堆石混凝土施工技術(shù)在東升水電站大壩工程中的應(yīng)用

雷加欣

( 黑龍江省水利工程建設(shè)質(zhì)量與安全監(jiān)督中心站，哈爾濱150040)

1 工程概況

東寧縣東升水電站壩址位于東寧縣通溝村西4 km處的綏芬河干流上，水庫距東寧鎮(zhèn)20km( 河道距離) ，壩址以上集水面積8 105 km2。設(shè)計(jì)最大庫容為5016 ×104m3，調(diào)節(jié)庫容2867 ×104m3，占總庫容的57.16%?？傃b機(jī)容量為33 MW，共5 臺(tái)發(fā)電機(jī)組，其中4 臺(tái)8.0 MW，1 臺(tái)1.0 MW，總發(fā)電量為8104 ×104kW·h。

工程樞紐主要包括大壩( 分為混凝土重力壩段和溢流壩段) 、引水隧洞和電站廠房3個(gè)部分。工程規(guī)模為小(1) 型，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為50 a一遇，校核標(biāo)準(zhǔn)為100 a一遇［1］。

2 堆石混凝土材料要求

堆石料應(yīng)新鮮、完整，質(zhì)地堅(jiān)硬，不得有剝落層和裂紋。堆石料可以使用毛石、塊石、粗料石和卵石，其中部或局部厚度≥30 cm，最大粒徑以運(yùn)輸入倉方便為限，且≤1.0 m; 允許使用少量片石但其重量不得超過堆石料總重的10%。堆石料最小粒徑大于或等于每澆筑層厚的1/3。堆石料的飽和抗壓強(qiáng)度≥50 MPa。

可選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥，應(yīng)滿足相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，宜選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)≥42.5。

應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》( GB/T1596—2005) 中的粉煤灰性能指標(biāo)要求，所使用的粉煤灰等級(jí)不低于Ⅱ級(jí)粉煤灰，C 類粉煤灰的體積安定性檢驗(yàn)必須合格。

宜優(yōu)選級(jí)配良好的中粗河砂，不具備條件時(shí)應(yīng)按照河砂、人工砂，細(xì)砂、粗砂的優(yōu)先次序選擇，其性能指標(biāo)應(yīng)符合《水工混凝土施工規(guī)范》( DL/T 5144—2001) 中的相關(guān)規(guī)定。

應(yīng)選用5 ～20 mm粒徑的石子作為粗骨料，超徑率不得＞5%，其性能指標(biāo)應(yīng)符合《水工混凝土施工規(guī)范》( DL/T 5144—2001) 中的相關(guān)規(guī)定。

由北京華實(shí)水木科技有限公司提供堆石混凝土專用外加劑，其性能指標(biāo)應(yīng)符合《混凝土外加劑》( GB/T 8076—2008) 和《水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程》( DL/T 5100—1999) 中的相關(guān)規(guī)定施工。

3 堆石混凝土施工工藝

3.1 倉面處理

建筑物基礎(chǔ)巖面上的雜物、泥土及松動(dòng)巖石均應(yīng)清除、沖洗干凈并排凈積水，如遇有承壓水，應(yīng)制定引排處理措施，處理完畢驗(yàn)收合格后方可堆石入倉澆筑混凝土。

建基面為易風(fēng)化的巖石應(yīng)預(yù)留好地基臨時(shí)保護(hù)層，為軟基應(yīng)力求避免破壞或擾動(dòng)原狀土。在模板安裝前，建基面( 巖石或軟基) 上須澆筑一層3 ～8 cm厚的自密實(shí)混凝土，形成基礎(chǔ)倉面。

3.2 堆石入倉

堆石入倉每層堆石厚度可按0.5 ～1.0 m控制，宜將粒徑較大的石料置于倉面的中下部，粒徑較小的石料置于倉面的中上部，表面＜20 cm的堆石碎塊應(yīng)予以清除。堆石應(yīng)嚴(yán)格避免與基礎(chǔ)倉面混凝土大面積接觸，影響施工縫的黏結(jié)。

堆石入倉過程中不得對(duì)基礎(chǔ)倉混凝土產(chǎn)生較大的沖擊，以免下層低齡期混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫，對(duì)建筑物造成早期損傷。

3.3 模板制安

堆石混凝土模板可采用鋼模、木模等常態(tài)模板，也可使用漿砌塊石墻替代模板。鋼模、木模要求其縫隙須＜2 mm，以防止漏漿發(fā)生;其剛度和強(qiáng)度須能夠承受自密實(shí)混凝土產(chǎn)生的側(cè)向壓力。

漿砌塊石墻模板可作為結(jié)構(gòu)的一部分，漿砌塊石墻采用的水泥砂漿砌筑其標(biāo)號(hào)≥M10，漿砌塊石墻采用的細(xì)石混凝土砌筑其強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)不低于堆石混凝土強(qiáng)度等級(jí)，漿砌塊石墻的厚度應(yīng)≥30 cm。

堆石混凝土模板安裝支撐必須牢固，應(yīng)保證在堆石體與模板之間保留＞10 cm的空隙作為保護(hù)層。混凝土強(qiáng)度達(dá)到＞5 MPa時(shí)，方可進(jìn)行拆模。

3.4 混凝土澆筑

1) 拌制。自密實(shí)混凝土拌制應(yīng)嚴(yán)格遵守混凝土配合比設(shè)計(jì)，須采用雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)，拌和設(shè)備生產(chǎn)率必須滿足高峰澆筑強(qiáng)度的要求，確保設(shè)備所有的稱量、指示、記錄及控制的精度要求，每倉混凝土施工前要認(rèn)真校核稱量設(shè)備的精度。水泥、粉煤灰、減水劑、水的稱量誤差≤±1%，砂石的稱量誤差≤±2%。

每次自密實(shí)混凝土生產(chǎn)前或生產(chǎn)過程中遇天氣變化較大時(shí)，或者取料部位發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)所使用的粗、細(xì)骨料進(jìn)行含水率測(cè)定，根據(jù)骨料含水率的變化情況，隨時(shí)調(diào)整實(shí)際用水量。在進(jìn)行自密實(shí)混凝土生產(chǎn)之前須清洗攪拌機(jī)，并清除攪拌機(jī)內(nèi)存水。

自密實(shí)混凝土的攪拌順序?yàn)? 先將稱量好的骨料和膠凝材料分別投入攪拌機(jī)干拌，然后再加入水和外加劑后繼續(xù)攪拌60 s以上( 氣溫＜15 ℃時(shí)攪拌時(shí)間應(yīng)≥90 s) ，目測(cè)自密實(shí)混凝土工作性能達(dá)到要求之后方可出機(jī)。

2) 運(yùn)輸。使用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸自密實(shí)混凝土，在接料前應(yīng)將車內(nèi)殘存的混凝土清洗干凈，并將車內(nèi)積水排盡，運(yùn)輸過程中嚴(yán)禁向車內(nèi)的混凝土加水，卸料前攪拌運(yùn)輸車應(yīng)高速旋轉(zhuǎn)1 min 以上方可卸料。混凝土的運(yùn)輸速度過快或過慢，應(yīng)保證澆筑的連續(xù)性和混凝土凝結(jié)時(shí)間要求。

泵送自密實(shí)混凝土，在泵送前應(yīng)檢查泵管，各泵管接頭處應(yīng)連接緊密，保證不漏氣、不漏漿; 泵管內(nèi)不得有大塊雜物和未清理干凈的混凝土，應(yīng)保證泵管壁光滑。泵送前還要向泵車料斗內(nèi)注清水，濕潤和清潔管道，然后才能泵送自密實(shí)混凝土。泵送過程中，若泵送小量混凝土，需中間停歇，應(yīng)每隔10 ～15 m開泵一次，防止泌水離析; 長時(shí)間停泵，應(yīng)從管道中清除混凝土，以防塞管。

3) 澆筑。要保證入倉自密實(shí)混凝土的質(zhì)量，嚴(yán)禁澆筑時(shí)在倉內(nèi)加水;澆注過程中，澆注點(diǎn)應(yīng)均勻布置于整個(gè)倉面，其間距≤3m;必須在澆築點(diǎn)填滿后方可移至下一澆注點(diǎn)，澆築順序應(yīng)做到單向順序，不可在倉面上往復(fù)澆築。完成澆築后，除表層自密實(shí)混凝土外，每一倉的澆築頂面應(yīng)留有塊石棱角，塊石棱角應(yīng)高出自密實(shí)混凝土頂面約5 ～20 cm，以便于下一倉的黏結(jié)。

4) 養(yǎng)護(hù)。澆筑完成的堆石混凝土，在養(yǎng)護(hù)前宜避免太陽曝曬，應(yīng)在澆筑完6 ～18 h內(nèi)，開始灑水養(yǎng)護(hù)。混凝土應(yīng)連續(xù)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期內(nèi)始終使混凝土表面保持濕潤?；炷琉B(yǎng)護(hù)時(shí)間≥28 d，有特殊要求的部位宜適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

［1］黑龍江省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院. 大唐東升水電站初步設(shè)計(jì)報(bào)告［R］. 哈爾濱: 黑龍江省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2010.