.2 水泥性能與工程實例

3.3 粉煤灰性能與品質檢測

3.4 水工混凝土外加劑性能

3.5 骨料性能與工程實例

3.6 結語

第4章 碾壓混凝土配臺比設計與實例

4.1 概述

4.2 碾壓混凝土配合比參數(shù)選擇

4.3 配合比設計依據(jù)及內容

4.4 碾壓混凝土配合比設計方法

第5章 碾壓混凝土性能研究與應用

5.1 概述

5.2 碾壓混凝土性能及影響因素

5.3 外加劑、VC值、溫度與凝結時間關系研究

5.4 自生體積變形、絕熱溫升及徐變試驗

5.5 人工砂摻河砂碾壓混凝土性能試驗研究

第6章 碾壓混凝土摻臺料研究與應用

6.1 概述

6.2 碾壓混凝土摻合料微觀分析研究

6.3 SL摻合料在戈蘭灘工程中的研究與應用

第7章 石粉在碾壓混凝土中的研究與利用

7.1 概述

7.2 石灰?guī)r石粉

7.3 石粉對碾壓混凝土性能影響

7.4 碾壓混凝土外摻石粉代砂工程實例

7.5 百色輝綠巖人工砂石粉在碾壓混凝土中利用研究

第8章 變態(tài)混凝土施工技木

8.1 概述

8.2 變態(tài)混凝土配合比試驗

8.3 變態(tài)混凝土施工技術

8.4 防滲區(qū)變態(tài)混凝土摻纖維試驗研究

8.5 變態(tài)混凝土在百色RCC主壩中的應用

第9章 碾壓混凝土快速施工關腱技術

9.1 概述

9.2 碾壓混凝土快速施工關鍵技術

9.3 金安橋大壩碾壓混凝土快速施工關鍵技術

9.4 嚴寒干燥地區(qū)的龍首拱壩RCC施工

第10章 碾壓混凝土溫度控制與防裂

10.1 概述

10.2 溫度控制基本資料及標準

10.3 碾壓混凝土溫度控制措施

10.4 溫度控制與防裂技術創(chuàng)新與探討

10.5 某水利樞紐工程碾壓混凝土重力壩溫度控制

第11章 碾壓混凝土質量控制與工程實例

11.1 概述

11.2 質量控制和評定規(guī)定

11.3 碾壓混凝土其他質量控制措施及探討

11.4 核子密度儀在碾壓混凝土中的應用

第12章 鉆孔取芯、壓水及原位抗剪試驗

12.1 概述

12.2 大壩碾壓混凝土鉆孔取芯

12.3 碾壓混凝土現(xiàn)場壓水試驗

12.4 碾壓混凝土芯樣性能試驗

12.5 碾壓混凝土原位抗剪斷試驗

12.6 大壩碾壓混凝土鉆孔取芯及壓水試驗

12.7 金安橋大壩碾壓混凝土芯樣性能試驗

12.8 大壩碾壓混凝土現(xiàn)場原位抗剪斷試驗

第13章 碾壓混凝土圍堰與CSG筑壩技術

13.1 碾壓混凝土圍堰

13.2 膠凝砂礫石(CSG)筑壩技術

13.3 龍灘碾壓混凝土圍堰設計與快速施工

13.4 功果橋上游圍堰CSG配合比設計及應用

附錄1 國家級工法——《水工混凝土配合比試驗工法》

附錄2 國家級工法——《碾壓混凝土筑壩中變態(tài)混凝土施工工法》

附錄3 某工程大壩碾壓混凝土施工工法

主要參考文獻 2100433B