混凝土拱壩在施工過程中需按壩段分層分塊進行混凝
土澆筑, 除壩段間橫縫外, 不可避免地會產生澆筑層塊間
的混凝土水平施工縫。水平施工縫淺表混凝土常因析水而
增大水灰比, 導致強度降低, 且析水出的游離鈣在表面形
成一層薄膜( 通常稱為乳皮) , 妨礙新老混凝土的結合, 因
此在澆筑新混凝土前, 應對下層已澆的混凝土面進行處理,
即施工縫處理。如果施工縫處理不當, 將影響混凝土層塊
間的結合, 極易導致壩體滲漏等質量隱患, 嚴重的將影響
大壩的正常安全運行。
拱壩按設計共分16 個壩段, 實際澆筑層厚21 2~
217m, 分345 個澆筑塊, 共有329 條水平施工縫。為確保北
溪大壩的施工質量全面優良, 加快施工進度, 在對施工縫
處理方法進行分析比較后, 認為有必要對常規的施工縫處
理工藝進行改進。
高壓水沖毛機施工縫處理方案的比較
省內中小型水電工程在以往的施工中, 對混凝土施工
縫的處理普遍采用以下兩種方法, 人工鑿毛或低壓水沖毛
人工鑿毛是在混凝土強度達到215MPa 以后用鑿子在混凝土
表面人工進行打毛處理。低壓水沖毛則是在混凝土澆筑后
終凝前, 用013~ 014MPa 的低壓水沖洗混凝上表面成毛面。
顯然人工鑿毛和低壓水沖毛是在混凝土低強度或沒有
強度的情況下進行的, 必然導致面層混凝土骨料微觀松動
或混凝土擾動, 在新老混凝土間形成新的相對薄弱夾層,
不易保證施工質量。
人工鑿毛費工費力, 勞動強度大, 鑿毛效率約8 ~
10m2/ 工日。北溪拱壩混凝土澆筑倉面積約在80~ 260m2 之
間, 也就是說每個倉面需要8~ 32 個工日, 攤銷成本在115
元Pm3 以上, 整個大壩人工鑿毛費用將在17 萬元以上, 且
人工鑿毛將無法滿足高強度的施工進度要求。
低壓水沖毛每次層面清除量約為3~ 4cm, 按2165m 澆
筑層高計算, 混凝土損耗率為1113%~ 1151% , 混凝土實
際損耗量將在1300~ 1750m3 , 按混凝土成本170 元/ m3 ( 原
材料為甲供價) 計算, 約為2211~ 2918 萬元, 損耗*。
采用高壓水沖毛進行施工縫面處理, 可有效避免上述
兩種處理方法的缺點。
高壓水沖毛機技術參數:
電源供應相/伏/赫茲 | 3/380/50 |
zui大水流量L/h | 1500 |
壓力巴/兆帕/PSI | 0-500/0-50/0-7250 |
zui大進水溫度攝氏度 | 60 |
連接功率千瓦 | 30 |
轉速 RPM | 1450 |
機器重量公斤 | 450 |
尺寸(長*寬*高毫米) | 1440x 850x 1200 |
高壓水沖毛實際施工效果
( 1) 保證了施工縫處理質量。高壓水沖毛機沖毛是在
混凝土3d 強度后進行的, 混凝土表面強度已大于6~ 8MPa,
采用35~ 40MPa 壓力進行沖毛, 打去混凝土表面乳皮成露
砂狀態, 不會出現骨料松動和面層混凝土擾動的現象, 提
高了新老混凝土結合部的抗剪強度和抗滲性。從現場混凝
土芯樣觀察, 芯樣完整, 層面間施工縫處結合很好。
( 2) 減輕了勞動強度, 提高了工作效率。高壓水沖毛
全部操作人員只需3 人, 沖毛過程如同在壩面上散步, 一
個壩面處理完畢僅需1~ 3h。大壩zui高月澆筑強度超過
12000m3 , 未發生因施工縫處理不及時耽誤混凝土澆筑施工
現象。
( 3) 減少材料浪費, 提高經濟效益。高壓水沖毛表面
混凝土清除量為3mm, 約為低壓水沖毛方法的1/ 10, *
一項, 整個拱壩可節約混凝土1200~ 1900m3 , 即可節
約20~ 26 萬元, 經濟效益非常可觀。
( 4) 減少施工干擾, 便于施工安排。由于高壓水沖毛
可以處理強度在45MPa 以內的混凝土, 而北溪拱壩混凝土
設計標號C20, 意味著施工縫可以在3d 以后的任何時間處
理, 在時間上機動靈活, *方便了現場施工安排。
( 5) 有利于壩面整潔美觀。由于低壓水沖毛必須在混
凝土終凝前進行, 沖毛過程中大量漿液順著上下游壩面流
下, 凝固后形成道道痕跡, 影響壩面美觀。而高壓水沖毛
可避免此現象, 大壩外觀整潔美觀。
總之, 高壓水沖毛機用于混凝土拱壩施工縫處理,
無論從提高施工質量, 促進施工進度, 還是減輕勞動強度、
提高經濟效益各方面來看, 都是非常成功的, 可供同類工
程參考。
5 注意事項
(1) 沖毛時機, 一般在混凝土澆筑后3~ 4d 為宜( 冬
天可適當推后) , 此時沖毛, 既可保證質量, 沖毛效率也較
高。
( 2) 注意現場施工安全。由于沖毛水壓力很高, 沖起
的混凝土碎屑會四處飛濺, 要求倉面四周模板立好后再沖
毛; 沖毛倉面內不能有其他人員, 操作人員要戴好防護頭
盔、衣褲和鞋子。
( 3) 為防噴頭堵塞, 應用清水沖毛