某水电站二期RCC围堰施工组织设计

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简介： **水电站二期上游围堰为碾压混凝土围堰，混凝土方量约4万m3，要求工期为2个月，时间较紧，本文即对围堰施工组织进行设计，以达到在规定的工期内保质保量地完成任务。
关键字：碾压混凝土 施工组织设计

一、概述

　　**水电站位于沅水上游**市境内，上距枝柳铁路黔城站21km，下距**市4.5km，是沅水流域规划15个梯级电站的第8级，电站装机容量6×4.5万kw，保证出力单独运行时3.34万kw，梯级运行时5.67万kw，年发电量分别为9.7亿kwh和10.54亿kwh，枢纽工程由大坝、发电厂房和船闸三大建筑物组成，水库正常蓄水位190.0m，死水位186.0m，相应库容分别为1.95亿m3和1.20亿m3。

　　根据坝址地形条件和水文特性，施工导流采用三期导流，左岸二期导流上游挡水围堰为RCC围堰，RCC围堰上游100m左右有一土石子围堰，土石子围堰先期施工，保证RCC围堰施工时干地施工。

　　RCC围堰挡水标准为全年五年一遇洪水，洪水流量Q=7600m3/s，围堰堰顶高程180.6m，顶宽7.0m，长度174.283m，河床最低基岩高程约146.0m，最大底宽26.884m。堰体混凝土量总计约40400 m3，其中常规混凝土3700 m3（主要为基础垫层混凝土）、碾压混凝土36800 m3。

　　RCC围堰施工是**水电站1999年渡汛的关键工程之一，也是我局的信誉工程，所以我们必须充分准备，千方百计加快施工进程，优质高速建成该围堰。

　　二、施工前的准备工作

　　为尽可能发挥RCC连续不间歇施工的优点，施工前我们必须认真做好施工辅助设施、材料、施工机械设备及人员组织等诸方面的准备工作。

　　1、施工风、水、电布置

　　施工用风采用21.3m3移动式空压机供风，用水前期采用在子围堰上设一临时抽水站供水，后期用水由左岸永久供水系统供应，用电由左岸供电系统供应。

　　2、材料

　　RCC围堰施工速度快，月铺筑强度达2.0万m3。原材料消耗量较大工业，施工材料必须准备充分，保证围堰施工需要，主要材料用量见<表1>。

　　表1 围堰施工主要材料表

类别名称及规格单位数量备注混凝土主要原材料大石t19880 中石t27919 小石t21203 砂t27718 水泥（425#）t3366 株洲煤灰t4342 减水剂t44.2 引气剂t0.74 立模材料钢模P3015㎡1100 拉模筋、插筋t10 钢管48t20 木材m320杉木、松木各占一半（立模和嵌缝用）混凝土预制模板块1155 悬臂模板33.6块48预埋件1000套防水塑料布㎡2000 其它草袋㎡5000 气垫薄膜㎡2000 

　　3、施工机械与工具

　　围堰施工机械与工具按<表2>配置，所有机具设备应在1999年1月20日前准备就绪，做好维修保养工作。

　　4、施工仓面准备

　　在基坑大面积积水排干后，生产调度部门促请业主尽快提供施工仓面，按标书规定，深槽及堰肩覆盖层开挖由Ⅰ标承包商负责，要求将堰基范围的覆盖层挖除干净。考虑到土石围堰渗漏水在围堰混凝土施工前修建截水墙，以便形成上游排水坑，截水墙作为混凝土围堰的一部分，断面宽度3m，顶面高程暂定为150.0m，采用水下混凝土浇筑，混凝土量约为400m3。

　　表2 主要施工机械与工具表

序号设备名称规格型号单位数量用途1拌和楼3×15座1生产混凝土2自卸汽车载重15T辆4混凝土运输3自卸汽车载重10T辆8运输4振动碾YS16TCA25台2碾压（运混凝土、填路）5平仓机 台1平仓6插入式振捣器佛山100型只6混凝土振捣7吊车5T～8T台1模板吊装8推土机D80台1平整道路9装载机斗容3m3台1装石渣10冲毛机 台1 11空压机21.3m3/min台2 12转料斗12m3个2 13缆机20T台1 14卧罐6m3个2 15高速搅拌机 台1制水泥浆16核子密度仪 台1 17混凝土拌和机0.35m3台1制砂浆

　　5、制浆站

　　为生产碾压混凝土施工用砂浆和水泥浆，在左堰肩上游建一制浆站，内设一台0.35m3搅拌机和一台高速搅拌机。

　　6、施工道路

　　碾压混凝土采用汽车入仓，共设置2条混凝土汽车运输入仓道路，一条是深槽右侧礁滩164.0m高程至深槽147.5m高程施工道；另一条是沿堰体下游面填筑的164.0m高程至堰顶的施工道，施工道路布置及填筑要求见《二期上游碾压混凝土施工道路布置图》。

　　7、混凝土浇筑分层与模板

　　常态混凝土分块浇筑，碾压混凝土通仓浇筑。碾压混凝土2～3m一个升层，堰体混凝土浇筑分层见《围堰混凝土浇筑分层图》。堰体上游面采用悬臂模板，模板尺寸3.0×3.6m。堰体下游台阶面台阶高60cm，宽38～42.6cm，采用0.6×1.5m钢模，三角支撑，下游直立面采用散钢模拼装，边浇边立。

　　8、生产性工艺试验

　　为选择合理的碾压混凝土施工参数，碾压混凝土大量施工前在围堰桩号上横0+0.00～0+41.25m段进行工艺试验，由试验室另外编写试验要求。

　　三、混凝土施工

　　1、原材料

　　水泥采用石门普通425#水泥，煤灰采用株洲电厂的二级煤灰，外加剂采用高效缓凝减水剂与引气剂。

　　砂石料为天然砂石料，由经开公司提供，为保证碾压混凝土生产的正常进行，砂石料必须有足够的脱水时间后才能使用，脱水仓设在砂石采场处的成品料仓，碾压混凝土浇筑前必须有足够的砂石储备。

　　2、混凝土配合比

　　碾压混凝土设计标号均为C15（90d），抗渗要求为W4，混凝土容重2350kg/m3；垫层常态混凝土设计标号C15，抗渗标号W4，混凝土容重2400kg/m3。

　　碾压混凝土级配以三级配为主，边角部位可容许少量使用二级配，混凝土配合比由试验室经过试验确定，设计碾压混凝土Vc值为12±5（s），晴天气温偏高时取小值，阴雨天取大值，Vc值变更按现场实际情况并经试验室当班人员同意。

　　碾压混凝土内需掺外加剂，以满足可碾性要求。碾压混凝土初凝时间按10h控制。

　　3、混凝土生产

　　混凝土由182.5m高程混凝土系统中的一台3×1.5m3拌和楼生产，混凝土生产前应对拌和楼的称量系统进行校准。为提高混凝土拌和产量，宜适当提高拌和机转速，并做好拌和楼机械电气设备的维修检查。

　　每班拌制碾压混凝土之前应将拌和机清洗干净，用R90=15Mpa水泥砂浆进行挂浆。拌制碾压混凝土过程中经常观察混凝土的均匀性和粘罐情况，若有问题及时研究处理。

　　每台班下班前，如拌和机有局部粘结，应按常规用大石加水进行搅拌洗罐，以减少粘结。每罐拌和量暂按1.2m3控制，拌和时间为180s。拌和混凝土料顺序为中石——小石——砂——粉煤灰——水泥——大石——水——外加剂。

　　碾压混凝土粉煤灰用量大，需经常注意粉煤灰的贮存情况。

　　4、混凝土运输

　　混凝土运输采用5T自卸汽车自拌和楼下受料，运至缆机转料点卸入6m3卧罐，由20T缆机吊运至左岸转料斗中，再用10T自卸汽车转料直接入仓。

　　碾压混凝土转运次数多，须尽可能防止骨料分离。对汽车运输道路要求如下：

　　⑴道路平整，排水系统畅通，并按有关交通安全规定设置路标，保障施工机械及人员的安全。

　　⑵汽车入仓道路须按设计图施工，道路随堰体升高而升高，混凝土浇筑前应修通1#施工道，1#施工道使用完毕修筑2#施工道。

　　⑶汽车入仓道路面层需用干净石渣填筑，少带泥土，尽可能减少汽车轮胎冲洗时间。

　　⑷冲洗轮胎的水应定向排除，不得在路面上四溢，特别是下坡道入仓时，应防止汽车轮胎带水入仓。

　　⑸设专人维护汽车入仓施工道路。

　　此外，施工机械在已铺筑的仓面上行走时，要尽量避免急刹车、急转弯等有损混凝土质量的操作。

　　5、碾压混凝土施工

　　为保证仓面各工序有条不紊的进行，混凝土卸料、摊铺、碾压须分条分带进行，仓面条带宽度一般为仓面宽度的1/3～1/2，仓面宽度大于12m时可分三条施工，宽度小于12m时分二条施工；分段长以15～20m为宜。仓面各工序作业区按下图所示布置：

　　碾压混凝土采用10T自卸汽车运料入仓，卸料尽可能减少骨料分离，多点分散卸料，卸料离模板边距离不小于1m。卸料堆旁出现的分离骨料，应由人工用铁铲均匀推铺到未碾压的混凝土面上。

　　碾压混凝土摊铺方向与围堰轴线一致。混凝土平仓厚度35cm，碾压密实厚度为30cm，每层摊铺前，测量人员应在模板上每隔4m标注摊铺线，标记准确、醒目。

　　混凝土碾压采用一台YA16T型和一台CA25型振动碾，碾压方向与围堰轴线一致，行走速度控制在1～1.5m/h以内，碾压一般采用先无振碾压2遍，再有振碾压12～15遍，最后无振碾压2遍，碾压结束后立即进行现场容重测量，如碾压混凝土检测容重达到理论值的98%以上，则不再增加碾压遍数，否则增加碾压遍数，最佳碾压遍数通过工艺试验确定。

　　碾压分条分段进行，前后段之间应重叠1.0～2.0m，条带与条带之间应重叠20～30cm。

　　混凝土表面出现龟裂时，应增加无振碾压次数，直至龟裂消失为止，视情况洒铺水泥浆作业。

　　混凝土拌和物从出机至碾压完毕时间不超过2h。

　　模板边角部位浇筑“变态混凝土”，即在碾压混凝土拌和物内加入同水灰比的纯水泥浆振捣密实。碾压混凝土与岸坡基岩面之间浇筑1～1.5m厚常态混凝土，严禁碾压混凝土与基岩面直接接触，碾压混凝土与常态混凝土结合部位采用变态混凝土施工。

　　6、缝面处理

　　混凝土施工缝面按下述原则处理：

　　⑴混凝土施工缝表面必须冲毛处理，上层混凝土浇筑前在老混凝土面铺一层厚3～5cmM20（90d）水泥砂浆，砂浆只能略超前于碾压混凝土铺筑。

　　⑵未初凝的混凝土表面不必处理可直接铺筑上层混凝土。碾压混凝土初凝时间暂按4h控制。

　　⑶因特殊原因（如停电、停水、雨雪天气）引起混凝土中途停止铺筑时，应按下图所示进行收仓：

　　7、结构缝及止水片施工

　　堰体结构缝镶柏油板，并按设计图埋设止水片，止水片采用橡胶止水带，埋设在距堰体上游迎水面0.5m处。堰体结构缝及止水带附近浇变态混凝土，须加强混凝土振捣。堰体与拦砂坎接合处埋设“L”型紫铜止水片，如下图示：

　　8、垫层混凝土施工

　　垫层混凝土分块浇筑，厚度1.5～2.0m，混凝土坍落度3～5cm，采用汽车入仓浇筑。在入仓口处浇筑成1：10斜面，汽车在入仓口卸料，平仓机赶料，手持佛山100型插入式振捣器振捣。

　　四、混凝土养护

　　混凝土浇筑完毕需立即洒水养护，低温时段还须做好保温工作，混凝土侧面采用气垫薄膜保温，表面及台阶用草袋覆盖。

　　五、质量检测与控制

　　⑴碾压混凝土施工必须按《水工碾压混凝土施工规范》和《水工混凝土施工规范》的有关规定执行。

　　⑵原材料的检测与控制

　　① 碾压混凝土所用的原材料（如水泥、煤灰、外加剂等）均要作进场质量检验，属业主提供的砂石料要在转料仓内加强质量检测与控制，检测项目及办法由试验室制定。

　　② 原材料质量检测与控制由试验室负责，如发现较大的质量问题，试验室应及时将情况和须采取的措施及意见报总工程师审批，并经监理工程师确认以后方可执行。

　　⑶混凝土拌和质量的控制

　　① 拌和楼操作人员应在试验室值班人员监控下检查，校定称量器皿，确保拌和物的称量准确，当称量误差超过允许波动范围时，操作人员应按试验人员的处理意见进行操作，不得任意加补、减扣。

　　 ② 试验室值班人员要严格控制砂子的表面含水率及Vc值，要按规范要求进行检测，超过波动范围须经现场值班负责人同意签字后才能进行调整并须及时向总工程师汇报。

　　⑷仓面施工质量检测与控制

　　① 在碾压混凝土施工中施工人员应遵照有关规范和技术要求精心施工，保证质量。仓面指挥人员、质检、试验人员要对各工序的施工质量加强检查，发现问题及时处理，并听从监理工程师的指导和监督。

　　② 仓面模板、基础、混凝土缝面必须按要求施工，经三级检查合格并经监理工程师终检合格签发准浇证后，才能浇筑混凝土。

　　③ 质检、试验值班人员要按规定的监测项目进行检查和测试并做好记录，发现问题应及时与现场总指挥协商解决，当意见不一致时，应先按质检和试验人员的处理意见执行，总指挥可以保留意见或报请总工程师裁定。

　　④ 仓面盯仓员要三班跟班检查、监督，做好混凝土入仓、摊铺、碾压、模板边的处理等工序的详细记录，发现问题要及时向质检、试验人员及总指挥反映，以便对违规违章施工进行及时纠正。

　　六、施工安全

　　围堰仓面施工机械多，上部仓面狭窄，高空作业、缆机起吊点等处必须设置安全警示牌，车辆由专人指挥，缆机起吊点设置交通安全标志，以防过往车辆干扰施工及交通事故的发生。

　　核子密度仪具有放射性，施工中应注意保护，非试验人员不能动用。

　　其它未尽事项参照有关部门安全操作规程。

　　七、施工进度

　　围堰混凝土共3.896万m3，于2月1日开始正式开浇混凝土，2月27日须达到164.0m高程，完成混凝土2.0万m3，3月31日混凝土全部浇筑完成，施工进度见表3。