论堆石混凝土在堤防工程的施工技术
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科技成果——低水泥用量堆石混凝土技术技术类别减碳技术适用范围建筑行业、混凝土浇筑施工行业现状低水泥用量的堆石混凝土可以替代常规混凝土,主要应用于坝体、防渗墙处理、围堰、护坦、边墙、各种基础回填、混凝土换基部位及各种堤防工程、挡土墙工程、沉井回填部位等。
目前,该技术已在北京、山西、河北、四川、湖北、安徽、广东、云南、新疆、黑龙江等地成功实施了近60个工程项目,预计未来在公路、铁路、市政、港口、电力、灾后重建等领域也将具有广阔的发展前景。
截止2013年底,低水泥用量堆石混凝土累计完成浇筑方量近70万m3,累计减少水泥使用量约12万吨。
技术原理低水泥用量堆石混凝土施工技术主要是利用高流动性、抗分离性能好、穿透能力强的专用自密实混凝土(SCC),依靠其自重完全充填块石空隙而形成的完整、密实、低水化热的大体积混凝土。
由于该技术利用了较高比例的堆石,混凝土中堆石的体积比例一般可达55%-60%,能够替代混凝土原材料中的部分水泥,最大限度地降低了胶凝材料用量,实现CO2减排。
关键技术(1)自密实混凝土配合比设计技术采用适当比例的块状石料、石料颗粒(粗骨料)、沙粒(细骨料)、粉煤灰、水泥及水混合,形成符合强度要求的自密实混凝土;(2)工业固体废弃物循环利用技术将尾矿、建筑垃圾等按一定比例掺入堆石混凝土中,实现工业固体废弃物的循环利用;(3)堆石混凝土施工工艺技术堆石混凝土施工方式包括常规堆石混凝土和抛石型堆石混凝土两种。
前者是将堆石先入仓,然后浇筑自密实混凝土;后者是在合适的施工条件下,利用自密实混凝土的缓冲作用,先浇筑高抗分离的自密实混凝土,后抛入堆石,形成完整密实的混凝土。
工艺流程堆石混凝土技术原理示意图堆石混凝土施工流程:支立模板→堆石入仓、浇筑自密实混凝土→堆石混凝土主要技术指标1、每立方米混凝土工程,可减少水泥使用量约0.17吨;2、堆石混凝土容重可达2500kg/m3;3、堆石混凝土渗透系数可达到10m/s-11m/s;4、工程钻孔压水检测透水率低于1Lu;5、强度等级C15-C25的堆石混凝土绝热温升不超过17℃。
浅谈水利工程中建设施工技术的运用摘要:结合工作实际经验,本文介绍了土石坝、混凝土坝、混凝土面板堆石坝、碾压混凝土坝、堤防工程的防渗处理施工技术措施及土工合成材料的应用等,在水利工程施工中得到广泛应用,可供同行参考。
关键词:土石坝;混凝土;碾压;防渗漏;施工技术;一、土石坝施工技术1、防渗土料选取。
通过大量研究,劣质土料也能用于工程,如红粘土、湿陷性黄土,膨胀土,各种含砾土、粘质的砾石土,风化料,残积、冰积、洪积的碎石土等。
只要有科学的设计思路,合适的机械施工设备。
合理控制压实参数,这些劣质土料均可以作为防渗土料。
2、基础的防渗技术。
在深厚砂砾石层的基础筑坝,建造防渗墙技术非常重要。
近几年来,造墙技术采用冲击及反循环钻机钻主孔、抓斗挖掘副孔成墙;200t液压拔管机起拔接头套管,用孔内聚能爆破大孤石钻进等。
这些完善的施工工艺,保证了成墙的施工质量。
小浪底的防渗墙的造墙深度达到81.9m。
3、大型的施工设备。
近期我国建成的高土石坝,施工设备已达到很高水平。
以20t自卸汽车为主,最高月强度22.33万m3,以60t自卸汽车为主体,最高月强度118万m3,并使用碾重约16t的自行式振动碾。
这些标志着我国土石施工设备达到世界级水平。
二、混凝土面板堆石坝施工(1)利用堆石体临时挡水或过水渡汛,从而简化了导流和渡汛设施。
(2)采用混凝土防渗墙处理砂砾石基础,将混凝土面板的趾板与防渗墙连接,组成完整的防渗体系。
(3)对传统的周边缝三道止水作了改进。
底部铜止水片仍为基本的止水构件,中间塑料止水带承受的水压力不能超过10mpa,对高坝不适应。
表面止水研究了塑性填料.取得了良好效果。
(4)面板模板改进设计了一套重量轻、配套简单、效率高、浇筑灵活、转移和操作方便的无轨滑模系统。
它比有轨滑模效率提高3倍,已在国内普遍推广。
(5)施工期垫层上游坡面保护,采用喷混凝土或砂浆、乳化沥青剂等措施,以低标号碾压浆技术使用较普遍。
施工简单,不需专门设备,质量稳定,速度快,造价低。
堆石混凝土施工工法堆石混凝土施工工法一、前言堆石混凝土施工工法是一种利用石块和混凝土相结合的工法,通过堆石体的自重和混凝土的填充来形成坚固耐用的结构体,广泛应用于各类水利工程、防洪工程、桥梁基础、航道工程等领域。
本文将对堆石混凝土施工工法进行详细的介绍和分析。
二、工法特点堆石混凝土施工工法具有以下几个显著特点:1. 抗冲刷性强:堆石体的结构紧密,能够有效地抵抗水流冲刷,保持工程的稳定性。
2. 弹性好:混凝土对堆石体进行填充,使整体体系具有一定的弹性,能够适应地震等外力影响。
3. 施工效率高:工法操作简单,施工速度快,特别适用于大面积工程。
4. 长寿命:石块具有较好的耐久性,能够保证工程的长期稳定性和安全性。
三、适应范围堆石混凝土施工工法广泛应用于以下领域:1. 水利工程:河道、堤防、水坝等的防冲刷措施。
2. 防洪工程:堤防、护坡、围堤等的巩固和加固。
3. 桥梁基础:桥墩、基坑等的地基加固及支撑。
4. 航道工程:港口、码头、航道等的排石和护岸。
四、工艺原理堆石混凝土施工工法基于以下两个原理:1. 堆石原理:通过合理选取石块,将其堆叠形成堆石体,利用石块之间的填充效应和重力作用,形成抵抗外力的结构体,增加工程的稳定性。
2. 混凝土填充原理:对堆石体进行混凝土填充,使其紧密结合成为一个整体,提高工程的强度和耐久性。
五、施工工艺堆石混凝土施工工艺包括以下几个阶段:1. 堆石准备:根据设计要求选择合适的石块,并进行堆放、排列和固定。
2. 混凝土浇筑:将混凝土按照一定比例配制好,倒入堆石体内,辅以振捣、养护等工序。
3. 其他工序:包括堵缝处理、防渗措施、防冻措施等。
六、劳动组织堆石混凝土施工工艺需要具备一定的劳动力,包括施工队伍、机械操作人员、监理人员等,根据工程规模和施工周期进行合理的人员分配和组织。
七、机具设备堆石混凝土施工过程中需要使用的机具设备包括:推土机、挖掘机、混凝土搅拌机、吊机、打桩机、压路机等。
对水利工程的施工技术的探究【摘要】:随着我国水利事业的高速发展,对水利工程施工技术要求也日趋增高,熟练学习并掌握水利施工技术,并将其有效的应用到工程实践中,对降低水利工程施工成本,提高水利工程施工质量,加快整体工程的进度都有很大的帮助。
根据实践经验,通过介绍水利工程施工技术,从施工总体要求、技术要点以及需要注意的技术环节等方面进行分析探讨,对促进水利工程施工技术创新,提高企业的经济效益有很大帮助。
【关键词】:水利施工技术;技术创新;经济效益中图分类号: tv 文献标识码: a 文章编号:引言目前我国水利事业处在高速发展的阶段,对大型水利工程的建设需求也大大增加,同时对水利施工技术的要求也随之增高,而现阶段在水利工程的建设过程中出现了很多施工技术方面的问题,影响了工程的整体建设,减缓了我国水利事业的发展,这是需要迫切解决的事情。
因此,在工程中认真学习总结水利施工技术,并不断加大水利工程施工技术研究和创新,对水利事业的发展有重要意义。
科学技术是第一生产力。
伴随着科学技术的发展,在水利工程施工中应用的新技术越来越多,在水利施工工程中使用新技术、新工艺也成为提高水利工程施工水平的关键因素。
新技术与新工工艺的运用不但可以提高工程质量,还可以节省能源,提高市场竞争力。
新技术、新工艺的出现,是科技发展的结果,新技术、新工艺的广泛应用更能体现科学技术是第一生产力的唯物主义观点。
近年来,在承接的水利工程项目中,技术人员不断开拓创新,将发明并改进很多新技术、新工艺运用到施工中,解决了工程施工中很多技术性的难题,在提高工程质量的同时,提高了工作效率。
一、水利工程的特点水利工程施工与其他工程施工有所不同,具备自己的一些特点:首先,水利工程大多都是在河流上进行施工,其面对的施工环境大多十分的复杂,河流上游的水利工程直接关系到下游人民的财产和生命的安全,这就使得水利工程施工的质量问题变得十分重要。
第二,由于河流大多经过多个区域,因此水利工程往往涉及到各个区域的利益,这也为水利工程的设计和规划增加了一定的难度。
探索堆石混凝土重力坝设计【摘要】堆石混凝土重力坝是水利枢纽工程中的重要类型之一,近年来发展迅速。
自密实混凝土在大坝建设、紧急加险还有堤防加固等工程建设中的作用更为突出,本文从当前的水利工程建设现状进行分析,并探索出合理的设计理念,以供参考。
【关键词】水利工程;堆石混凝土;重力坝;设计探索前言混凝土重力坝的体积比较大,所使用的原材料均为混凝土,因此在水利工程的建设作用中,混凝土具有坚固的特性,因此,也是大坝支撑自身重力的主要媒介。
当前的水利工程建设设计中,主要采用堆石混凝土重力坝设计,且实际建设过程中,需要做好溢流和排洪的预留工作等,并根据水利工程特点作出适宜的筑坝设计。
1.当前水利工程混凝土重力坝的发展现状重力坝在正式投入使用的过程中,混凝土均能够保持良好的干燥性,因为含有防渗装置的重力坝混凝土坝体,均可承受大坝的防渗压力。
当前国内的水利工程建设中,常使用堆石混凝土技术来完成重力坝的建设,加上该技术不会受到气候变化的影响,因此,被广泛应用在高温、低温地区的重力坝建设中。
2.实际工程案例分析三岔河水库位于蒙自市南部约23.5km,海拔高程约1700m。
水库建于红河水系三岔河支流河谷上,属于红河流域清水河水系,集水面积5.98km2, 河道总长3.8km,河道平均坡降7.15%。
设计总库容为147.56万m?。
水库拦河坝为堆石砼重力坝,坝顶高程1720.40m,坝顶长152.15m,最大坝高48.12m。
坝顶宽6.0m,底宽约43.0m,下游坡比1∶0. 7,大坝共分为9个坝段,从右至左依次为:1#坝段长13.0m,2#坝段长18.0m,3#坝段长18.0m,4#坝段长18.0m,5#坝段长20m(含溢流坝段),6#坝段长18.0m,7#坝段长18.0m,8#坝段长15.0m,9#坝段长14.15m,坝顶全长152.15m。
拦河大坝坝体采用自密实C15堆石砼浇筑,坝体本身可防渗,为安全起见,减少坝体渗漏,在大坝上游侧浇筑1.5~0.5m厚C20钢筋砼防渗面板. 坝体为C15自密实堆石砼,其设计标号为R90C15W6,堆石材料饱和抗压强度应大于40MPa。
论堆石混凝土在堤防工程的施工技术
【摘要】堆石混凝土施工技术是一项新型大体积混凝土施工技术,具有低水化热、工艺简便、造价低廉、施工速度快等特点:堆石混凝土施工技术在多项中工程中得到应用,效果良好,但必须注意在堤防工程中施工的特点。
【关键词】推石混凝土;施工技术;堤防
堆石混凝土(自密实混凝土)坝技术作为一种新技术在水利工程中正在进行推广应用,其具有施工工艺简单、施工速度快、质量可靠、坝体块石含量高水化热温升低等诸多优点。
本文根据梅州大堤南堤除险加固达标工程堆石混凝土的施工工艺为例,分析堆石混凝土在堤防工程中的运用。
1 工程概况
梅州大堤南堤除险加固达标工程位于梅州城区梅江河右岸,堤围全长12.11公里,设计堆石砼约9.0万m3;设计防洪标准为100年一遇,堤防级别为2级,本工程计划工期18个月,其中75米高程以下(即基础部分)必须在2012年5月4日前完成,实际施工期就6个月。
这期间已过了水利工程施工的黄金期,气候多雨。
由于该工程所在地为梅州城区,施工期间对城区的景观及交通等影响较大。
根据广东省水利厅的批复及施工设计图,基础工程施工需采用西阳电站开闸放水,恢复天然河道。
在堤防前筑一低水围堰兼作施工便道施工围堰顶高程为天然河道水位加上0.5m。
再对堤防迎水坡基础进行开挖。
因工程采用西阳电站降低水位后填筑围堰,对堤防前坡开挖至基岩,开挖高度相对较大。
同时为减少堤防在开挖过程中的塌落的危险,采取间隔开挖(如30m左右)及在较危险的地段先采取针对性的防护措施后进行开挖等多种方法以确保墙体的安全。
堆石混凝土施工技术在本工程主要应用于基础处理、回填、挡墙的素混凝土部位。
堆石料主要采用开采的大粒径块石、开挖料中的大粒径块石(或卵石)等,经初级筛分保留粒径大于300mm的石块,通过自卸汽车直接运输至仓面自然堆积,堆石吊入仓面自然堆积,堆石厚度控制在1.5m左右,利用强制式拌和机生产专用自密实混凝土,通过泵送直接浇注入仓。
2 堆石混凝土施工技术简介
堆石混凝土(Rock-filled Concrete,简称RFC)施工技术是清华大学水利水电工程系发明并获得国家发明专利授权的新型大体积混凝土施工技术,具有低碳环保、低水化热、工艺简便、造价低廉、施工速度快等特点。
堆石混凝土是指先将满足—定粒径要求的块石(或卵石)自然堆满仓面,然后在堆石体表面浇注满足特殊要求的专用自密实混凝土(Self -Compacting Concrete,简称SCC),无需振捣仅依靠其自重充填堆石体的空隙,所形成完整密实的混凝土。
3 堆石混凝土的施工
3.1 堆石料的选择
堆石料应新鲜、完整,质地坚硬,不得有剥落层和裂纹。
堆石料可以使用毛石、块石、粗料石和卵石,其中部或局部厚度不宜小于30cm,卵石不宜小于25cm,最大粒径以运输、入仓方便为限,且不宜超过 1.0m;允许使用少量片石但其重量不得超过堆石料总重的10%。
堆石料的饱和抗压强度(Rs)不得小于50MPa。
3.2 基础仓面的处理
堆石入仓前的基础仓面的处理,可按常规混凝土的处理方法进行。
基础仓面上的混凝土乳皮、表层裂缝、由于泌水造成的低强混凝土(砂浆)以及嵌入表面的松动堆石必须予以清除,并进行凿毛处理。
3基础仓面必须保证清洁,不应有积水。
3.3 堆石入仓
选择入仓的堆石料应严格满足要求,但其片石不得集中堆放。
基础仓混凝土强度达到5MPa以上方可进行堆石入仓。
对于石料表面附着的泥土,必须清洗干净。
堆石入仓时不得将泥土带入堆石仓面,对于已带入仓内的泥土必须在浇筑自密实混凝土前予以清除,否则不得浇筑自密实混凝土。
宜将粒径较大的堆石置于仓面的中下部,粒径较小的堆石置于仓面的中上部。
与基础仓混凝土接触的堆石应严格避免大面积接触,以免影响冷缝的粘结。
对于粒径超过800mm的大块石,宜放置在仓面中部,以免影响堆石混凝土表层质量。
对于表面可见的小于20cm的堆石碎块应予以清除。
堆石完成后应做好防雨(水)措施,在浇筑自密实混凝土前必须防止雨(水)冲刷堆石导致泥浆在接触面上堆积。
每层堆石厚度可按1.0~1.5m控制。
3.4 模板施工
堆石混凝土在堆石过程中,模板拉条容易被大石碰弯、压断,因此拉条周边宜采用粒径约为200mm的堆石进行人工平仓。
同时,堆石后应对模板进行校正,加固拉条。
在堆石体与模板之间应保留大于3cm的空隙作为保护层。
混凝土强度达到5MPa以上方可拆模。
3.5 混凝土入仓与浇筑
堆石混凝土浇筑,一个特点是堆石,另一个特点是特高坍落度混凝土。
浇筑自密实混凝土时,严禁在仓内加水。
如发现混凝土和易性较差,应采取加强措施(如添加外加剂、重新拌和等),以保证质量。
在浇筑过程中浇注点应均匀布置于整个仓面,其间距不得超过3m;必须在浇筑点的自密实混凝土填满后方可移至下一浇筑点浇筑,浇筑顺序应做到单向顺序,不可在仓面上往复浇筑。
鉴于堆石混凝土模板承受的侧压力大,模板支撑难度大,建议专用自密实混凝土浇筑仓高度宜控制在1.5m以内,自由下落高度时宜控制在5m以内,并应在浇筑过程中控制专用自密实混凝土的浇注速度。
3.6 堆石混凝土养护
浇筑完成的堆石混凝土,在养护前宜避免太阳暴晒。
应在浇筑完毕6~18h 内开始洒水养护。
混凝土应连续养护,养护期内始终使混凝土表面保持湿润。
混凝土养护时间,不宜少于28d,有特殊要求的部位宜适当延长养护时间。
3.7 堆石混凝土的优点
堆石混凝土中堆石的体积比例一般可以达到55%~60%,能够充分利用初级开采的石料或者开挖料中的大块石,最大限度地降低了胶凝材料用量的同时还在骨料破碎、混凝土生产浇筑等施工环节上大大地节约了能源,减少了二氧化碳的排放,因此堆石混凝土技术是一种新型低碳环保的混凝土施工方法。
堆石混凝土技术用于大体积混凝土施工还具有以下优点:3.7.1 低水泥用量与低水化热
堆石混凝土可以充分利用粉煤灰、矿渣粉、石粉等活性或惰性掺和料,因此对于水泥的用量显著降低,C20等级堆石混凝土中的水泥含量一般不超过80kg/m3,绝热温升不超过15℃。
在大体积混凝土施工中可以显著简化甚至取消温控措施。
3.7.2 工艺简便,施工快速
堆石混凝土施工主要包括两道工序:堆石入仓和专用自密实混凝土的生产浇筑。
通过合理的施工组织设计,两道工序均可以通过大规模的机械化施工来完成,减少了人工的投入,避免了人为的干扰。
在完成一定堆石仓面后堆石入仓和混凝土生产浇筑可以平行进行,工序间干扰小,生产效率成倍提升的同时还降低了设备生产强度的要求。
简化消除温控措施、混凝土生产运输浇筑量减半且无需振捣等都为加快建设速度、缩短工期提供了强有力的保证。
3.7.3 降低施工成本
堆石混凝土施工的综合成本在相同条件下较常态混凝土可降低10%~20%,略低于埋石混凝土成本。
主要通过三个方面实现:大量使用堆石减少胶凝材料用量;工艺简单,可节约工期,同时节约管理成本;简化或消除了温控措施,浇筑过程免去了振捣工序减少了人工成本的投入。
(下转第126页)
(上接第95页)3.7.4 综合性能稳定,安全系数高
试验研究和工程应用证明:堆石混凝土容重通常可以达到2500kg/m3以上,各项力学性能均能满足设计要求,特别是在抗压、抗剪强度方面有足够的安全富
余系数;抗渗性能方面堆石混凝土渗透系数可达到10-11m/s(针对堆石混凝土本身),工程钻孔压水检测透水率低于1Lu:在抑制收缩、抗裂等方面堆石混凝土在工程应用中也表现出了优异的性能。
4 结束语
堆石混凝土已广泛用于水利水电工程建设,施工中施工工艺简单、施工速度快、质量可靠的优点,在堤防工程建设中提出几点建议:(1)鉴于堆石混凝土模板承受的侧压力大,模板支撑难度大,建议专用自密实混凝土浇筑仓高度宜控制在1.5m以内,自由下落高度时宜控制在5m以内,并应在浇筑过程中控制专用自密实混凝土的浇注速度。
(2)建筑物建基面由监理人及华实工程师验收合格后,方可进行现场堆石工作。
(3)岩基上的杂物、泥土及松动岩石均应清除,如遇有承压水,承包人应制定引排措施和方法报监理人及华实工程师批准,处理完毕,并经监理人及华实工程师认可后,方可堆石入仓浇筑堆石混凝土,清洗后的基础岩面在堆石混凝土浇筑前应保持洁净和湿润。
本文提出的几点粗浅建议,进一步完善堆石混凝土施工质量控制措施,为形成堆石混凝土施工标准而创造条件。
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