混凝土碾压试验施工方案Word文件下载.docx
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附图：
1、《混凝土碾压试验场地布置图》
2、《碾压试验场地布置》
3、《碾压混凝土仓面划分示意图》
1.工程简述
1.1概述
乐昌峡水利枢纽工程位于广东省韶关市乐昌市境内北江支流武水乐昌峡河段内，坝址地处原京广线塘角火车站附近，下距乐昌市区约14km、韶关市区约81.4km。
乐昌峡水利枢纽工程是以防洪为主，结合发电，兼顾航运和灌溉等综合利用的枢纽工程，选定正常蓄水位为154.5m，校核洪水位为164.4m，防洪库容为2.1129亿m3，总库容为3.7358亿m3，电站装机容量为132.0MW，上游过木码头年设计容材量为5万m3。
工程等别为Ⅱ等大
（2）型，其主要建筑物拦河的坝级别为2级，次要建筑物的级别为3级，临时性建筑物为4级；
松山子、鹅公带、半岭等滑坡体的边坡级别为4级。
拦河坝为碾压混凝土重力坝，河床中央布置5孔溢流坝，每孔净宽12m，堰顶高程134.8m，闸孔孔口尺寸为12mx10.7m。
坝顶高程164.6m，最大坝高84.6m，坝顶长256.0m，其中溢流坝段长78.0m，左岸非溢流坝段长96.0m，右岸非溢流坝段长82.0m。
大坝下游布置左、右岸上坝道路，与库周道路、左岸上游过木码头连接道路、滑石坑口过江大桥相接。
对外交通道路采用左岸旧铁路改造部分双车道、右岸单车道与右岸防汛道路支线及坝下滑石坑口过江大桥连成的环形道路。
主坝混凝土工程量如下（招标工程量）：
C9015W4常态砼93640m3，RCCC9020W8（二级配）碾压35461m3，RCCC9010W2（三级配）碾压砼240438m3，C9015W2变态砼18568m3。
1.2混凝土碾压试验依据和目的
1.2.1.试验的主要依据
（1）招标文件
（2）《水工碾压混凝土试验规程》（SL48-94）
（3）《水工碾压混凝土施工规范》（SL/53-94）
（4）《水工混凝土施工规范》（DL-T5144-2001）
（5）《水工混凝土试验规程》（SL352—2006）
（6）《水工混凝土外加剂技术标准》（DL/T5100-1999）
（7）《粉煤灰混凝土应用技术规范》（GBJ146-90）等有关规范。
1.2.2.碾压混凝土内容及目的
碾压混凝土试验内容主要包括：
碾压混凝土配合比设计及碾压工艺试验。
其目的是为更好完成施工，保证施工质量，通过试验，验证设计配合比设计的科学性、合理性，取得满足设计要求的碾压工艺的各种施工参数，同时检验施工过程中原材料的生产系统、混凝土制备系统、运输系统和浇筑系统设备运行的可靠性和配套性，以及确定特殊部位施工方法，并最终确定施工工艺和施工参数。
2.组织机构及资源配备
2.1
试验组织机构
图2.1-1试验组织机构
2.2试验主要劳动力投入
表2.2-1主要劳动力投入表
2.3试验方案计划安排
2.3.1.试验时间
原材料检验：
2009年7月20日～7月31日
混凝土配合比试验：
2009年8月1日～11月20日（提供90天试验报告）
试验场地准备：
2009年8月1日～8月15日
现场工艺试验：
2009年8月25日～8月31日
钻芯取样：
2009年10月31日
初次成果报告提交（60天成果）：
2009年11月15日
最终成果报告提交（90天成果）：
2009年12月15日
2.3.2.材料计划
表2.3-1主要材料需用计划表
7月25日
8月20日
主要表2.4-1碾压试验主要机械设备和检测仪器表
3.试验方法
3.1混凝土配和比设计
在正式施工之前，根据设计的技术要求，对拦河坝的各种混凝土标号进行试验设计，得出施工配合比，用以开展碾压混凝土施工。
混凝土配合比试验，主要先检验原材料的性能，满足施工要求后，再进行外加剂与水泥的适应性试验，用达到要求的原材料进行下一步的试验，即不同砂率、不同水灰比、不同粉煤灰掺量、不同减水剂掺量等进行正交试验，检测各种状况下的混凝土性能，最后的出最优配合比。
3.1.1.混凝土配合比试验设计程序
图3.1-1混凝土配合比试验程序图
3.1.2.试验内容
表3.1-1混凝土配合比试验设计主要内容
试验项目
组数
一、材料试验
1、水泥与减水剂适用性
8
6、粉煤灰化学性能检验
1
2、水泥物理性能检验
2
7、细骨料检验（全分析）
3、水泥化学性能检验
8、粗骨料检验（全分析）
3
4、水泥水化热检验
4
9、粗骨料级配密度试验
6
5、粉煤灰物理性能检验
二、混凝土试拌
1、碾压混凝土砂率的选择
7
6、变态混凝土试拌
9
2、用水量与VC值关系试验
7、常态混凝土砂率选择
3、粉煤灰掺量与碾压混凝土强度关系
8、常态混凝土用水量与坍落度关系
4、水胶比与强度关系
10
9、常态混凝土水胶比与强度关系
5、碾压混凝土水胶比试拌
三、混凝土性能试验
1、凝结时间
4、抗冻（100循环）
2、抗渗
5
5、弹性模量
3、极限拉伸
3.1.3.试验方法
（1）材料试验
1）水泥
水泥选用由业主提供的韶关昌泥建材有限公司生产的“昌山”牌硅酸盐水泥（32.5）。
水泥检测主要测定出厂水泥质量，检测项目主要有细度、安定性、标准稠度需水量凝结时间及强度。
①水泥与减水剂适应性。
依据GB50119-23，做不掺和掺减水剂30分钟、60分钟流动度检测，观察有无速凝现象。
②水泥物理检验。
依据GB175-2007做胶砂强度、稠度、比表面积（细度）、凝结时间、安定性等，检验水泥是否符合国家标准。
③水泥化学检验。
分别测定C2S、C3S、C3A、C4AF、MgO、SO3、f-CaO等，分析水泥中各种化学成分含量是否符合水工大体积混凝土施工要求。
④水泥水化热。
根据SL48-94，做两种不同掺量的粉煤灰和减水剂，在热量剂周围温度不变的恒温水箱里进行试验，分析水泥在水化过程中的散热变化，计算胶凝材料的水化热，为施工配合比提供参考数据。
2）粉煤灰
粉煤灰选用由业主提供的韶关曲江区乌石港有限公司生产的I、II级粉煤灰。
粉煤灰的检测主要是粉煤灰质量稳定性和活性检测，检测项目主要有细度、需水量比、含水率及烧失量，对于表观密度、强度比各检测一次。
①粉煤灰物理检验。
依据GB/T1596-2005，检测细度、需水量比、烧失量、三氧化硫、含水量，检验粉煤灰是否符合国家标准。
②粉煤灰化学检验。
测定MgO、CaO、SO3、SiO2、f-CaO等，分析水泥中各种化学成分含量是否符合水工大体积混凝土施工要求。
3）骨料。
骨料由业主提供，主要试验方法、内容如下：
①砂（全分析）。
根据SL352-2006，测定细骨料的松散密度、紧密密度、表观密度、含泥量、泥块含量、细度、吸水率、坚固性、轻物质含量、有机质含量、三氧化硫含量、云母含量，评定细骨料的品质是否达到水工混凝土的质量要求。
②石（全分析）。
根据SL352-2006，测定粗骨料的松散密度、紧密密度、表观密度、含泥量、泥块含量、吸水率、坚固性、针片状颗粒含量、压碎指标、有机质含量、三氧化硫含量，评定粗骨料的品质是否达到水工混凝土的质量要求。
②石子级配密度试验。
根据SL352-2006，测定二、三级配分别用5种不同的石子比例进行组合试验，测定其密度，选出最大密度的各级配石子比例。
4）减水剂
减水剂通过试验择优选取。
先选择3~5个品牌做适应性试验，从中选择3个品牌作碾压混凝土可碾性及和易性试验，最终选取1个品牌作为工艺试验，另备用1个品牌。
外加剂检测项目主要为匀质性指标检验和混凝土性能试验指标检验，每批一次。
匀质性指标检验：
含固量、密度、PH值、细度、净浆流动度、表面张力、泡沫度，其中液体浓度一班一次。
混凝土性能试验：
VC值损失、坍落度损失、含气量、泌水率比、凝结时间、抗压强度比。
（2）混凝土试拌
①碾压混凝土砂率的选择。
依据SL48-94，选取不同的级配、不同的砂率进行试拌，选出骨料分离少，在固定水胶比及用水量条件下，拌和物VC值小，混凝土容重大，强度高的砂率。
②用水量与VC值关系试验。
用维勃稠度仪进行测定（从振动开始到圆压板周边全部出现水泥浆所需的时间），选择不同的用水量试拌后测定VC值。
③粉煤灰掺量与碾压混凝土强度关系。
选择不同的水胶比进行成型试验，计算出水胶比与抗压强度关系式。
④水胶比与强度关系。
选择不同的水胶比进行成型试验，算出水胶比与抗压强度关系式。
⑤碾压混凝土水胶比试拌。
选择不同的水胶比进行成型试验，测定混凝土抗压强度（150mm×
150mm×
150mm立方体试件）。
⑥变态混凝土试拌。
⑦常态混凝土砂率选择。
不同的级配选择不同的砂率进行试拌，选出适中的各级配砂率（用镘刀抹混凝土拌和物表面4~5次就可使混凝土表面平整无蜂窝）。
⑧常态混凝土用水量与坍落度关系。
各级配选择不同的用水量进行试拌，用坍落度测定仪测其混凝土坍落度値，选出施工要求坍落度的用水量。
⑨常态混凝土水胶比与强度关系。
（3）混凝土性能试验
①混凝土抗渗。
选择不同水胶比、不同级配的成型试件进行试验，测定碾压混凝土抗渗等级。
②凝结时间。
选择不同水胶比、不同级配的成型试件进行试验，测定碾压混凝土拌和物的凝结时间（贯入阻力法）。
③极限拉伸。
选择不同水胶比、不同级配的成型试件进行试验，测定碾压混凝土的轴心抗拉强度（300KN万能试验机）。
④抗冻。
选择不同水胶比、不同级配的成型试件进行试验，测定碾压混凝土在水和负温共同反复作用下的能力来确定抗冻等级（冻融试验机）。
⑤弹性模量试验。
选择不同水胶比、不同级配的成型试件进行试验，测定碾压混凝土棱柱体试件的动弹性模量（动弹性模量测定仪）。
3.2碾压混凝土工艺试验
3.2.1.混凝土碾压试验要获取的主要参数
（1）混凝土拌和的投料顺序和拌和时间；
（2）不同混凝土VC值与碾压遍数和碾压行走速度的关系以及VC值损失情况；
（3）混凝土铺料衔接时间（层间）；
（4）混凝土层面处理试验；
（5）变态砼净浆配合比及施工工艺；
（6）钻孔取芯对碾压砼综合评定；
3.2.2.碾压试验场地
3.2.3.碾压砼试验场地布置在施工生产营地预制场（详见《砼碾压试验场地平面布置图》），试验场地尺寸20m×
14m×
1.2m（长×
宽×
高）分6个条带，分别浇筑碾压砼，四周分别浇筑常态砼、变态砼。
由于场地都是回填地，先将场地挖深2.4m，每50cm层回填好土用压路机碾压密实，碾压密实，最后一层铺20cm厚碎石，再浇筑20cmC10垫层砼，见《混凝土碾压试验场地布置图》。
碾压试验工艺
图3.2-1碾压混凝土施工工艺流程图
3.2.4.碾压试验方法
3.2.4.1.试验施工配合比
试验施工配合比由试验室确定。
3.2.4.2.碾压混凝土拌和
混凝土拌和在拌和楼进行，搅拌机为3m3的强制式拌和机。
通过试验优选合适的投料顺序和混凝土搅拌时间，使混凝土拌和物的组份拌和都能均匀。
3.2.4.3.混凝土运输方式
碾压试验采用3台12t自卸汽车运输混凝土，运输道路平整；
自卸汽车入仓前轮胎清洗干净，防止将泥土、水带入仓内；
在仓面行驶的车辆应避免急刹车、急转弯等有损混凝土层面质量的操作。
3.2.4.4.工作面、仓面划分
碾压混凝土工作面（20m×
14m）分为6个，四周留1m的变态混凝土浇筑区。
仓面划分见《碾压混凝土仓面划分示意图》。
3.2.4.5.卸料方式、顺序
碾压混凝土采用平层通仓法，采用自卸汽车直接进仓退铺法卸料，卸料高度不超过1.5m。
图3.2-2卸料方式、顺序
3.2.4.6.平仓方法
用平仓机平仓，（在刀片两侧加装挡板，组成120度夹角，以减少骨料从两边滚动分离）堆料摊铺前，人工将分离骨料（大石）铲至未碾压的混凝土面上，以保证层间结合良好。
平仓操作做到浅推少刮，快提刀，边缘死角辅以人工铺料，平仓厚度严格控制在30cm~35cm，其体参数碾压试验后确定。
3.2.4.7.碾压方法
碾压设备采用BM202AD振动碾，振动碾行走速度应控制在1.0～1.5km/h范围内。
混凝土摊铺达到可以碾压的适宜面积的条带后，即开始碾压，混凝土自拌和到碾压完毕，一般控制在2h内。
压实后采用表面核子密度仪进行密度检测：
混凝土不得小于设计要求，达不到设计要求的，查找原因，采取补救措施，直到满足要求。
模板边角碾压不到的部位，加水泥浓浆（水灰比由试验确定）φ100插入式振捣器振捣。
碾压条带搭接宽度10～20cm，端头部位的搭接宽度为100cm左右。
碾压遍数6～12遍，具体由现场试验后确定。
3.2.4.8.冲毛方法
平层连续铺筑的混凝土，层间间隔时间控制按连续铺料、4h、6h、8h、10h、12h来控制，超过初凝时间，处理方法是采用压力水冲毛，冲除表面乳皮，以小石微露为标准。
在表面冲洗干净后，铺上一层2～3cm厚的砂浆，砂浆强度等级比碾压混凝土高一等级，然后在其上摊铺混凝土，并应在砂浆初凝以前碾压完毕。
3.2.4.9.养护方法
碾压混凝土终凝后，进行养护，保持混凝土面湿润，以利水泥正常水化，防止混凝土开裂，在低温（3℃以下）环境下的养护，主要要保温，在混凝土面铺保温材料，在高温干燥天气，采用喷水，喷雾以保持湿润。
在施工间歇期间，碾压混凝土终凝后，立即开始养护。
对水平施工层面，养护持续至上一层碾压混凝土开始铺筑为止；
对永久暴露面，养护28天以上。
3.2.5.碾压砼性能参数
3.2.5.1.碾压砼VC值测试
碾压混凝土拌和物的和易性主要通过VC值来反应，在试验过程中，碾压混凝土仓面VC值控制在3~7s，7~12s波动控制在±
3s范围以内，且每两小时一次，在气候变化较大（大风、雨天、高温）时适当增加检测次数。
若机口VC值偏差超出允许偏差3s控制界限时，应查找原因，在保持胶比不变的情况下修正拌和碾压混凝土的单位用水量。
3.2.5.2.凝结时间的检测
碾压混凝土凝结时间在试验过程中，每种配合比的碾压混凝土均在机口或仓面取样做凝结时间的检测。
3.2.5.3.碾压混凝土拌和物机口取样检测
表3.2-1碾压混凝土机口检测项目和标准
3.2.5.4.碾压混凝土拌和物仓面取样检测
表3.2-2碾压混凝土仓面检测项目和标准
3.2.5.5.混凝土力学性能指标现场取样试验
表3.2-3配合现场施工工艺做常规现场取样试验
3.2.6.施工工艺试验参数
3.2.6.1.碾压混凝土松铺系数
根据原有施工经验，压实厚度30cm，暂时将碾压混凝土摊铺的厚度按34cm控制，在模板上用油漆画出摊铺层面线，按层面线控制平仓，用全站仪全程跟踪碾压混凝土摊铺碾压过程，准确掌握碾压混凝土碾压前后的顶面高程，测算实际碾压混凝土松铺系数。
3.2.6.2.碾压混凝土拌和均匀性工艺参数试验
（1）拌和时间
选择75s、90s、120s进行试验。
（2）检测
各强度等级碾压混凝土投料顺序和拌和时间均需进行罐头和罐尾的VC值、含气量、7d、28d、90d抗压强度以及砂浆密度试验。
最后根据试验结果确定碾压混凝土拌和投料顺序和拌和时间。
（3）投料顺序
1）（粗骨料+砂）→（水泥+煤灰）→（水+外加剂（水剂））
2）（粗骨料）→（砂+水泥+煤灰）→（水+外加剂（水剂））
3）（水泥+煤灰+砂）→（粗骨料）→（水+外加剂（水剂））
4）（水泥+煤灰+砂）→（水+外加剂（水剂））→（粗骨料）
3.2.6.3.碾压遍数和压实容重关系试验
表3.2-4碾压遍数和压实容重关系试验
具体见《碾压混凝土仓面划分示意图》。
3.2.6.4.变态混凝土工艺试验
工艺分为加浆量和加浆方法的试验
（1）加浆量试验
表3.2-5变态混凝土工艺试验
区
A区
B区
C区
D区
加浆量
加浆量40L/m3
加浆量60L/m3
加浆量50L/m3
常态C20砼
（2）加浆方法试验
加浆方法试验按中、下部插管加浆和沟槽中部加浆两种方法进行，A、B、C变态混凝土区各分半边试验，检查加浆方法对变态混凝土的影响从程度。
3.2.6.5.碾压混凝土层间间歇时间试验
表3.2-6碾压混凝土层间间歇时间试验
一~二层
不铺设砂浆，层间间歇连续铺料（1、2、3条带）和4h（4、5、6条带）
二~三层
不铺设砂浆，层间间歇10h（1、2、3条带）和6h（4、5、6条带）
三~四层
层间间歇8h（铺设2cm，1、2、3条带）和12h（初凝后，铺设2cm厚砂浆，4、5、6条带）
具体层间间歇时间见《碾压混凝土仓面划分示意图》”。
3.2.6.6.碾压混凝土和常态混凝土结合效果的工艺试验
D区：
同时浇筑常态混凝土和碾压混凝土，先施工碾压砼（30cm）到模板边（隔1m形成一定坡度），后浇常态砼，检查两种混凝土结合的效果。
3.2.6.7.钻孔取芯试验
钻孔取芯试验在碾压混凝土施工完60天后进行（由于时间紧迫，无法等到90天的设计龄期），钻孔取芯是评定碾压混凝土质量的综合方法，钻孔取芯主要对C9010区碾压混凝土及C15变态混凝土取芯，测试60d和90d龄期的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、极限拉伸、抗冻、抗渗以及60d和90d龄期的层间接触面抗剪断强度、抗拉强度。
钻孔取样评定内容如下：
芯样的物理力学性能试验：
评定碾压混凝土的均质性和力学性能，试件取样数量具体见下表：
抗压强度60天、90天各取一组（3个试件为一组）。
劈拉强度60天、90天天各取一组（3个试件为一组）。
极限拉伸60天、90天各取一组（3个试件为一组）。
静力弹模60天、90天各取一组（6个试件为一组）
抗渗90天取一组（6个试件为一组，垂直钻孔φ150mm）。
抗冻90天取一组（3个试件为一组，垂直钻孔φ150mm）
抗剪60天、90天各取一组（5个试件为一组，垂直钻孔φ150mm）
芯样外观描述：
评定碾压混凝土的均质性和密实性，评定标准为：
表面光滑、表面致密、无骨料分离达到优良标准；
表面基本光滑、稍有孔、骨料基本均匀达到合格标准；
表面不光滑、有部分孔洞、骨料不均匀达到不合格标。
3.2.7.试验质量控制
①.检验碾压混凝土的称量衡器，其偏差值不得超过DL/T5112-2000中的有关规定。
②.在搅拌机斜料的首尾各去一个试样进行碾压混凝土的均匀性检测，每个试样不少于30kg。
用分析法测定骨料含量时，两个样品的差值应小于10%；
用沙浆容重分析法测定沙浆容重时，两个样品的差值应不大于30kg/m3。
③.从搅拌机口随机取样进行分析法测定碾压混凝土的质量检测，检测项目和取样次数，应按DL/T5112-2000第5.2.3条规定执行。
④.碾压混凝土是通过碾压来保证混凝土密实性的，VC值的控制，就是为了满足现场混凝土碾压的需要。
机口VC值通过综合考虑气候、气温、运输条件，每层施工时间等因素来确定，机口每2h测定一次，其波动值应控制在±
5S以内，同时施工现场平仓后，也应测定VC值，以调整机口的VC值，确保施工现场的良好碾压条件。
⑤.为了保证碾压混凝土的施工质量，要严格控制混凝土的铺料碾压。
铺料前应作好层面高程标志，严格控制摊铺厚度，摊铺中发现骨料集中，及时处理，碾压的工艺，遍数均应按要求进行，作好记录，混凝土铺料后立即进行碾压，一般不要超过半个小时，以免失水影响碾压效果，混凝土从拌和到开始碾压应控制在2h以内，否则需增加碾压遍数方能达到密实要求，混凝土施工层间隔时间，不得超过初凝时间。
⑥.混凝土的密实度是碾压混凝土的重要指标，每层混凝土碾压后，立即进行混凝土密实度的测定，混凝土密实度以核子密度计测定，每100～200m2不少于一点，如达不到设计指标，立即进行补压。
现场混凝土的VC值的测定，混凝土抗压强度试模取样，也按规定进行。
⑦.温度监测采用埋设在混凝土中的电阻式或热电偶测量混凝土温度，其内容包括混凝土浇筑温度和混凝土内部温度。
3.2.8.碾压试验报告整理
混凝土碾压试验过程以及试验结束后，着重对试验进行客观的总结、真实数据的收集和整理，并形成试验成果报告，保证能够准确地指导碾压混凝土坝体的实施。
其中，报告形成的试验成果参数主要是：
（1）拌和工艺参数：
通过试验，确定混凝土最佳投料顺序、拌和时间等参数。
（2）碾压工艺参数：
确定压实后层厚为30cm的最佳碾压遍数、碾子行走速度及VC控制值等参数。
（3）层间结合试验，提出碾压下一层最佳搭接时间，以及对已碾压层的影响。
（4）变态混凝土施工工艺试验。
（5）富浆混凝土的单位加浆量、浆液的水灰比。
（
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