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埋石混凝土在混凝土重力坝中的应用

    建设混凝土重力坝工程中，对于坝体混凝土设计标号及抗渗要求较低、配筋较少的区域，研究采用埋石混凝土浇筑，有利于降低浇筑混凝土水化热，减少混凝土的温升裂缝，从而实现改善混凝土性能的要求。本文依托某电源电站大坝进行了应用研究。
    1· 工程概况
    缅甸密松其培电源电站，位于缅甸北部克钦邦其培市附近，伊洛瓦底江上游干流恩梅开江一级支流其培河交汇区域，是伊洛瓦底江密支那以上流域近期开发工程———密松和其培水电站的施工电源电站。该电站为引水式水电站，永久建筑物按3 级设计，临时建筑物按5 级设计，由大坝、发电引水系统和电站厂房等组成，总装机容量99 MW，水库校核洪水位745． 99 m，正常蓄水位740 m，坝址多年平均流量40． 1 m3 /s。
    大坝为混凝土重力坝，主要由左岸非溢流坝段、溢流坝段、右岸非溢流坝段组成。坝顶高程747． 5 m，河床最低建基面高程692． 0 m，最大坝高55． 5 m，坝顶全长234． 7 m。溢流坝段设有5 个溢流表孔，孔口宽度13 m，堰顶高程740． 0 m。泄洪排砂孔布置在表孔的左侧，泄洪排砂底孔尺寸为5 m × 6 m( 宽× 高) ，底部高程715． 0 m。溢流表孔和泄洪排砂孔均采用挑流消能。电站进水口位于左岸非溢流坝段内，底部高程725． 5 m。泄洪排砂孔的右侧布置生态流量放水孔。
    发电引水系统由进水口明管段、引水隧洞、压力钢管3 部分组成。引水隧洞长11 103． 4 m，为马蹄形断面，开挖尺寸4． 15 m × 3． 90 m( 高× 宽) ～ 5． 3 m × 5． 2m( 高× 宽) ，压力钢管采用地下埋管，管径2． 6 m。
    电站厂房为地面式厂房，厂房区建筑物包括主厂房、安装场、副厂房及尾水渠等建筑物。
    导流隧洞位于左岸，断面型式为城门洞形，隧洞横断面尺寸为3 m × 4 m( 宽× 高) ，进口底板高程713． 0m，出口底板高程705． 0 m，洞身长264． 42 m。
    2· 埋石混凝土设计方案
    2． 1 坝段划分
    根据设计图纸，大坝混凝土包括13 个坝段，1～ 3坝段、9 ～ 13 坝段为非溢流坝段，6 ～ 8 坝段为溢流坝段，4坝段为进水口坝段，5坝段为冲砂底孔坝段。除4 坝段、5 坝段结构复杂、配筋较多、混凝土标号较多外，其他坝段的配筋及混凝土标号相对较少，坝体断面采用“金包银”的设计。
    2． 2 分层分仓
    大坝混凝土浇筑按坝段、分层浇筑，坝段内不允许设纵缝。大坝基础约束区分层高度一般按1． 5 ～ 2． 0m 分层，脱离基础约束区分层高度一般按3 m 分层，在埋件、钢筋密集的孔口部位，可按一次立模、两次浇筑方式施工，每层浇筑高度1． 5 m。
    2． 3 埋石混凝土分布
    大坝埋石混凝土浇筑部位主要分布在4 ～ 8 坝段，在高程733 m 以下，各坝段埋石混凝土实际浇筑范围见表1 和图1。
                 埋石混凝土在混凝土重力坝中的应用
    2． 4 埋石设计要求
    ( 1) 距大坝上游面及基岩面不小于2 m，有廊道的部位距上游面不小于7 m; 距大坝下游面，非溢流坝段不小于1 m ，溢流坝段不小于2 m。
    ( 2) 老混凝土面及分缝面不小于0． 5 m，泄洪排沙孔、电站进水口等孔洞周边不小于2 m。
    ( 3) 所有采用埋石混凝土的区域，混凝土配合比维持原设计，标号不变、塌落度不变。
    2． 5 埋石材料要求
    ( 1) 埋石应采用质地坚硬新鲜、无风化或裂缝、饱和抗压强度大于60 MPa 块石料; 块石宜为饱和面干状态，表面含水块石及干燥块石不得使用。
    ( 2) 块石最长边与最短边之比不大于2，且最大粒径不超过40 cm，所使用的埋石不得有尖角，不得使用片状块石。
    2． 6 施工技术要求
    ( 1) 埋石时应先铺一层混凝土再放一层块石，不得先摆石、再浇筑混凝土，混凝土振捣时避免接触石料。
    ( 2) 石料铺放要均匀排列，大面朝下、小面朝上，石料间距不小于10 cm，石料顶面覆盖混凝土不少于20 cm，块石料周边均有混凝土包裹，不得集中有架空现象。
    ( 3) 埋石混凝土埋石率原则上按20% 控制，最大不超过30%。
    3· 埋石混凝土施工方法
    埋石混凝土施工的基本程序为: 块石料采选→块石加工、冲洗→仓面准备、检查→块石料入仓→埋石混凝土浇筑。
     ( 1) 块石采选、冲洗。在料场选取的块石料不得有尖角、不得采用片状块石，如果粒径大于设计要求时通过解爆进行调整。选择好的块石用高压水冲洗干净、无泥污，用装载机或汽车运输到施工部位附近。
    ( 2) 仓位准备、检查。准备浇筑埋石混凝土的仓位，按照设计要求在模板上画线放样，确定埋石浇筑范围，在仓位模板埋件验收合格后进行埋石混凝土浇筑。
    ( 3) 块石料入仓。将洁净湿润的块石料装入石笼内，通过塔机或吊车入仓，人工配合摆放。
    ( 4) 埋石混凝土浇筑。埋石混凝土施工时应先铺一层混凝土料再铺放一层块石，通过振捣沉入混凝土中，面层再铺筑厚30 ～ 50 cm 混凝土，保证埋石覆盖厚度。
    4· 埋石混凝土质量控制措施
    采用埋石浇筑坝体混凝土，必须从原材料加工挑选、存放、运输、入仓、块石摆放及混凝土浇筑全过程、全方位进行控制，才能达到预期的质量效果。
    ( 1) 埋石挑选、堆存。埋石混凝土的块石来源为大坝开挖料及引水隧洞开挖料，堆存在大坝下游约300 m 的位置，用反铲进行选料，可用料单独堆存。对于堆存场地采用石渣铺筑、碾压，并设有不小于3% 的排水坡度; 堆存场地周边设置排水沟，保证冲洗水及时排除，避免污染块石。
    ( 2) 埋石加工。选择的埋石粒径接近设计技术要求的块石，人工使用铁锤进行打磨、去角、去锈。埋石粒径大于设计技术要求的块石，采用手风钻钻孔，少药量、解爆处理。
    ( 3) 埋石冲洗、装笼。埋石冲洗用水从大坝混凝土系统供水管道引水到冲洗部位。将冲洗干净的块石人工装入1 m3 的铅丝笼内，吊车配合、用汽车运输到坝体浇筑部位附近堆存。
    ( 4) 埋石二次冲洗。埋石在入仓前检查块石干净程度、湿润情况，发现再次污染的块石重新冲洗干净，对于面干的块石进行湿润处理。
    ( 5) 埋石混凝土浇筑。埋石混凝土浇筑过程中执行质量监督人员旁站制，严格控制块石摆放方式及间距、面层混凝土覆盖厚度。埋石混凝土施工时不得先摆石、再浇混凝土，块石上下之间不得重叠放置，避免存在块石集中、架空现象。
    5· 结语
    ( 1) 采用埋石浇筑坝体混凝土，必须从原材料加工挑选、存放、运输、入仓、块石摆放及混凝土浇筑全过程进行控制，才能达到预期的质量效果。
    ( 2) 本项目采用埋石混凝土后，可减少常态混凝土1 万多立方米，节约直接费用300 多万元，另外还有减少环境污染等社会效益。
    ( 3) 混凝土重力坝工程中，对于坝体混凝土设计标号及抗渗要求较低、配筋较少的区域，采用埋石混凝土浇筑，有利于降低浇筑混凝土水化热，减少混凝土的温升裂缝，从而实现改善混凝土性能的要求，有利于降低工程造价，值得在混凝土大坝中加以研究推广。
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点击次数：  更新时间：2015-8-7 15:47:32  【打印此页】  【关闭】
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