浅谈小湾泄洪洞高速水流区硅粉抗冲耐磨混凝土施工效果

2019-05-28 版权声明 举报文章

浅谈小湾泄洪洞高速水流区硅粉抗冲耐磨混凝土施工效果

【摘 要】泄洪隧洞是本工程三套泄洪设施之一,洞身为有压变无压“龙抬头”布置,由进水口、有压段、工作闸门室、龙抬头段、直槽斜坡段及出口挑流鼻坎组成。最大泄洪水头约212m,最大流速达45m/s,小湾泄洪洞具有泄量大、水头高、高流速等特点。

【关键词】泄洪洞;高速水流区;抗冲耐磨混凝土

1 前言

小湾水电站工程属大(1)型一等工程,枢纽主要建筑物为一级建筑物;泄洪隧洞是本工程三套泄洪设施之一,洞身为有压变无压“龙抬头”布置,由进水口、有压段、工作闸门室、龙抬头段、直槽斜坡段及出口挑流鼻坎组成。泄洪洞设计工况下泄流量为3535m/s3,约占枢纽总泄量的19.4%,最大泄洪水头约212m,最大流速达45m/s,泄洪洞具有泄量大、水头高、高流速等特点。

无压段洞身断面为圆拱直墙式,底板为80cm厚C60硅粉抗冲耐磨混凝土和40cm厚C25常态混凝土。选用C60硅粉混凝土坍落度为8~10cm二级配,C25混凝土选用坍落度为5~8cm三级配,底层40cm采用C25混凝土三级配,60cm厚C60硅粉混凝土三级配,20cm厚C60硅粉混凝土二级配。

小湾电站泄洪洞泄流时流量大、流速高达45m/s,冲刷力强,为防止泄洪洞混凝土产生空蚀破坏,施工中采用抗冲耐磨混凝土,其中底板部位混凝土受冲刷最大,采用C9060W908F90100硅粉抗冲耐磨混凝土,该种混凝土质量要求高,施工难度大。

2 工艺原理

根据硅粉抗冲耐磨混凝土的特点,依据硅粉抗冲耐磨混凝土的技术要求,确定施工工艺流程,简化施工方法,保证施工质量,并贯彻节能减排的理念,经过在实践中总结、改进,使得各道工序间有机的进行结合,加快了施工进度,并且保证了施工质量。底板抗冲耐磨混凝土分为“L”型墙及中间段底板两部分进行施工。

图1 底板抗冲耐磨混凝土结构示意图

施工前通过试验确定混凝土配合比中各种原材料选用及掺量,配合比中要尽量减少胶凝材料的用量,控制水胶比,减小坍落度,但同时也要保证混凝土抗冲、耐磨性能。延长半成品的搅拌时间,混凝土拌制时进行预冷,控制混凝土出机口及浇筑温度。进行合理的仓面设计,控制仓号面积及长宽比,减小混凝土不均匀收缩。钢筋连接主要采用直螺纹连接,此项技术成熟,应用广泛,可以保证施工质量及加快施工速度。由于混凝土浇筑采用低坍落度的混凝土,运输采用改装自卸车,入仓手段优先选用长臂反铲,其运行比较灵活,可控制上料量,并可覆盖仓面任一范围。混凝土下料有序,随平仓、随振捣,振捣时间要比常规混凝土延长30~60s。底板面的抹面是重要工序之一,根据混凝土的初凝时间来选择抹面时机。整平、提浆、精平抹面、表面压光等步骤要按顺序进行,每个步骤间隔时间要根据初凝时间,在施工过程中进行总结,并制定好程序制度。混凝土养护是直接关系到混凝土是否出现收缩裂缝的重要因素之一,从混凝土抹面阶段,就要开始注重混凝土的养护,制定混凝土初凝前的养护要求,混凝土表面要始终保持湿润,养护期不少于混凝土龄期要求。混凝土施工完成后,注意进行成本保护,严禁机械、设备在混凝土面上行走,材料堆放要在混凝土表面垫柔性防护材料。

2.1 底板混凝土模板

因“L”型墙已经施工完成,中间段底板混凝土只有端模和顶模,端模采用组合钢模及2.5~3.0cm厚木模板支立,方钢或脚手管做背肋,由拉筋固定。由于泄洪洞均带有一定的坡度,所以底板面混凝土施工采用无轨拉模,模体座在“L”型墙底板面上,采用型钢制作,模体宽度宜在1.0m左右,由卷扬机或手拉葫芦牵引,模体后要跟抹面平台。

图2 中间段拉模体示意图

2.2 混凝土施工

2.2.1 配合比选择

(1)对于硅粉抗冲耐磨混凝土配合比选择是非常重要的,因胶凝材料掺量较大,产生的水化热也较高,混凝土初期内外温差会较大,产生的裂缝的可能性也会增加。为控制混凝土裂缝的产生,配合比中要对各种原材料种类、掺量做配合比试验,选择最优配合比。水泥要选用自身水化热小的品种,有中热硅酸盐水泥和低热硅酸盐水泥,但低热硅酸盐水泥的早期强度偏低,生产厂家也较少,所以选择中热水泥(P.MH)适应性可以更普遍。

(2)粉煤灰可以部分替代水泥用量,减小水化热,能明显改善混凝土拌和物的和易性,所以尽量加大粉煤灰的掺量,并且需选择Ⅰ级粉煤灰,但要保证混凝土的强度等各项性能指标满足要求。经过试验掺量控制在15%~20%左右较为合适。

(3)硅粉在混凝土中可起到填充材料和火山灰材料使用,使用硅粉后,大大降低了水化浆体中的孔隙尺寸,改善了孔隙尺寸分布,使强度提高,渗透性降低。所以在抗冲耐磨混凝土中掺入硅粉更容易得到高强度。但硅粉对混凝土用水量较为敏感,随着硅粉掺量的增大,混凝土用水量显著增加,水泥用量也相应增加,所以硅粉掺量即要满足提高混凝土强度又要控制水泥用量。根据对C9060W908F90100硅粉抗冲磨混凝土试验,硅粉5%和8%两种掺量对比,8%掺量抗冲磨性能好于5%掺量的,且5%掺量容易产生泌浆,强度略低于2~3MPa,所以控制在8%~10%较为合适。

(4)对于有抗冻要求及高耐久性的混凝土在配合比中要掺入引气剂。掺加引气剂不但能提高抗冻性能,还能够明显改善混凝土工作性,提高其耐久性,满足工程对混凝土特定性能的要求。常用掺量是胶凝材料重量的50~500ppm。

(5)为减少胶凝材料的用量,在施工过程中尽量选用低坍落度和多级配的配合比,但也要考虑在实际施工中便于施工。经过在施工总结,对于C9060W908F90100硅粉抗冲磨混凝土三级配坍落度控制在5~8cm,抹面层需采用二级配混凝土,坍落度控制在8~10cm,尽量按下限控制,水胶比控制在0.32~0.33。另控制混凝土的出机口和浇筑温度也是减少裂缝的有效措施,出机口温度要控制在9℃左右。硅粉混凝土黏度大,所以混凝土搅拌时间要比普通混凝土加长,强制搅拌机时不小于90s(自落式120s)。

(6)经配合比优选试验及现场实际应用,泄洪洞硅粉抗冲耐磨混凝土配合比在施工中得到了良好和应用,满足了设计技术要求。泄洪洞底板硅粉C9060W908F90100抗冲耐磨混凝土配合比见表1;泄洪洞底板硅粉C9060W908F90100抗冲耐磨混凝土配合比性能指标见表2。

3 总结

从泄洪洞无压段底板硅粉抗冲耐磨混凝土施工理论和实践上对抗冲耐磨混凝土施工方法进行了深入的研究,形成了一套系统的抗冲耐磨混凝土施工的新工艺,为工程实施提供了科学、合理的技术支持。在小湾水电站泄洪洞底板抗冲磨混凝土施工中收到了良好的运用效果。

在小湾水电站泄洪洞运用中,在5个月时间内完成了1.7万m3混凝土施工,并保证了施工质量目标,未发现裂缝。施工中各工序安排紧密,可以做到连续无间断,并可以做到多仓面备仓,各种机械等待时间减少,利用率由不到60%提高至75%左右;施工人员按规定化程序施工,劳动强度降低,人员投入也相应减少,减少劳动工日数近一万工作日。创造直接经济效益约116万元,产生了良好的经济效益。

施工混凝土入仓方式改变,降低了水泥用量,减少了混凝土的弃料,用电量也大幅下降,能源消耗减少;垫层混凝土的施工减少了二次清基量,资源投入也相应减少;钢筋直螺纹连接等先进技术的利用,使得资源利用率及效率提高;养护用水循环利用减少了资源浪费,也减少了对环境的污染。所以此工法在保护环境及节能减排具有明显的社会效益和环境效益。

注:本文为网友上传,不代表本站观点,与本站立场无关。举报文章

0

好文章需要你的鼓励

上一篇:高压输电线路施工中的技术优化措施论述 下一篇:压密注浆在治理城市道路地下病害中的应用

被举报文档标题:浅谈小湾泄洪洞高速水流区硅粉抗冲耐磨混凝土施工效果

被举报文档地址:

https://wenmi.com/article/ps7jzj02xn1j.html
我确定以上信息无误

举报类型:

非法(文档涉及政治、宗教、色情或其他违反国家法律法规的内容)

侵权

其他

验证码:

点击换图

举报理由:
   (必填)

发表评论  快捷匿名评论,或 登录 后评论
评论