摘要: 三峽工程的關(guān)鍵項(xiàng)目之一——碾壓混凝土圍堰施工工期緊、施工強(qiáng)度大、技術(shù)要求高。針對(duì)這些特點(diǎn),從設(shè)計(jì)、配合比、施工組織和施工技術(shù)等各方面進(jìn)行優(yōu)化,為快速施工及質(zhì)量保證創(chuàng)造最有利的條件。施工采用全斷面攤鋪碾壓、不間斷連續(xù)上升方式,創(chuàng)造了月強(qiáng)度47萬(wàn)m3,日強(qiáng)度2.1萬(wàn)m3,小時(shí)強(qiáng)度達(dá)到1 265 m3等多項(xiàng)碾壓混凝土施工的新紀(jì)錄。
關(guān)鍵詞:碾壓混凝土圍堰; 關(guān)鍵技術(shù); 研究; 三峽工程
1 工程特點(diǎn)
三峽工程是當(dāng)今世界上的水電工程,總工期17年。為使工程早日發(fā)揮效益,采用圍堰臨時(shí)擋水方案以保障船閘通航和初期發(fā)電;即在右岸導(dǎo)流明渠截流后修建的土石圍堰保護(hù)下,利用一個(gè)枯水季節(jié)快速建造一座高90 m、總方量為110萬(wàn)m3的碾壓混凝土圍堰,與左岸已經(jīng)形成的二期大壩共同承擔(dān)擋水任務(wù),同時(shí)與三期下游土石圍堰及混凝土縱向圍堰共同形成三期基坑,以保證右岸大壩和廠房干地施工。它有如下特點(diǎn):
(1)該項(xiàng)目是控制工期的關(guān)鍵性項(xiàng)目,關(guān)系到三峽工程2003年能否按期實(shí)現(xiàn)通航、蓄水和發(fā)電目標(biāo)。因而,要求該項(xiàng)工程務(wù)必按期完成。
(2)水庫(kù)初期蓄水后,形成124億m3的大水庫(kù)。該項(xiàng)工程,從性質(zhì)上講為圍堰,屬臨時(shí)工程,但實(shí)際上相當(dāng)于規(guī)模很大的碾壓混凝土擋水壩,其質(zhì)量不能有任何放松。
(3)工期緊、施工強(qiáng)度高。施工時(shí)間只有不到5個(gè)月,原計(jì)劃月澆筑強(qiáng)度為35~38萬(wàn)m3。在狹窄的施工范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)如此高的施工強(qiáng)度,為水電施工所罕見(jiàn)。
(4)由于是臨時(shí)工程,對(duì)今后工程的正常運(yùn)行有影響,因此施工時(shí)必須考慮今后拆除要求。這無(wú)疑將增加了施工的難度。
為了滿足上述要求,必須在設(shè)計(jì)和施工等各個(gè)方面有所突破,為快速施工及質(zhì)量保證創(chuàng)造最有利的條件。
2 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述
三期碾壓混凝土圍堰為全斷面碾壓混凝土結(jié)構(gòu),上游面4 m為防滲層,底寬107 m,圍堰軸線全長(zhǎng)為580 m,不設(shè)縱縫,只在上游面每隔40 m,設(shè)永久橫縫,在永久橫縫中間設(shè)誘導(dǎo)縫,這樣除局部地方外,可以全斷面攤鋪碾壓,為快速施工創(chuàng)造最有利的條件。
簡(jiǎn)化了混凝土的標(biāo)號(hào)。原設(shè)計(jì)共有兩個(gè)不同級(jí)別的混凝土,施工過(guò)程中根據(jù)實(shí)際情況改為單一級(jí)配的混凝土。
上游面防滲層采用加漿混凝土,即在碾壓混凝土中加入水泥漿,使之變成為類似常態(tài)混凝土,增強(qiáng)混凝土防滲性能。
廊道的存在會(huì)影響施工進(jìn)度,經(jīng)過(guò)反復(fù)論證,將上層廊道與爆破拆除廊道合并,這樣突破了規(guī)范規(guī)定的上下層廊道之間的距離為20~30 m的規(guī)定,因而上下層之間排水孔的施工必須非常謹(jǐn)慎。
3 配合比設(shè)計(jì)
配合比設(shè)計(jì)原則是在滿足強(qiáng)度要求的前提下,盡可能少用水泥,多摻用粉煤灰。施工中采用三級(jí)配90 d齡期150號(hào)的混凝土,抗?jié)B標(biāo)號(hào)為50號(hào),抗凍標(biāo)號(hào)為8。選用525#中熱水泥、一級(jí)粉煤灰、花崗巖人工骨料。經(jīng)過(guò)室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)性試驗(yàn),在摻JG-3或ZB-1A高效減水劑的情況下,確定的施工配合比的用水量為83 kg/m3,水泥用量為75 kg/m3。
4 施工
由于工期緊,決定采用全斷面通倉(cāng)碾壓方案,參照國(guó)內(nèi)外施工經(jīng)驗(yàn)及施工機(jī)械的情況,并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),最終選擇壓實(shí)層厚30 cm,連續(xù)上升的方案。
4.1 混凝土攤鋪方式
的倉(cāng)面面積達(dá)19 000 m2,按照壓實(shí)層厚30 cm,層間間歇6h的要求,入倉(cāng)強(qiáng)度必須達(dá)到950 m3/h。針對(duì)如此高強(qiáng)度的要求,方案比較時(shí)研究了通倉(cāng)平層連續(xù)鋪筑上升和通倉(cāng)斜層鋪筑上升兩種方式。經(jīng)過(guò)施工過(guò)程仿真分析,平層鋪筑法在拌和系統(tǒng)供料強(qiáng)度能保證的情況下,有利于高強(qiáng)度快速施工。故選用了平層鋪筑上升方式??杀韧▊}(cāng)斜鋪筑縮短1.5個(gè)月。
4.2 碾壓混凝土運(yùn)輸入倉(cāng)方式及設(shè)備配置
不分縱縫,可以限度地簡(jiǎn)化倉(cāng)面,但倉(cāng)面面積達(dá)到19 000 m2,施工上如果要做到連續(xù)上升,按層厚30 cm,層間間歇6 h計(jì)算,小時(shí)強(qiáng)度要求達(dá)到50 m3。因此,如何保證混凝土的連續(xù)高強(qiáng)度的供應(yīng),選擇什么樣的入倉(cāng)方式及相應(yīng)的設(shè)備配置對(duì)于保證工程進(jìn)度及質(zhì)量至關(guān)重要。
要滿足這一要求,首先要在初凝時(shí)間上取得突破。根據(jù)施工規(guī)范要求:混凝土從拌和加水到碾壓完畢的歷時(shí)不宜超過(guò)2 h,美國(guó)甚至規(guī)定該歷時(shí)為45 min。經(jīng)過(guò)室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)試驗(yàn),最后確定摻用JG3或ZB-1A高效減水外加劑,使初凝時(shí)間延長(zhǎng)為20~23 h。
RCC入倉(cāng)方式根據(jù)該圍堰施工場(chǎng)地狹窄、道路難布置、施工工期緊等特點(diǎn),經(jīng)過(guò)綜合比較,考慮到在土石方填量最小、上部施工方案來(lái)得及銜接的情況下,選用碾壓混凝土圍堰高程90 m以下全部以自卸汽車直接入倉(cāng),高程90~115 m以自卸汽車為主、塔(頂)帶機(jī)為輔入倉(cāng),高程115 m以上以塔帶機(jī)為主、倉(cāng)內(nèi)汽車轉(zhuǎn)料為輔的方案。
汽車入倉(cāng)關(guān)鍵問(wèn)題有三:一是入倉(cāng)之前必須把汽車沖洗干凈,絕對(duì)不允許污物入倉(cāng);二是入倉(cāng)口的倒換和碾壓過(guò)渡的處理;三是倉(cāng)內(nèi)的行使路線、指揮、卸料等各個(gè)環(huán)節(jié)必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格規(guī)劃,以便使整個(gè)施工組織有序進(jìn)行。
4.3 混凝土拌和系統(tǒng)配置
結(jié)合后面大壩和廠房施工,共布置兩個(gè)系統(tǒng),4座自落式拌和樓(2座4×4.5 m3,2座4×3 m3),可以滿足1000 m3/h的供應(yīng)要求。一個(gè)系統(tǒng)直接由汽車接料運(yùn)至倉(cāng)內(nèi),另一個(gè)系統(tǒng)先由皮帶機(jī)運(yùn)到堰后一轉(zhuǎn)料平臺(tái),然后由自卸汽車轉(zhuǎn)運(yùn)入倉(cāng),縮短汽車運(yùn)距約1.5 km。
倉(cāng)內(nèi)設(shè)備配置,共配備16臺(tái)BW-202AD和DD-110型號(hào)的振動(dòng)碾,13臺(tái)不同型號(hào)的平倉(cāng)機(jī)和推土機(jī)。采用先靜壓2遍,再有振碾壓8遍。防滲層壓實(shí)度按98%控制,其它部位要求到達(dá)97%。
4.4 道路布置
根據(jù)地形條件、入倉(cāng)強(qiáng)度等因素,共布置有5條道路,隨著倉(cāng)面的升高,道路逐漸減少。高程90 m以下圍堰下游兩側(cè)各布置1條道路,高程90~115 m僅在右側(cè)布置1條道路,高程115 m以上取消道路。入倉(cāng)道路采取全斷面填筑,下部填方量大、路面寬的部位布置多條車道,道路半幅填筑上升,每次上升60 cm,半幅車輛通行,互相交替隨堰體上升逐漸抬高。入倉(cāng)口路面寬度始終保證在20~24 m。在距入倉(cāng)口前30 m范圍填干凈碎石脫水路面,上鋪鋼欄柵。
4.5 塔(頂)帶機(jī)布置
堰體澆至高程90 m后,塔帶機(jī)開(kāi)始投入使用。兩臺(tái)塔帶機(jī)布置在下游側(cè),可覆蓋大部分倉(cāng)面范圍并澆至堰頂。根據(jù)三峽二期工程經(jīng)驗(yàn),塔帶機(jī)采用“1樓1線1機(jī)”方式,即1臺(tái)塔帶機(jī)配1條供料線,直接連接到右岸高程150 m拌和系統(tǒng),該拌和系統(tǒng)任意1個(gè)樓均可向兩臺(tái)塔帶機(jī)供料,方便靈活,保證率高。
4.6 模板選擇
模板對(duì)施工影響巨大。要做到連續(xù)不間歇上升,要求模板拆裝速度快、穩(wěn)定性好,拆裝時(shí)對(duì)倉(cāng)面干擾小。經(jīng)研究,圍堰迎水面選用國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的懸臂翻升鋼模板,立模面積4.44萬(wàn)m2。背水面采用臺(tái)階預(yù)制混凝土模板及臺(tái)階組合鋼模板,預(yù)制塊長(zhǎng)2 m、寬1 m、高0.6 m,立模面積2.9萬(wàn)m2。
4.7 廊道快速施工
圍堰設(shè)有兩層廊道,分別為高程40 m的基礎(chǔ)廊道和高程107.5 m的爆破廊道。廊道均采用混凝土預(yù)制件,寬2.5 m,頂高3 m,每節(jié)長(zhǎng)1 m。為了不影響正常施工進(jìn)度,采取預(yù)埋\\\\[360槽鋼形成安裝槽,并且不拆除?;炷翝仓晾鹊赖装搴罅⒓从闷嚨踹M(jìn)行預(yù)制廊道吊裝。廊道就位后,兩側(cè)對(duì)稱澆筑混凝土,離邊線50 cm范圍內(nèi)澆筑改性混凝土,防止碾壓機(jī)械擠壓致使廊道變形。一個(gè)20 m長(zhǎng)的堰塊用時(shí)約3 h,未影響層間的直接鋪筑,滿足了快速施工的要求。
5 施工過(guò)程中的主要質(zhì)量控制措施
5.1 防滲層的工藝措施
圍堰迎水側(cè)4 m寬設(shè)置防滲層,采用二級(jí)配碾壓混凝土,其中上游側(cè)50 cm寬度范圍內(nèi)加凈漿成為變態(tài)混凝土,并摻水泥基滲透防水劑。
防滲層層面鋪灑凈漿,并及時(shí)覆蓋、平倉(cāng)和壓實(shí)混凝土。上游側(cè)50 cm寬度范圍內(nèi)改性混凝土采取挖槽摻灑加漿,并振搗密實(shí),對(duì)挖槽的深度與寬度、凈漿比重、加漿量和振搗方式進(jìn)行嚴(yán)格控制,混凝土攤鋪后30 min內(nèi)挖槽、灑漿完畢,灑漿10 min后開(kāi)始振搗,并在30 min內(nèi)振搗完畢。
改性混凝土與碾壓混凝土結(jié)合部位搭接寬度按不小于20 cm控制,采用先碾壓混凝土、后改性混凝土的順序施工,結(jié)合部位要求認(rèn)真振搗后再補(bǔ)碾。
5.2 碾壓混凝土VC值的控制
三峽三期碾壓混凝土圍堰VC規(guī)定為1~8 s,可以說(shuō)對(duì)下限沒(méi)有嚴(yán)格規(guī)定,以不陷碾為原則。實(shí)際施工過(guò)程中通常情況下按3 s左右控制,陰雨天氣按4~6 s控制。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工發(fā)現(xiàn),VC值低不僅砂漿豐富,可碾性好,壓實(shí)度容易滿足要求,而且對(duì)防止骨料分離起到重要的作用。
5.3 塔帶機(jī)運(yùn)輸碾壓混凝土的質(zhì)量保證措施
塔帶機(jī)可以實(shí)現(xiàn)從拌和樓至倉(cāng)面直接布料,關(guān)鍵是如何防止骨料分離。采取的主要措施有:優(yōu)化混凝土配合比、適當(dāng)增加膠凝材料,配合比見(jiàn)表1。供料線運(yùn)輸時(shí)保證送料連續(xù)、均勻、適量,控制卸料方式、卸料高度和料堆高度。布料與平倉(cāng)交叉作業(yè),布料在已攤平但未碾壓的層面上,減少骨料分離效果明顯。對(duì)小范圍的骨料分離,輔以人工分散集中骨料。
6 圍堰拆除設(shè)計(jì)
由于該圍堰只是臨時(shí)擋水發(fā)電,待右岸電站發(fā)電時(shí),必須將堰體上部25 m高度范圍內(nèi)拆除。
主要研究深孔梯段爆破拆除、洞室爆破傾倒拆除和洞室爆破滑移拆除三種方案。
經(jīng)綜合比較,選用了洞室爆破傾倒拆除方案,預(yù)埋藥室均采用預(yù)制構(gòu)件,汽車運(yùn)至倉(cāng)內(nèi)、吊車安裝到位,通過(guò)精心組織,未影響圍堰高強(qiáng)度連續(xù)上升。
該圍堰于2002年12月16日開(kāi)始澆筑,2003年4月16日澆至堰頂,施工歷時(shí)4個(gè)月。施工過(guò)程中,2003年元月達(dá)到48萬(wàn)m3的澆筑紀(jì)錄,日強(qiáng)度2.1萬(wàn)m3,月上升27 m,連續(xù)上升高度57.5 m。鉆孔取芯及進(jìn)水后的觀測(cè)情況表明,施工質(zhì)量?jī)?yōu)良,這一關(guān)鍵性項(xiàng)目在施工技術(shù)上已經(jīng)取得了重大突破。
但是,圍堰運(yùn)行半年多后,在兩個(gè)高程出現(xiàn)了幾乎橫貫全長(zhǎng)的水平裂縫。經(jīng)過(guò)對(duì)施工記錄、內(nèi)部觀測(cè)資料進(jìn)行分析,結(jié)合仿真計(jì)算,確定了裂縫的主要成因。上部高程107.5 m處的裂縫,由于該處設(shè)有爆破拆除廊道,廊道前澆筑的是常態(tài)混凝土,其上、下、后面均為碾壓混凝土,裂縫出現(xiàn)在常態(tài)與碾壓兩種混凝土交接面處,很明顯是由于兩種混凝土的不同性能引起的;下部高程88 m處的裂縫,施工過(guò)程中由于下雨,中間停歇了一段時(shí)間,致使覆蓋時(shí)間達(dá)到14 h左右,恢復(fù)澆筑采用灑凈漿的方式;同時(shí),內(nèi)部觀測(cè)資料顯示,運(yùn)行半年后內(nèi)部溫度仍在溫度34.5℃,而此時(shí)上游江水溫度僅為8℃左右。
通過(guò)對(duì)裂縫成因分析,提醒我們?cè)谝院竽雺夯炷潦┕ぶ袘?yīng)注意如下問(wèn)題:
(1)設(shè)計(jì)中盡量不要出現(xiàn)常態(tài)與碾壓混凝土混合的問(wèn)題,必須采用常態(tài)混凝土?xí)r,可考慮采用改性混凝土。
(2)碾壓混凝土連續(xù)上升對(duì)施工進(jìn)度有利,但是,如何解決溫度問(wèn)題,應(yīng)引起高度重視。
(3)對(duì)出現(xiàn)間歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng),但又沒(méi)有超過(guò)初凝時(shí)間的層面,采用灑凈漿恢復(fù)澆筑的處理方式應(yīng)在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定。
關(guān)鍵詞:碾壓混凝土圍堰; 關(guān)鍵技術(shù); 研究; 三峽工程
1 工程特點(diǎn)
三峽工程是當(dāng)今世界上的水電工程,總工期17年。為使工程早日發(fā)揮效益,采用圍堰臨時(shí)擋水方案以保障船閘通航和初期發(fā)電;即在右岸導(dǎo)流明渠截流后修建的土石圍堰保護(hù)下,利用一個(gè)枯水季節(jié)快速建造一座高90 m、總方量為110萬(wàn)m3的碾壓混凝土圍堰,與左岸已經(jīng)形成的二期大壩共同承擔(dān)擋水任務(wù),同時(shí)與三期下游土石圍堰及混凝土縱向圍堰共同形成三期基坑,以保證右岸大壩和廠房干地施工。它有如下特點(diǎn):
(1)該項(xiàng)目是控制工期的關(guān)鍵性項(xiàng)目,關(guān)系到三峽工程2003年能否按期實(shí)現(xiàn)通航、蓄水和發(fā)電目標(biāo)。因而,要求該項(xiàng)工程務(wù)必按期完成。
(2)水庫(kù)初期蓄水后,形成124億m3的大水庫(kù)。該項(xiàng)工程,從性質(zhì)上講為圍堰,屬臨時(shí)工程,但實(shí)際上相當(dāng)于規(guī)模很大的碾壓混凝土擋水壩,其質(zhì)量不能有任何放松。
(3)工期緊、施工強(qiáng)度高。施工時(shí)間只有不到5個(gè)月,原計(jì)劃月澆筑強(qiáng)度為35~38萬(wàn)m3。在狹窄的施工范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)如此高的施工強(qiáng)度,為水電施工所罕見(jiàn)。
(4)由于是臨時(shí)工程,對(duì)今后工程的正常運(yùn)行有影響,因此施工時(shí)必須考慮今后拆除要求。這無(wú)疑將增加了施工的難度。
為了滿足上述要求,必須在設(shè)計(jì)和施工等各個(gè)方面有所突破,為快速施工及質(zhì)量保證創(chuàng)造最有利的條件。
2 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述
三期碾壓混凝土圍堰為全斷面碾壓混凝土結(jié)構(gòu),上游面4 m為防滲層,底寬107 m,圍堰軸線全長(zhǎng)為580 m,不設(shè)縱縫,只在上游面每隔40 m,設(shè)永久橫縫,在永久橫縫中間設(shè)誘導(dǎo)縫,這樣除局部地方外,可以全斷面攤鋪碾壓,為快速施工創(chuàng)造最有利的條件。
簡(jiǎn)化了混凝土的標(biāo)號(hào)。原設(shè)計(jì)共有兩個(gè)不同級(jí)別的混凝土,施工過(guò)程中根據(jù)實(shí)際情況改為單一級(jí)配的混凝土。
上游面防滲層采用加漿混凝土,即在碾壓混凝土中加入水泥漿,使之變成為類似常態(tài)混凝土,增強(qiáng)混凝土防滲性能。
廊道的存在會(huì)影響施工進(jìn)度,經(jīng)過(guò)反復(fù)論證,將上層廊道與爆破拆除廊道合并,這樣突破了規(guī)范規(guī)定的上下層廊道之間的距離為20~30 m的規(guī)定,因而上下層之間排水孔的施工必須非常謹(jǐn)慎。
3 配合比設(shè)計(jì)
配合比設(shè)計(jì)原則是在滿足強(qiáng)度要求的前提下,盡可能少用水泥,多摻用粉煤灰。施工中采用三級(jí)配90 d齡期150號(hào)的混凝土,抗?jié)B標(biāo)號(hào)為50號(hào),抗凍標(biāo)號(hào)為8。選用525#中熱水泥、一級(jí)粉煤灰、花崗巖人工骨料。經(jīng)過(guò)室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)性試驗(yàn),在摻JG-3或ZB-1A高效減水劑的情況下,確定的施工配合比的用水量為83 kg/m3,水泥用量為75 kg/m3。
4 施工
由于工期緊,決定采用全斷面通倉(cāng)碾壓方案,參照國(guó)內(nèi)外施工經(jīng)驗(yàn)及施工機(jī)械的情況,并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),最終選擇壓實(shí)層厚30 cm,連續(xù)上升的方案。
4.1 混凝土攤鋪方式
的倉(cāng)面面積達(dá)19 000 m2,按照壓實(shí)層厚30 cm,層間間歇6h的要求,入倉(cāng)強(qiáng)度必須達(dá)到950 m3/h。針對(duì)如此高強(qiáng)度的要求,方案比較時(shí)研究了通倉(cāng)平層連續(xù)鋪筑上升和通倉(cāng)斜層鋪筑上升兩種方式。經(jīng)過(guò)施工過(guò)程仿真分析,平層鋪筑法在拌和系統(tǒng)供料強(qiáng)度能保證的情況下,有利于高強(qiáng)度快速施工。故選用了平層鋪筑上升方式??杀韧▊}(cāng)斜鋪筑縮短1.5個(gè)月。
4.2 碾壓混凝土運(yùn)輸入倉(cāng)方式及設(shè)備配置
不分縱縫,可以限度地簡(jiǎn)化倉(cāng)面,但倉(cāng)面面積達(dá)到19 000 m2,施工上如果要做到連續(xù)上升,按層厚30 cm,層間間歇6 h計(jì)算,小時(shí)強(qiáng)度要求達(dá)到50 m3。因此,如何保證混凝土的連續(xù)高強(qiáng)度的供應(yīng),選擇什么樣的入倉(cāng)方式及相應(yīng)的設(shè)備配置對(duì)于保證工程進(jìn)度及質(zhì)量至關(guān)重要。
要滿足這一要求,首先要在初凝時(shí)間上取得突破。根據(jù)施工規(guī)范要求:混凝土從拌和加水到碾壓完畢的歷時(shí)不宜超過(guò)2 h,美國(guó)甚至規(guī)定該歷時(shí)為45 min。經(jīng)過(guò)室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)試驗(yàn),最后確定摻用JG3或ZB-1A高效減水外加劑,使初凝時(shí)間延長(zhǎng)為20~23 h。
RCC入倉(cāng)方式根據(jù)該圍堰施工場(chǎng)地狹窄、道路難布置、施工工期緊等特點(diǎn),經(jīng)過(guò)綜合比較,考慮到在土石方填量最小、上部施工方案來(lái)得及銜接的情況下,選用碾壓混凝土圍堰高程90 m以下全部以自卸汽車直接入倉(cāng),高程90~115 m以自卸汽車為主、塔(頂)帶機(jī)為輔入倉(cāng),高程115 m以上以塔帶機(jī)為主、倉(cāng)內(nèi)汽車轉(zhuǎn)料為輔的方案。
汽車入倉(cāng)關(guān)鍵問(wèn)題有三:一是入倉(cāng)之前必須把汽車沖洗干凈,絕對(duì)不允許污物入倉(cāng);二是入倉(cāng)口的倒換和碾壓過(guò)渡的處理;三是倉(cāng)內(nèi)的行使路線、指揮、卸料等各個(gè)環(huán)節(jié)必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格規(guī)劃,以便使整個(gè)施工組織有序進(jìn)行。
4.3 混凝土拌和系統(tǒng)配置
結(jié)合后面大壩和廠房施工,共布置兩個(gè)系統(tǒng),4座自落式拌和樓(2座4×4.5 m3,2座4×3 m3),可以滿足1000 m3/h的供應(yīng)要求。一個(gè)系統(tǒng)直接由汽車接料運(yùn)至倉(cāng)內(nèi),另一個(gè)系統(tǒng)先由皮帶機(jī)運(yùn)到堰后一轉(zhuǎn)料平臺(tái),然后由自卸汽車轉(zhuǎn)運(yùn)入倉(cāng),縮短汽車運(yùn)距約1.5 km。
倉(cāng)內(nèi)設(shè)備配置,共配備16臺(tái)BW-202AD和DD-110型號(hào)的振動(dòng)碾,13臺(tái)不同型號(hào)的平倉(cāng)機(jī)和推土機(jī)。采用先靜壓2遍,再有振碾壓8遍。防滲層壓實(shí)度按98%控制,其它部位要求到達(dá)97%。
4.4 道路布置
根據(jù)地形條件、入倉(cāng)強(qiáng)度等因素,共布置有5條道路,隨著倉(cāng)面的升高,道路逐漸減少。高程90 m以下圍堰下游兩側(cè)各布置1條道路,高程90~115 m僅在右側(cè)布置1條道路,高程115 m以上取消道路。入倉(cāng)道路采取全斷面填筑,下部填方量大、路面寬的部位布置多條車道,道路半幅填筑上升,每次上升60 cm,半幅車輛通行,互相交替隨堰體上升逐漸抬高。入倉(cāng)口路面寬度始終保證在20~24 m。在距入倉(cāng)口前30 m范圍填干凈碎石脫水路面,上鋪鋼欄柵。
4.5 塔(頂)帶機(jī)布置
堰體澆至高程90 m后,塔帶機(jī)開(kāi)始投入使用。兩臺(tái)塔帶機(jī)布置在下游側(cè),可覆蓋大部分倉(cāng)面范圍并澆至堰頂。根據(jù)三峽二期工程經(jīng)驗(yàn),塔帶機(jī)采用“1樓1線1機(jī)”方式,即1臺(tái)塔帶機(jī)配1條供料線,直接連接到右岸高程150 m拌和系統(tǒng),該拌和系統(tǒng)任意1個(gè)樓均可向兩臺(tái)塔帶機(jī)供料,方便靈活,保證率高。
4.6 模板選擇
模板對(duì)施工影響巨大。要做到連續(xù)不間歇上升,要求模板拆裝速度快、穩(wěn)定性好,拆裝時(shí)對(duì)倉(cāng)面干擾小。經(jīng)研究,圍堰迎水面選用國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的懸臂翻升鋼模板,立模面積4.44萬(wàn)m2。背水面采用臺(tái)階預(yù)制混凝土模板及臺(tái)階組合鋼模板,預(yù)制塊長(zhǎng)2 m、寬1 m、高0.6 m,立模面積2.9萬(wàn)m2。
4.7 廊道快速施工
圍堰設(shè)有兩層廊道,分別為高程40 m的基礎(chǔ)廊道和高程107.5 m的爆破廊道。廊道均采用混凝土預(yù)制件,寬2.5 m,頂高3 m,每節(jié)長(zhǎng)1 m。為了不影響正常施工進(jìn)度,采取預(yù)埋\\\\[360槽鋼形成安裝槽,并且不拆除?;炷翝仓晾鹊赖装搴罅⒓从闷嚨踹M(jìn)行預(yù)制廊道吊裝。廊道就位后,兩側(cè)對(duì)稱澆筑混凝土,離邊線50 cm范圍內(nèi)澆筑改性混凝土,防止碾壓機(jī)械擠壓致使廊道變形。一個(gè)20 m長(zhǎng)的堰塊用時(shí)約3 h,未影響層間的直接鋪筑,滿足了快速施工的要求。
5 施工過(guò)程中的主要質(zhì)量控制措施
5.1 防滲層的工藝措施
圍堰迎水側(cè)4 m寬設(shè)置防滲層,采用二級(jí)配碾壓混凝土,其中上游側(cè)50 cm寬度范圍內(nèi)加凈漿成為變態(tài)混凝土,并摻水泥基滲透防水劑。
防滲層層面鋪灑凈漿,并及時(shí)覆蓋、平倉(cāng)和壓實(shí)混凝土。上游側(cè)50 cm寬度范圍內(nèi)改性混凝土采取挖槽摻灑加漿,并振搗密實(shí),對(duì)挖槽的深度與寬度、凈漿比重、加漿量和振搗方式進(jìn)行嚴(yán)格控制,混凝土攤鋪后30 min內(nèi)挖槽、灑漿完畢,灑漿10 min后開(kāi)始振搗,并在30 min內(nèi)振搗完畢。
改性混凝土與碾壓混凝土結(jié)合部位搭接寬度按不小于20 cm控制,采用先碾壓混凝土、后改性混凝土的順序施工,結(jié)合部位要求認(rèn)真振搗后再補(bǔ)碾。
5.2 碾壓混凝土VC值的控制
三峽三期碾壓混凝土圍堰VC規(guī)定為1~8 s,可以說(shuō)對(duì)下限沒(méi)有嚴(yán)格規(guī)定,以不陷碾為原則。實(shí)際施工過(guò)程中通常情況下按3 s左右控制,陰雨天氣按4~6 s控制。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工發(fā)現(xiàn),VC值低不僅砂漿豐富,可碾性好,壓實(shí)度容易滿足要求,而且對(duì)防止骨料分離起到重要的作用。
5.3 塔帶機(jī)運(yùn)輸碾壓混凝土的質(zhì)量保證措施
塔帶機(jī)可以實(shí)現(xiàn)從拌和樓至倉(cāng)面直接布料,關(guān)鍵是如何防止骨料分離。采取的主要措施有:優(yōu)化混凝土配合比、適當(dāng)增加膠凝材料,配合比見(jiàn)表1。供料線運(yùn)輸時(shí)保證送料連續(xù)、均勻、適量,控制卸料方式、卸料高度和料堆高度。布料與平倉(cāng)交叉作業(yè),布料在已攤平但未碾壓的層面上,減少骨料分離效果明顯。對(duì)小范圍的骨料分離,輔以人工分散集中骨料。
6 圍堰拆除設(shè)計(jì)
由于該圍堰只是臨時(shí)擋水發(fā)電,待右岸電站發(fā)電時(shí),必須將堰體上部25 m高度范圍內(nèi)拆除。
主要研究深孔梯段爆破拆除、洞室爆破傾倒拆除和洞室爆破滑移拆除三種方案。
經(jīng)綜合比較,選用了洞室爆破傾倒拆除方案,預(yù)埋藥室均采用預(yù)制構(gòu)件,汽車運(yùn)至倉(cāng)內(nèi)、吊車安裝到位,通過(guò)精心組織,未影響圍堰高強(qiáng)度連續(xù)上升。
該圍堰于2002年12月16日開(kāi)始澆筑,2003年4月16日澆至堰頂,施工歷時(shí)4個(gè)月。施工過(guò)程中,2003年元月達(dá)到48萬(wàn)m3的澆筑紀(jì)錄,日強(qiáng)度2.1萬(wàn)m3,月上升27 m,連續(xù)上升高度57.5 m。鉆孔取芯及進(jìn)水后的觀測(cè)情況表明,施工質(zhì)量?jī)?yōu)良,這一關(guān)鍵性項(xiàng)目在施工技術(shù)上已經(jīng)取得了重大突破。
但是,圍堰運(yùn)行半年多后,在兩個(gè)高程出現(xiàn)了幾乎橫貫全長(zhǎng)的水平裂縫。經(jīng)過(guò)對(duì)施工記錄、內(nèi)部觀測(cè)資料進(jìn)行分析,結(jié)合仿真計(jì)算,確定了裂縫的主要成因。上部高程107.5 m處的裂縫,由于該處設(shè)有爆破拆除廊道,廊道前澆筑的是常態(tài)混凝土,其上、下、后面均為碾壓混凝土,裂縫出現(xiàn)在常態(tài)與碾壓兩種混凝土交接面處,很明顯是由于兩種混凝土的不同性能引起的;下部高程88 m處的裂縫,施工過(guò)程中由于下雨,中間停歇了一段時(shí)間,致使覆蓋時(shí)間達(dá)到14 h左右,恢復(fù)澆筑采用灑凈漿的方式;同時(shí),內(nèi)部觀測(cè)資料顯示,運(yùn)行半年后內(nèi)部溫度仍在溫度34.5℃,而此時(shí)上游江水溫度僅為8℃左右。
通過(guò)對(duì)裂縫成因分析,提醒我們?cè)谝院竽雺夯炷潦┕ぶ袘?yīng)注意如下問(wèn)題:
(1)設(shè)計(jì)中盡量不要出現(xiàn)常態(tài)與碾壓混凝土混合的問(wèn)題,必須采用常態(tài)混凝土?xí)r,可考慮采用改性混凝土。
(2)碾壓混凝土連續(xù)上升對(duì)施工進(jìn)度有利,但是,如何解決溫度問(wèn)題,應(yīng)引起高度重視。
(3)對(duì)出現(xiàn)間歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng),但又沒(méi)有超過(guò)初凝時(shí)間的層面,采用灑凈漿恢復(fù)澆筑的處理方式應(yīng)在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定。

