碾压混凝土施工
碾压混凝土主要是改变了混凝土的施工方法,在混凝土的运输、摊铺、碾压上基本上是使用土石坝的施工机械,在施工组织上更接近于土石坝的施工。但碾压混凝土原材料的加工生产、模板组装、止水构造等附属工程,基本上仍属混凝土的施工范畴。由于碾压混凝土属干硬性混凝土,单位胶凝材料少,单位用水量少,拌和物的稠度和工作性要用VC值(在固定振动频率和振幅,固定压重的条件下,拌和物振至表面泛浆所需的时间秒数)来表示,混凝土的密实是靠振动碾的碾压来实现等,所以碾压混凝土的施工既有与常态混凝土相同的地方也有许多不同于常态混凝土的地方。
一、碾压混凝土的拌和 1.拌和机的型式:
碾压混凝土的拌和设备与常态混凝土相同,搅拌碾压混凝土可以使用强制式、自落式以及连续式拌和机。
强制式拌和机能较快的有效的拌制碾压混凝土,所以一谈到碾压混凝土的拌和设备,许多人首推强制式拌和机。现国内用得较多的是日产2×4.5、2×3、2×2.5强制式双卧轴拌和机。
自落式拌和机同样能拌制出合格的碾压混凝土。因为国内过去拌制常态混凝土使用较多的是自落式拌和机,所以研究自落式拌和机拌制碾压混凝土有更普遍的意义。实践证明,用自落式拌和机拌制碾压混凝土要选择好投料顺序,可避免或减少混凝土的
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“粘罐”现象。当然哪种投料顺序好,要根据工程的具体情况试验选定。我局在普定用的投料顺序为:(大石+小石)→水泥→(水+外加剂)→(中石+砂)→粉煤灰,而在五强溪工程则采用以下投料顺序:(中石+小石)→砂→(粉煤灰+水泥)→大石→(水+外加剂)。两种不同的投料顺序均取得了满意的效果。为了防止混凝土的“粘罐”现象,在拌制碾压混凝土前一定要将拌和机内清除得干干净净,同时在拌制碾压混凝土过程中应经常观察混凝土的均匀性和粘罐现象,若有粘罐现象要及时处理。每台班下班前,如拌和机有局部粘结,应用大石加水进行搅拌洗罐,以减少粘结。我局在普定大坝、五强溪围堰、江垭围堰、红坡大坝、大朝山大坝等工程均采用自落式拌和机拌制碾压混凝土。
连续式拌和机,可连续配料、连续拌和、连续出料,拌和速度比强制式更快。我局在沙牌工程使用的连续式拌和机,是我局承担的国家九五攻关项目的成果。
2.用自落式拌和机拌制碾压混凝土的生产能力的计算:
Qb=Kt〃Kv〃Qo
式中:Qb—拌制碾压混凝土的生产能力(m/h) Qo—拌和机铭牌生产能力(m/h) Kt—拌和时间系数Kt= Ko/K1
Ko—常规混凝土拌和时间,按铭牌生产能力相适应 的拌和时间取值
K1—碾压混凝土拌和时间。施工组织设计阶段可取 K1=150S~180S
Kv—拌制碾压混凝土的容积系数,Kv=0.8~0.9
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3.拌和设备的配臵:
选择拌和机数量时,拌和能力必须大于设计要求的铺筑强度(Qt):
Qb=KQ1
式中:Q1—设计要求的铺筑强度(m/h)
K—拌和强度不均匀系数,一般取K=1.2~1.5 例子:
2000m的仓面,铺料层厚34cm,压实后30cm,连续施工,混凝土初凝时间按10h计,为保证下一层混凝土初凝前上一层已碾压完成,因此应提前2h将混凝土覆盖,实际可供铺料时间为8h。
所以 Q1= 2000×0.3÷8=75m/h 取 K=1.4,则需要的拌和强度 KQ1=1.4×75=105m/h
二、碾压混凝土的运输 1.运输方式:
(1)自卸汽车直接入仓:这种方式是国内外工程常用的方法,是一种费用低廉的混凝土入仓方式,而且具有运输能力大、效率高、机动灵活、适应性强、中途无须转料等优点。汽车直接入仓后,还可以作为仓内的布料设备。这种方式比较适宜于坝高较小(如60m以下)的混凝土的运输。
用自卸汽车运混凝土直接入仓,首先要解决汽车如何进仓和防止汽车将泥土、污物以及水带进仓的问题,同时要设法防止或
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减轻因装卸料及运输过程引起的混凝土分离问题。
解决汽车进仓问题,国内多采用结合地形利用当地材料分层填筑入仓道路的办法,入仓道路随着坝体的升高而升高。道路的布臵尽可能减少修路的工程量,同时应使道路的修筑尽可能少影响碾压混凝土的上升。所以进仓道路能预先修筑的必须预先修好,临进仓段,不可能预先修筑的则在碾压混凝土施工到相应高程后集中力量在短时间内修通。
汽车入仓封仓口的施工,我们多采用混凝土预制块在坝外码砌的办法。当碾压混凝土条带铺至入仓口时,将仓口所需料预先堆在附近,然后进行预制块码砌封仓。仓口一封,仓内马上进行入仓口处的平仓碾压。仓外也是事先将入仓口道路所须石渣等准备好,如果要堆渣较多或边坡较高的,还可准备一些钢筋笼等,同时把封仓道路施工所需的推土机、装载机、汽车等预先准备好。仓口一封,仓外也同时进行入仓道路施工。这样入仓道路就可在短时间内修通。
为了防止运混凝土的汽车将泥土、污物等带进仓,运混凝土的汽车在入仓前必须用压力水冲洗轮胎和汽车底部(冲洗时汽车要走动1~2次),经冲洗后的汽车才允许经碎石脱水路面进仓。在临入仓前约60m范围设臵的碎石脱水路面必须采用干净的块、碎石面层,并有良好的排水,防止汽车轮胎带水入仓。
为了防止和减少因装卸料与运输所引起的分离,从拌和楼往自卸车接料时应采用二点下料,自卸车卸料时也坚持二点卸料或慢速行走2~3m进行卸料。运输道路要平整,道路纵坡尽可能缓些,汽车在运输途中及进入仓面均要平稳驾驶,避免急刹车、急
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转弯。
当然,用自卸汽车运混凝土进仓也有采用架桥方式的,如日本?门坝用活动桥,从坝底到坝顶设有钢柱,活动桥可随坝的升高而升高,国内的龙门滩工程也采用了40m的贝雷桥方式。
(2)自卸汽车+斜坡真空溜管入仓
对地形狭窄,不便修路或坝较高或由于地形原因修路花费太大时,不采用自卸汽车直接入仓,或者仅在坝的下部采用自卸车直接入仓,而在坝的上中部或全部采用自卸汽车+斜坡真空溜管入仓,这是一种经济、简单的有效办法。
这种入仓方式是用自卸汽车自拌和楼接料后,运到真空溜管的受料斗,混凝土通过受料斗进入真空溜管,沿着斜坡往下输送到仓面,仓面再用自卸汽车接料,然后进行摊铺。这种方法的关键是真空溜管的运用。
真空溜管是由下部是钢板,上部是柔性胶带组成的半钢半柔的可形成负压的溜管,它要安装成45°左右的斜坡,混凝土在溜管中下落时,通过上部柔性材料的柔韧性和输送混凝土压排出空气,从而形成真空。当然也可通过真空泵抽排成真空,从而控制混凝土的下落速度,达到混凝土不分离不飞溅的目的。影响碾压混凝土下滑速度的参数有管径、倾角、真空度、混凝土性能及溜管材料性能(主要为柔性胶带的柔软性)等。
真空溜管管身可设计成标准节,节长4m,管径0.3~0.6m,出口设臵一段非标准节,节段间用法兰螺栓连接。
真空溜管在广西荣地、贵州普定、湖南江垭、云南大朝山等工程使用,真空溜管入仓高差目前仅成功用到50m左右,超过这
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