CN110578321A - 一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿的施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿增强结构体，包括大坝和浇筑在大坝内的软岩骨料混凝土，所述软岩骨料混凝土逐层浇筑在大坝的每一仓中，上一仓中的软岩骨料混凝土与硬岩骨料混凝土胶结，所述硬岩骨料混凝土中外露的硬岩骨料与下一仓中的软岩骨料混凝土胶结。在软岩骨料胶结大坝施工过程中，将混凝土浇筑收仓前的接缝混凝土改变为具有硬岩骨料的混凝土，上部的软岩骨料能很好的同下部硬化硬岩混凝土交叉渗入融合，犬牙交错，形成很好的连接整体，最终实现一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿增强结构体。

Description

一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿的施工方法
技术领域
本发明涉及一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝处理领域，具体涉及一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿增强结构体及施工方法。
背景技术
在大坝浇筑施工过程中采用逐仓浇筑软岩骨料混凝土，仓与仓之间连接的软岩骨料胶结大坝逐层碾压浇筑完成的，其间会有很多的热升层和冷升层，热升层面因混凝土尚未凝结硬化，具有一定塑性变形，骨料间在上部荷载的作用下被挤压，上下层面的混凝土骨料相互交叉渗入融合，最终形成一个整体。而冷升层的施工冷缝就是一个相对的独立体，下部的混凝土已经凝结硬化，不再具有大的可变性，上部未硬化的混凝土虽有一定的可塑性，却不能与下部的混凝土交叉渗入融合，不能形成整体，于是这个施工冷缝层就是一个薄弱面，其混凝土层间抗剪强度相对较低。
冷缝处理是软岩骨料胶结大坝施工的关键，软岩骨料混凝土的特点：
1、软岩骨料本身的物理力学性能差，抗压强度低，不能采用振动碾压吨位较大的碾压设备进行碾压施工。
2、软岩拌合料自身的水泥用量低，硬化后的胶结材强度较低。
3、碾压施工后的混凝土冷缝层面较平整，不利于上下层混凝土的胶结衔接，混凝土胶结面的抗剪强度低。
针对软岩骨料胶结混凝土力学性能较差，特别是施工缝是整个大坝的薄弱环节，为此我们需要找到一种新材料、新方法、新工艺和新结构，对软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接进行补偿增强。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是大坝胶结过程中存在冷缝连接，常采用软岩骨料混凝土进行胶合，但软岩骨料混凝土的力学性能较差，抗压强度低，碾压施工后的混凝土冷缝层面较平整，不利于上下层混凝土的胶结衔接，混凝土胶结面的抗剪强度低，不能使大坝施工后的冷缝连接在一起，目的在于提供一种新的混凝土浇筑方法，在大坝的每一仓中依次浇筑软岩骨料后，待下部的混凝土凝结后，在软岩骨料混凝土上浇筑一层硬岩骨料混凝土，对软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接进行补偿增强，解决大坝施工冷缝连接强度不足的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿增强结构体，包括大坝和浇筑在大坝内的软岩骨料混凝土，所述软岩骨料混凝土逐层浇筑在大坝的每一仓中，上一仓中的软岩骨料混凝土与硬岩骨料混凝土胶结，所述硬岩骨料混凝土中外露的硬岩骨料与下一仓中的软岩骨料混凝土胶结。
其中，大坝在浇筑过程中分为很多仓，上一仓可指大坝的任意一仓的位置，下一仓是指上一仓相邻上面一仓的位置，大坝冷缝胶结过程中采用软岩骨料混凝土逐层浇筑在大坝的每一仓中，软岩骨料混凝土浇筑到每一仓的最后一层时，将软岩骨料混凝土换成硬岩骨料混凝土进行浇筑，硬岩骨料混凝土中的硬岩骨料与上一仓中的软岩骨料混凝土中的软岩骨料交叉渗入，密实填充，入仓的硬岩骨料混凝土采用振动较大的的方式进行振动碾压密实，待硬岩骨料混凝土终凝后，开始浇筑下一仓的软岩骨料混凝土，软岩骨料混凝土与硬岩骨料混凝土中外露的硬岩骨料犬牙交错，充分密实，增加了与下一仓软岩骨料混凝土的咬合力，补偿和提高了施工冷缝层混凝土的物理力学性能。
为进一步使大坝中的混凝土胶结效果好，软岩骨料混凝土采用逐层碾压浇筑，所述软岩骨料混凝土在大坝中每仓浇筑的厚度为30～40cm，待浇筑在前一层的软岩骨料混凝土初凝之前，将下一层的软岩骨料混凝土浇筑完毕，逐层浇筑是为了避免大方量浇筑产生的水化热太高，混凝土容易膨胀或开裂，进而造成连接缝更大。
为进一步使软岩骨料混凝土与硬岩骨料混凝土能完全胶结，所述的硬岩骨料混凝土中硬岩骨料最大粒径大于或等于80mm，硬岩骨料混凝土中硬岩骨料重量大于或等于所用粗骨料总重量的80％。当硬岩骨料粒径越大或重量越大，硬岩骨料能够承受的碾压设备的吨位更大，或者可以开启强振动碾压，使碾压效果更好，本层混凝土填充更密实。具体选择多大硬岩骨料的粒径和重量应该视现场施工条件而定。
为进一步使软岩骨料混凝土与硬岩骨料混凝土能渗入融合，所述硬岩骨料混凝土浇筑在大坝每仓中的最后一层软岩骨料混凝土表面，浇筑表面上的硬岩骨料部分露出，硬岩骨料外露粒径为硬岩骨料大粒径的1/3～1/2。硬岩骨料中外露部分与新浇筑的软岩骨料混凝土中的软岩骨料密实填充，使得软岩骨料混凝土与硬岩骨料混凝土交叉渗入，胶合效果更好。
优选的，所述软岩骨料混凝土中软岩骨料的抗压强度低于30MPa，所示硬岩骨料混凝土中硬岩骨料的抗压强度高于30MPa。
一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿的施工方法，在大坝的每一仓中依次浇筑软岩骨料混凝土，每仓软岩骨料混凝土浇筑到最后一层时，将硬岩骨料混凝土代替软岩骨料混凝土浇筑在软岩骨料混凝土的上表面，入仓的硬岩骨料混凝土采用振动碾压密实；硬岩骨料混凝土凝结后，对冷缝混凝土表面进行去乳皮处理，露出硬岩骨料混凝土中最大粒径粗骨料。
为进一步强化大坝混凝土胶合效果，将软岩骨料混凝土逐层浇筑在大坝每一仓中，浇筑在前一层的软岩骨料混凝土初凝之前，将下一层的软岩骨料混凝土浇筑完毕，每层软岩骨料混凝土浇筑厚度为30～40cm。浇筑厚度不易过厚，避免大方量浇筑产生的水化热太高，混凝土容易膨胀或开裂，进而造成连接缝更大。
为便于提高混凝土的浇筑强度，将混凝土浇筑收仓前的接缝混凝土改变为具有硬岩骨料的混凝土，硬岩骨料混凝土中的硬岩骨料与前一层的软岩骨料混凝土能交叉渗入，形成整体；浇筑在软岩骨料混凝土上表面的硬岩骨料混凝土中的硬岩骨料露出，外露粒径为硬岩骨料最大粒径的1/3～1/2。新浇筑的软岩骨料混凝土与硬岩骨料的外露部分能够密实填充，胶合效果更好。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种软岩骨料胶合大坝施工冷缝连接补偿增强结构体，在软岩骨料胶结大坝施工过程中，将混凝土浇筑收仓前的接缝混凝土改变为具有硬岩骨料的混凝土，满足了硬岩骨料能够承受较大吨位碾压设备碾压或可以开强振动碾压的功能，保证了本层碾压混凝土可以碾压密实，减少了架空或碾碎骨料的风险；
2、本发明一种软岩骨料胶合大坝施工冷缝连接补偿增强结构体，硬岩骨料施工完毕待终凝之后，或根据实验确定的时间采用高压水或低压水、风砂、刷毛机及人工凿毛等进行冷缝混凝土面的处理，使混凝土施工缝面无乳皮，露出硬岩混凝土最大粒径粗骨料的1/3～1/2粒径，对于施工冷缝层面来讲增加了起伏差，增加了摩擦力，提高了层间的抗剪强度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明软岩骨料胶合大坝施工冷缝连接的结构示意图；
图2为图1中A处局部放大图；
图3为图2中B处的局部放大图；
图4为图2中C处的局部放大图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-大坝，2-大坝施工冷缝层，3-大坝施工热缝层，4-软岩骨料混凝土，41-软岩骨料，5-硬岩骨料混凝土，51-硬岩骨料。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1和图2所示，一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿增强结构体，包括大坝1和浇筑在大坝1内的软岩骨料混凝土4，所述软岩骨料混凝土4逐层浇筑在大坝1的每一仓中，上一仓中的软岩骨料混凝土4与硬岩骨料混凝土5胶结，所述硬岩骨料混凝土(5)中外露的硬岩骨料51与下一仓中的软岩骨料混凝土4胶结。
大坝1混凝土浇筑的过程中，采用软岩骨料混凝土4逐层浇筑在大坝1的每一仓中，将混凝土浇筑收仓前的接缝混凝土改变为具有硬岩骨料51的混凝土，该混凝土的硬岩骨料51粒径和掺比视现场施工条件而定，但要保证硬岩骨料51最大粒径大于或等于80mm，硬岩骨料51的重量大于或等于所用粗骨料重量的80％。硬岩骨料51施工完毕待终凝之后，或根据实验确定的时间采用高压水或低压水、风砂、刷毛机及人工凿毛等进行冷缝混凝土面的处理，使混凝土施工缝面无乳皮，露出硬岩骨料混凝土最大粒径粗骨料的1/3～1/2粒径，以补偿和增加混凝土层面起伏差，增加混凝土层面的衔接和抗剪强度。开始新一仓软岩骨料混凝土的浇筑，上部的软岩骨料能很好的同下部硬化硬岩骨料混凝土交叉渗入融合，犬牙交错，形成很好的连接整体，最终实现一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿增强结构体。
其中，所述软岩骨料混凝土4在大坝1中每层浇筑的厚度为30～40cm。浇筑过程中采用软岩骨料混凝土4逐层浇筑，避免大方量浇筑产生的水化热太高，混凝土容易膨胀或开裂，进而造成的连接缝更大。
其中，所述的硬岩骨料混凝土5中硬岩骨料51最大粒径大于或等于80mm，硬岩骨料混凝土5中硬岩骨料51重量大于或等于所用粗骨料总重量的80％。硬岩骨料51的粒径越大，对于软岩骨料混凝土4与硬岩骨料51的胶合效果越好，增加了胶合面的起伏差和摩擦力，硬岩骨料混凝土与下部软岩骨料混凝土的咬合力也有所增加，在每个施工冷缝中起到上部软岩混凝土与下部软岩混凝土的结构增强或补偿增强作用。
其中，所述硬岩骨料混凝土5浇筑在大坝每仓中的最后一层软岩骨料混凝土4表面，浇筑表面上的硬岩骨料51部分露出，硬岩骨料51外露粒径为硬岩骨料51最大粒径的1/3～1/2。采用硬岩骨料混凝土5代替软岩骨料混凝土4是因为硬岩骨料51能够承受较大吨位碾压设备碾压或可以开强振动碾压的功能，保证了本层碾压混凝土可以碾压密实，减少了架空或碾碎骨料的风险。
其中，所述软岩骨料混凝土4中软岩骨料41的抗压强度低于30MPa，所述硬岩骨料混凝土5中硬岩骨料51的抗压强度高于30MPa。
实施例2
如图2至4所示，一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿的施工方法，在大坝1的每一仓中依次浇筑软岩骨料混凝土4，每仓软岩骨料混凝土4浇筑到最后一层时，将硬岩骨料混凝土5代替软岩骨料混凝土浇筑在软岩骨料混凝土4的上表面，入仓的硬岩骨料混凝土5采用振动碾压密实；硬岩骨料混凝土5凝结后，对冷缝混凝土表面进行去乳皮处理，露出硬岩骨料混凝土5中最大粒径粗骨料。
在大坝1浇筑施工过程中采用逐仓浇筑软岩骨料混凝土4，仓与仓之间连接的软岩骨料41胶结大坝1的正常施工是每30～40cm一层碾压浇筑完成的，每仓软岩骨料混凝土4施工到最后一层时，将软岩骨料混凝土4换成硬岩骨料混凝土5，入仓的硬岩骨料混凝土5采用振动力较大的方式进行振动密实，补偿和提高了施工冷缝层混凝土的物理力学性能。浇筑在软岩骨料混凝土4上表面的硬岩骨料51与软岩骨料41密实填充，胶合效果好，待硬岩骨料混凝土5终凝后，可根据实验确定的时间采用高压水、低压水、风砂、刷毛机或人工凿毛等进行冷缝混凝土表面的处理，去除硬岩骨料混凝土4表面的乳皮，露出硬岩骨料混凝土4最大粒径的1/3～1/2，以补偿和增加混凝土层面起伏差，增加混凝土层面的衔接和抗剪强度。开始新一仓软岩骨料混凝土的浇筑，上部的软岩骨料51能很好的同下部硬化硬岩骨料混凝土5交叉渗入融合，犬牙交错，形成很好的连接整体，最终实现一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿增强结构体。
其中，浇筑在前一层的软岩骨料混凝土4初凝之前，将下一层的软岩骨料混凝土4浇筑完毕，每层软岩骨料混凝土4浇筑厚度为30～40cm。浇筑过程中采用软岩骨料混凝土逐层浇筑，避免大方量浇筑产生的水化热太高，混凝土容易膨胀或开裂，进而造成的连接缝更大。
其中，浇筑在软岩骨料混凝土4上表面的硬岩骨料混凝土5中的硬岩骨料51露出，外露粒径为硬岩骨料51最大粒径的1/3～1/2。采用硬岩骨料混凝土代替软岩骨料混凝土是因为硬岩骨料能够承受较大吨位碾压设备碾压或可以开强振动碾压的功能，保证了本层碾压混凝土可以碾压密实，减少了架空或碾碎骨料的风险。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿增强结构体，包括大坝(1)和浇筑在大坝(1)内的软岩骨料混凝土(4)，其特征在于，所述软岩骨料混凝土(4)逐层浇筑在大坝(1)的每一仓中，上一仓中的软岩骨料混凝土(4)与硬岩骨料混凝土(5)胶结，所述硬岩骨料混凝土(5)中外露的硬岩骨料(51)与下一仓中的软岩骨料混凝土(4)胶结。
2.根据权利要求1所述的一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿增强结构体，其特征在于，所述软岩骨料混凝土(4)在大坝(1)中每层浇筑的厚度为30～40cm。
3.根据权利要求1所述的一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿增强结构体，其特征在于，所述的硬岩骨料混凝土(5)中硬岩骨料(51)最大粒径大于或等于80mm，硬岩骨料混凝土(5)中硬岩骨料(51)重量大于或等于所用粗骨料总重量的80％。
4.根据权利要求1所述的一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿增强结构体，其特征在于，所述硬岩骨料混凝土(5)浇筑在大坝每仓中的最后一层软岩骨料混凝土(4)表面，浇筑表面上的硬岩骨料(51)部分露出，硬岩骨料(51)外露粒径为硬岩骨料(51)最大粒径的1/3～1/2。
5.根据权利要求1所述的一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿增强结构体，其特征在于，所述软岩骨料混凝土(4)中软岩骨料(41)的抗压强度低于30MPa，所述硬岩骨料混凝土(5)中硬岩骨料(51)的抗压强度高于30MPa。
6.一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿的施工方法，其特征在于，在大坝(1)的每一仓中依次浇筑软岩骨料混凝土(4)，每仓软岩骨料混凝土(4)浇筑到最后一层时，将硬岩骨料混凝土(5)代替软岩骨料混凝土(4)浇筑在软岩骨料混凝土(4)的上表面，入仓的硬岩骨料混凝土(5)采用振动碾压密实；硬岩骨料混凝土(5)凝结后，对硬岩骨料混凝土(5)表面进行去乳皮处理，露出硬岩骨料混凝土(5)中最大粒径粗骨料。
7.根据权利要求6中的一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿的施工方法，其特征在于，浇筑在前一层的软岩骨料混凝土(4)初凝之前，将下一层的软岩骨料混凝土(4)浇筑完毕，每层软岩骨料混凝土(4)浇筑厚度为30～40cm。
8.根据权利要求6中的一种软岩骨料胶结大坝施工冷缝连接补偿的施工方法，其特征在于，浇筑在软岩骨料混凝土(4)上表面的硬岩骨料混凝土(5)中的硬岩骨料(51)露出，外露粒径为硬岩骨料(51)最大粒径的1/3～1/2。
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