三峡工程碾压混凝土围堰关键技术研究与应用

概要： 仓内设备配置，共配备16台BW-202AD和DD-110型号的振动碾，13台不同型号的平仓机和推土机。采用先静压2遍，再有振碾压8遍。防渗层压实度按98%控制，其它部位要求到达97%。 4.4 道路布置 根据地形条件、入仓强度等因素，共布置有5条道路，随着仓面的升高，道路逐渐减少。高程90 m以下围堰下游两侧各布置1条道路，高程90～115 m仅在右侧布置1条道路，高程115 m以上取消道路。入仓道路采取全断面填筑，下部填方量大、路面宽的部位布置多条车道，道路半幅填筑上升，每次上升60 cm，半幅车辆通行，互相交替随堰体上升逐渐抬高。入仓口路面宽度始终保证在20～24 m。在距入仓口前30 m范围填干净碎石脱水路面，上铺钢栏栅。 4.5 塔（顶）带机布置 堰体浇至高程90 m后，塔带机开始投入使用。两台塔带机布置在下游侧，可覆盖大部分仓面范围并浇至堰顶。根据三峡二期工程经验，塔带机采用“1楼1线1机”方式，即1台塔带机配1条供料线，直接连接到右岸高程150 m拌和系统，该拌和系统任意1个楼均可向两台塔带机供料，方便灵活，保证率高。

三峡工程碾压混凝土围堰关键技术研究与应用,标签：组织结构设计,钢结构设计,http://www.67jzw.com
    仓内设备配置，共配备16台BW-202AD和DD-110型号的振动碾，13台不同型号的平仓机和推土机。采用先静压2遍，再有振碾压8遍。防渗层压实度按98%控制，其它部位要求到达97%。
    4.4 道路布置
    根据地形条件、入仓强度等因素，共布置有5条道路，随着仓面的升高，道路逐渐减少。高程90 m以下围堰下游两侧各布置1条道路，高程90～115 m仅在右侧布置1条道路，高程115 m以上取消道路。入仓道路采取全断面填筑，下部填方量大、路面宽的部位布置多条车道，道路半幅填筑上升，每次上升60 cm，半幅车辆通行，互相交替随堰体上升逐渐抬高。入仓口路面宽度始终保证在20～24 m。在距入仓口前30 m范围填干净碎石脱水路面，上铺钢栏栅。
    4.5 塔（顶）带机布置
    堰体浇至高程90 m后，塔带机开始投入使用。两台塔带机布置在下游侧，可覆盖大部分仓面范围并浇至堰顶。根据三峡二期工程经验，塔带机采用“1楼1线1机”方式，即1台塔带机配1条供料线，直接连接到右岸高程150 m拌和系统，该拌和系统任意1个楼均可向两台塔带机供料，方便灵活，保证率高。
    4.6 模板选择
    模板对施工影响巨大。要做到连续不间歇上升，要求模板拆装速度快、稳定性好，拆装时对仓面干扰小。经研究，围堰迎水面选用国内外广泛应用的悬臂翻升钢模板，立模面积4.44万m2。背水面采用台阶预制混凝土模板及台阶组合钢模板，预制块长2 m、宽1 m、高0.6 m，立模面积2.9万m2。 
    4.7 廊道快速施工
    围堰设有两层廊道，分别为高程40 m的基础廊道和高程107.5 m的爆破廊道。廊道均采用混凝土预制件，宽2.5 m，顶高3 m，每节长1 m。为了不影响正常施工进度，采取预埋\\\\[360槽钢形成安装槽，并且不拆除。混凝土浇筑至廊道底板后立即用汽车吊进行预制廊道吊装。廊道就位后，两侧对称浇筑混凝土，离边线50 cm范围内浇筑改性混凝土，防止碾压机械挤压致使廊道变形。一个20 m长的堰块用时约3 h，未影响层间的直接铺筑，满足了快速施工的要求。
    5 施工过程中的主要质量控制措施
    5.1 防渗层的工艺措施
    围堰迎水侧4 m宽设置防渗层，采用二级配碾压混凝土，其中上游侧50 cm宽度范围内加净浆成为变态混凝土，并掺水泥基渗透防水剂。
    防渗层层面铺洒净浆，并及时覆盖、平仓和压实混凝土。上游侧50 cm宽度范围内改性混凝土采取挖槽掺洒加浆，并振捣密实，对挖槽的深度与宽度、净浆比重、加浆量和振捣方式进行严格控制，混凝土摊铺后30 min内挖槽、洒浆完毕，洒浆10 min后开始振捣，并在30 min内振捣完毕。
    改性混凝土与碾压混凝土结合部位搭接宽度按不小于20 cm控制，采用先碾压混凝土、后改性混凝土的顺序施工，结合部位要求认真振捣后再补碾。
    5.2 碾压混凝土VC值的控制
    三峡三期碾压混凝土围堰VC规定为1～8 s，可以说对下限没有严格规定，以不陷碾为原则。实际施工过程中通常情况下按3 s左右控制，阴雨天气按4～6 s控制。通过现场施工发现，VC值低不仅砂浆丰富，可碾性好，压实度容易满足要求，而且对防止骨料分离起到重要的作用。
    5.3 塔带机运输碾压混凝土的质量保证措施
    塔带机可以实现从拌和楼至仓面直接布料，关键是如何防止骨料分离。采取的主要措施有：优化混凝土配合比、适当增加胶凝材料，配合比见表1。供料线运输时保证送料连续、均匀、适量，控制卸料方式、卸料高度和料堆高度。布料与平仓交叉作业，布料在已摊平但未碾压的层面上，减少骨料分离效果明显。对小范围的骨料分离，辅以人工分散集中骨料。
    6 围堰拆除设计
    由于该围堰只是临时挡水发电，待右岸电站发电时，必须将堰体上部25 m高度范围内拆除。
    主要研究深孔梯段爆破拆除、洞室爆破倾倒拆除和洞室爆破滑移拆除三种方案。
    经综合比较，选用了洞室爆破倾倒拆除方案，预埋药室均采用预制构件，汽车运至仓内、吊车安装到位，通过精心组织，未影响围堰高强度连续上升。
    该围堰于2002年12月16日开始浇筑，2003年4月16日浇至堰顶，施工历时4个月。施工过程中，2003年元月达到48万m3的浇筑纪录，最大日强度2.1万m3，最大月上升27 m，最大连续上升高度57.5 m。钻孔取芯及进水后的观测情况表明，施工质量优良，这一关键性项目在施工技术上已经取得了重大突破。
    但是，围堰运行半年多后，在两个高程出现了几乎横贯全长的水平裂缝。经过对施工记录、内部观测资料进行分析，结合仿真计算，确定了裂缝的主要成因。上部高程107.5 m处的裂缝，由于该处设有爆破拆除廊道，廊道前浇筑的是常态混凝土，其上、下、后面均为碾压混凝土，裂缝出现在常态与碾压两种混凝土交接面处，很明显是由于两种混凝土的不同性能引起的；下部高程88 m处的裂缝，施工过程中由于下雨，中间停歇了一段时间，致使覆盖时间达到14 h左右，恢复浇筑采用洒净浆的方式；同时，内部观测资料显示，运行半年后内部温度仍在最高温度34.5℃，而此时上游江水温度仅为8℃左右。
    通过对裂缝成因分析，提醒我们在以后碾压混凝土施工中应注意如下问题：
    （1）设计中尽量不要出现常态与碾压混凝土混合的问题，必须采用常态混凝土时，可考虑采用改性混凝土。
    （2）碾压混凝土连续上升对施工进度有利，但是，如何解决温度问题，应引起高度重视。
    （3）对出现间歇时间过长，但又没有超过初凝时间的层面，采用洒净浆恢复浇筑的处理方式应在试验的基础上确定。

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