自密實(shí)埋石及堆石混凝土壩施工

1、施工順序：施工準(zhǔn)備測(cè)量放樣基面清理模板安裝埋石砼澆筑伸縮縫處理砼拆模養(yǎng)護(hù)。 1）施工準(zhǔn)備 在施工區(qū)周圍設(shè)置擋水圍堰和開挖周邊排水溝以及采取集水坑抽水等措施，阻止場(chǎng)外水流進(jìn)入場(chǎng)地，并有效排除積水。 2）測(cè)量放樣 測(cè)量放樣必須用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼尺進(jìn)行，按砼伸縮縫間距設(shè)放樣樁。測(cè)量人員必須具有相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)和相應(yīng)工作經(jīng)驗(yàn)，并要持證上崗。施工過程中，對(duì)測(cè)量的基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)線和水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置防護(hù)設(shè)施，以免被破壞。 3）基面清理 基面驗(yàn)收合格后，將巖基上的雜物、泥土及松動(dòng)巖石清除，處理完畢再澆筑砼?；鶐r面澆筑倉，在澆筑第一層砼前，必須先鋪一層2-3cm厚的水泥砂漿，砂漿水灰比應(yīng)與砼的澆筑強(qiáng)度相適應(yīng)，鋪設(shè)施工工

2、藝保證砼與基巖石結(jié)合良好。 4）模板制安 模板制作：用標(biāo)準(zhǔn)木板拼接，局部曲線面根據(jù)平面展開圖用木板加工制作。模板安裝：安裝模板前，按結(jié)構(gòu)物外形設(shè)計(jì)尺寸測(cè)量放樣，多方向設(shè)立控制點(diǎn)，以便校正。架模時(shí)，將模板釘固在木支撐上，再將木支撐支承到堅(jiān)固的地面上。 5）砼澆筑 砼澆筑的主要施工工藝：拌和運(yùn)輸振搗養(yǎng)護(hù)。 砼料拌和集中在拌和場(chǎng)攪拌，拌和時(shí)間t=23分鐘，出口采取相應(yīng)的砼緩溜設(shè)置。 砼和石料水平運(yùn)輸用雙膠輪車運(yùn)抵工作倉面。嚴(yán)禁直接從高處往下傾倒砼，入口與倉面垂直距離控制在1.5m以內(nèi)，若垂直距離過大，必須設(shè)溜槽或溜筒緩置。 埋石砼埋石率為15%20%。設(shè)計(jì)有要求時(shí)可放至30%40%。施工時(shí)，應(yīng)先鋪一

3、層砼放一層塊石，再振搗密實(shí)至塊石沉入砼中，不得先擺石，再灌砼。 埋石用塊石尺寸不得大于一次澆筑砼塊體最小尺寸的1/3。要求質(zhì)地堅(jiān)硬新鮮，無風(fēng)化或裂縫，飽和抗壓強(qiáng)度大于300kg/cm2，清洗干凈。 澆筑時(shí)，先鋪一層100150mm厚的砼打底，再鋪上石料。石料鋪放要均勻排列，使大頭向下，小頭朝上，且石料的紋理與受力方向垂直。石料間距一般不小于100mm，石料與模板或槽壁的間距不應(yīng)小于150mm，以確保每塊石料均被砼包裹。 石料鋪放后，繼續(xù)澆筑砼，每層厚約200250mm，用振搗棒進(jìn)行振搗，振搗時(shí)避免接觸模板和石料。如此逐層鋪石料以及澆筑砼，直至最終層面，保持石料頂面有不少于100mm厚的砼覆蓋層

4、，所摻用的石料數(shù)量為基礎(chǔ)體積的15%。 振搗器插入平面布點(diǎn)和振搗時(shí)間要達(dá)到規(guī)范的要求，確保振搗充分。 埋石砼澆筑時(shí)分縫，繼續(xù)澆筑時(shí)要將施工縫清洗干凈，鋪上一層與砼萬分相同的水泥砂漿，再繼續(xù)澆筑砼及鋪放石料。 6）伸縮縫處理 伸縮縫施工在砼施工完成后進(jìn)行，在進(jìn)行砼施工時(shí)，先在分縫處按設(shè)計(jì)厚度與模板一起安裝上瀝青木板。 7）砼拆模養(yǎng)護(hù) 砼收倉完畢后1218小時(shí)內(nèi)即開始灑水養(yǎng)護(hù)，保持砼表面濕潤，并鋪蓋草簾保濕，在正常溫度下養(yǎng)護(hù)7天后可除去覆蓋。 砼模板拆除時(shí)限必須符合施工圖紙規(guī)定，不承重側(cè)面模板在砼強(qiáng)度達(dá)到其表面及棱角不因拆模而損失，方可拆除，承重模板在砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)方可拆除。1、埋石砼埋石率為

5、20%。設(shè)計(jì)有要求時(shí)可放至30%40%。施工時(shí)，應(yīng)先鋪一層砼放一層塊石，再振搗密實(shí)至塊石沉入砼中，不得先擺石，再灌砼。2、埋石用塊石尺寸不得大于一次澆筑砼塊體最小尺寸的1/3。要求質(zhì)地堅(jiān)硬新鮮，無風(fēng)化或裂縫，飽和抗壓強(qiáng)度大于300kg/cm2，清洗干凈。3、塊石應(yīng)分布均勻，石塊間距不小于10厘米，離開模板距離應(yīng)大于15厘米。4、每層澆筑砼厚度不大于30厘米，塊石上下之間不得疊置，應(yīng)有10厘米以上的間距。最終層面，應(yīng)有10厘米純砼覆蓋層。5、其他要求同普通砼。 埋石砼一般應(yīng)用于大體積結(jié)構(gòu)，可以降低造價(jià)減少因砼水化熱引起的溫度裂縫。 毛石混凝土毛石混凝土一般用在基礎(chǔ)工程的多。如毛石混凝土帶形基礎(chǔ)、

6、毛石混凝土墊層等。也有用在大體積混凝土澆筑，為了減少水泥用量減少發(fā)熱量對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的病害，在澆筑混凝土?xí)r加入一定量毛石。澆筑混凝土墻體較厚時(shí)，也參入一定量的毛石，如毛石混凝土擋土墻等。毛石混凝土施工中，參入的毛石一般為體積的 25%左右，毛石的粒徑控制在200以下；具體操作先放漿再放入毛石、保證漿體充分包裹住，毛石在結(jié)構(gòu)體空間中應(yīng)保證其布置均勻。毛石混凝土施工1施工準(zhǔn)備。毛石應(yīng)選用堅(jiān)實(shí)、未風(fēng)化、無裂縫、潔凈的石料，強(qiáng)度等級(jí)不低于MU20；毛石尺寸不應(yīng)大于所澆部位最小寬度的13，且不得大于30厘米；表面如有污泥、水銹，應(yīng)用水沖洗干凈。2施工方法（1）毛石混凝土的厚度不宜小于400毫米。澆筑時(shí)，應(yīng)先

7、鋪一層815厘米厚混凝土打底，再鋪上毛石，毛石插入混凝土約一半后，再灌混凝土，填滿所有空隙，再逐層鋪砌毛石和澆筑混凝土，直至基礎(chǔ)頂面，保持毛石頂部有不少于10厘米厚的混凝土覆蓋層。所摻加毛石數(shù)量應(yīng)控制不超過基礎(chǔ)體積的25。如果是在鋼筋混凝土基礎(chǔ)內(nèi)放置毛石，可以先用綁絲將毛石吊在鋼筋上再澆灌混凝土。（2）毛石鋪放應(yīng)均勻排列，使大面向下，小面向上，毛石間距一般不小于10厘米，離開模板或槽壁距離不小于15厘米。（3）對(duì)于階梯形基礎(chǔ)，每一階高內(nèi)應(yīng)整分澆筑層，并有二排毛石，每階表面要基本抹平；對(duì)于錐形基礎(chǔ)，應(yīng)注意保持斜面坡度的正確與平整，毛石不露于混凝土表面。1、埋石砼埋石率為20%。設(shè)計(jì)有要求時(shí)可放至

8、30%40%。施工時(shí)，應(yīng)先鋪一層砼放一層塊石，再振搗密實(shí)至塊石沉入砼中，不得先擺石，再灌砼。2、埋石用塊石尺寸不得大于一次澆筑砼塊體最小尺寸的1/3。要求質(zhì)地堅(jiān)硬新鮮，無風(fēng)化或裂縫，飽和抗壓強(qiáng)度大于300kg/cm2，清洗干凈。3、塊石應(yīng)分布均勻，石塊間距不小于10厘米，離開模板距離應(yīng)大于15厘米。4、每層澆筑砼厚度不大于30厘米，塊石上下之間不得疊置，應(yīng)有10厘米以上的間距。最終層面，應(yīng)有10厘米純砼覆蓋層。5、其他要求同普通砼。埋石砼一般應(yīng)用于大體積結(jié)構(gòu)，可以降低造價(jià)減少因砼水化熱引起的溫度裂縫。堆石混凝土技術(shù)概述首頁媒體報(bào)道 中國水利報(bào)RFC技術(shù)講座專欄 大體積混凝土特別是大壩混凝土，為

9、了降低混凝土的水化熱和成本，都希望降低水泥用量。一般而言，可以采用減少用水量或采用大粒徑骨料以增加骨料用量的方法。前者，如碾壓混凝土，即采用干硬混凝土，使用大功率的碾壓機(jī)械使混凝土密實(shí)。后者，如大壩混凝土往往采用四級(jí)配骨料，骨料最大粒徑可達(dá)到150mm，但受到拌和與振搗能力的限制，難以使用更大骨料。因此，在中小型工程中，也有采用混凝土砌石、毛石混凝土、埋石混凝土等方式筑壩，這些筑壩方法需要較多的技術(shù)工人，施工質(zhì)量主要受工人技術(shù)水平和責(zé)任心控制，在目前的技術(shù)和管理水平下，難以保證質(zhì)量，再加上近年來人工費(fèi)用的不斷上漲，這些筑壩技術(shù)都面臨越來越大的困難。為了解決中小型工程中的大體積混凝土施工困難，清

10、華大學(xué)發(fā)明了堆石混凝土施工技術(shù)，并獲得了一系列國家發(fā)明專利。堆石混凝土（Rock-Filled Concrete，簡稱RFC）是指利用專用自密實(shí)混凝土（Self-Compacting Concrete，簡稱SCC）完全填充大粒徑塊石或卵石堆積空隙所形成的完整密實(shí)的混凝土，其中堆石體積含量可達(dá)到55%以上。堆石混凝土施工技術(shù)主要包括普通型堆石混凝土施工方法和拋石型堆石混凝土施工方法，如圖1所示。普通型堆石混凝土施工方法首先將滿足一定粒徑要求的塊石或卵石直接入倉，形成有空隙的堆石體，然后在堆石體表面澆注滿足專用自密實(shí)混凝土，依靠自重，填充堆石空隙，形成堆石混凝土。拋石型堆石混凝土施工方法首先將專用

11、自密實(shí)混凝土澆注入倉，然后將大量塊石或卵石拋入混凝土中堆積密實(shí)，混凝土在塊石或卵石的沖擊下不發(fā)生離析，最終形成堆石混凝土。圖1 堆石混凝土施工技術(shù)示意圖堆石混凝土施工技術(shù)作為一種全新的混凝土施工技術(shù)，利用了大量的塊石作為建筑材料，并且充分發(fā)揮了低水化熱專用自密實(shí)混凝土性能優(yōu)勢(shì)，具有以下特點(diǎn)和性能優(yōu)勢(shì)。（1）低水泥用量與低水化熱C15C25堆石混凝土水泥用量一般在70100kg/m3，絕熱溫升僅1517，實(shí)際大體積混凝土工程中實(shí)測(cè)的水化溫升僅10左右，可以減少，甚至取消溫控措施。（2）高密實(shí)度與高強(qiáng)度保證率多個(gè)工程實(shí)例表明，國內(nèi)各地區(qū)的原材料均可以用于堆石混凝土。實(shí)際工程應(yīng)用的檢測(cè)數(shù)據(jù)表明，堆石

12、混凝土的實(shí)際密度一般在2.5t/m3左右，具有很好的強(qiáng)度性能和抗?jié)B性能。（3）顯著提高工效，縮短工期堆石混凝土施工完全采用常規(guī)機(jī)械設(shè)備，減少了混凝土的生產(chǎn)和澆筑量，免除了混凝土澆注的振搗工序，減少和消除了溫控措施和層面處理措施，施工工藝簡單。實(shí)際工程應(yīng)用表明，堆石混凝土技術(shù)采用機(jī)械化施工，最大限度地降低了工人技術(shù)水平和質(zhì)量管理水平對(duì)工程質(zhì)量的影響，在提高了施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，明顯縮短了工期。（4）顯著降低施工成本實(shí)際工程應(yīng)用實(shí)例表明，堆石混凝土技術(shù)通過大量塊石的使用、低水泥用量、工藝的簡化、工效的提高，使其施工成本與其他大體積混凝土施工技術(shù)相比有顯著降低。（5）良好的體積穩(wěn)定性堆石混凝土具有大塊

13、石穩(wěn)定堆積構(gòu)成的骨架，具有優(yōu)良的體積穩(wěn)定性，體積收縮小，具有較強(qiáng)的抗裂能力。（6）層間抗剪能力強(qiáng)，簡化鑿毛工序堆石混凝土施工工藝保證施工層面會(huì)有大量的塊石棱角裸露，增加了混凝土層間結(jié)合面的抗剪能力，對(duì)于無抗?jié)B要求的部位，可以免除層間結(jié)合面的鑿毛工序。堆石混凝土技術(shù)自2003年發(fā)明以來，進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究。至2007年底已經(jīng)在北京某部隊(duì)蓄水池工程，國網(wǎng)河南寶泉抽水蓄能電站副壩、沖溝回填，向家壩水電站沉井回填等工程中成功應(yīng)用超過12萬方。2008年4月，堆石混凝土技術(shù)順利通過了由水利部組織的以潘家錚院士為組長、劉寧總工為副組長的科技成果鑒定，得到了專家組的一致好評(píng)。山西省的兩座水庫：高42.3m

14、的臨汾市清峪水庫重力壩，高69m的大同市恒山水庫拱壩加固工程，均全面采用堆石混凝土技術(shù)，已分別于2009年3、4月份正式開工。堆石混凝土以其卓越的性能優(yōu)勢(shì)越來越多的得到了業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。毛石混凝土施工工藝2010-08-14 11:28:37|分類： 默認(rèn)分類 |標(biāo)簽： |字號(hào)大中小訂閱 毛石混凝土就是在混凝土中加入大量的毛石，毛石一般用20*15*15公分到10*10*10公分的，在地下超挖部分或基礎(chǔ)底部商品混凝土澆筑過程中人工拋入，為求均勻。形成耐壓，承載為的構(gòu)件。毛石砼，就是在砼在加入毛石，和普通混凝土要求一樣，不過毛石用量有限制，一般毛石的用量不能超過混凝土的1/3，石塊最大面不能大于

15、構(gòu)件寬度的1/2。毛石與毛石不能直接接觸形成堆砌，必須要砼填充，間距不能小于15CM，。砼中摻用的毛石應(yīng)選用堅(jiān)實(shí)、未風(fēng)化、無裂縫潔凈的石料，強(qiáng)度等級(jí)不低于MU20；毛石尺寸不應(yīng)大于所澆部位最小寬度的1/3，且不得大于300mm，表面如有污泥、水銹，應(yīng)用水沖洗干凈。2、毛石砼的厚度不宜小于400mm。澆筑時(shí)，應(yīng)先鋪一層100-150mm厚砼打底，再鋪上毛石，毛石插入砼約一半后，再灌砼，填滿所有空隙，再逐層鋪砌毛石和澆筑砼，直至基礎(chǔ)頂面，保持毛石頂部有不少于100mm厚的砼覆蓋層，所摻加毛石數(shù)量應(yīng)控制不超過基礎(chǔ)體積的25%。3、毛石鋪放應(yīng)均勻排列，使大面向下，小面向上，毛石間距一般不小于100mm

16、，離開模板或槽壁距離不小于150mm，以保證能在其間插入振動(dòng)棒進(jìn)行搗固和毛石能被砼包裹。振搗時(shí)應(yīng)避免振動(dòng)棒碰撞毛石、模板和基槽壁。4、對(duì)于階梯形基礎(chǔ)，每一階高內(nèi)應(yīng)整分澆筑層，并有二排毛石，每階表面要基本抹平；對(duì)于錐形基礎(chǔ)，應(yīng)注意保持斜面坡度的正確與平整，毛石不露于砼表面。毛石混凝土的比例怎么配？答：毛石砼中的毛石投放量一般占砼總體積的26%左右；混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是那么石頭該配多少？答：砼的強(qiáng)度是C15的，毛石的投放量還是占砼的總體積的26%左右的；毛石混凝土的施工工藝和青石的主要化學(xué)成分答：毛石砼的施工工藝，一般是在將普通砼攪拌完畢后，在需要澆注砼的模板內(nèi)先澆注一層約30CM厚的普通砼，然后再

17、普通砼上投放一層毛石，然后接著在鋪好的毛石上繼續(xù)澆注砼（該層砼必須將毛石掩蓋密實(shí)，并留有余地），這樣交替澆注，最后一層用砼將毛石蓋住并振搗密實(shí)。毛石與毛石之間應(yīng)留有一定的間隙（以毛石之間能讓砼充盈密實(shí)為準(zhǔn)），毛石表面不得有泥污等雜物，毛石與模板應(yīng)留有一定的間距（以振搗時(shí)不損壞模板并不得有毛石外露為原則），毛石投放時(shí)，必須用木板和溜槽向下滑落并不得有泥土帶入，不得隨意亂拋，毛石的強(qiáng)度必須大于設(shè)計(jì)砼的強(qiáng)度，不得有風(fēng)化石等不合格的毛石。青石的主要化學(xué)成分應(yīng)該是碳酸鈣。毛石混凝土埋石砼埋石率為20%。設(shè)計(jì)有要求時(shí)可放至30%40%。施工時(shí)，應(yīng)先鋪一層砼放一層塊石，再振搗密實(shí)至塊石沉入砼中，不得先擺石，

18、再灌砼。2、埋石用塊石尺寸不得大于一次澆筑砼塊體最小尺寸的1/3。要求質(zhì)地堅(jiān)硬新鮮，無風(fēng)化或裂縫，飽和抗壓強(qiáng)度大于300kg/cm2，清洗干凈。3、塊石應(yīng)分布均勻，石塊間距不小于10厘米，離開模板距離應(yīng)大于15厘米。4、每層澆筑砼厚度不大于30厘米，塊石上下之間不得疊置，應(yīng)有10厘米以上的間距。最終層面，應(yīng)有10厘米純砼覆蓋層。5、其他要求同普通砼?；炷恋膹?qiáng)度為C15。毛石砼一般應(yīng)用于大體積結(jié)構(gòu)，可以降低造價(jià)減少因砼水化熱引起的溫度裂縫。堆石混凝土及堆石混凝土大壩中國混凝土與水泥制品網(wǎng)2006-4-7摘要:本文提出一種新的大體積混凝土施工方式，即以自密實(shí)混凝土在堆石體中流動(dòng)充滿堆石體形成完整

19、的混凝土，簡稱堆石混凝土。文中簡述了堆石混凝土的優(yōu)點(diǎn)，介紹了堆石混凝土試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果證明自密實(shí)混凝土在堆石體中有良好的流動(dòng)性能，利用自密實(shí)混凝土填充堆石體，可以得到具有良好密實(shí)性和高強(qiáng)度的堆石混凝土。本文還結(jié)合堆石混凝土的特點(diǎn)，建議了幾種充分發(fā)揮堆石混凝土優(yōu)點(diǎn)的新壩型：堆石混凝土拱壩P重力壩、堆石混凝土心墻堆石壩和堆石混凝土混和壩。關(guān)鍵詞:自密實(shí)混凝土；堆石混凝土；大壩；新壩型1 研究背景 大壩的大體積混凝土的施工方式除以分塊澆筑配合溫控措施的柱狀法施工(一般稱為常態(tài)混凝土) 以外，20 世紀(jì)70 年代美國的Raphael 教授提出的碾壓混凝土1 在大壩建設(shè)中的應(yīng)用越來越普及，如中國已建成的超

20、過100m 的高碾壓混凝土拱壩就有石門子拱壩和沙牌拱壩，正在建設(shè)中的龍灘碾壓混凝土重力壩壩高已超過200m 。碾壓混凝土采用零塌落度的干硬混凝土和振動(dòng)碾壓技術(shù)，施工速度快， 溫控措施簡單，成本低，但是碾壓混凝土層間面結(jié)合相對(duì)較差，成為抗滑穩(wěn)定和防滲的薄弱部位。特別是由于施工進(jìn)度快和溫控簡化，在大壩施工后期和運(yùn)行前期，壩內(nèi)混凝土溫度仍然較高，已有部分工程在這一階段發(fā)生了裂縫，需要進(jìn)行處理。 施工方式和材料的改進(jìn)是大壩建設(shè)技術(shù)進(jìn)步的發(fā)動(dòng)機(jī)，碾壓混凝土壩、混凝土面板堆石壩等技術(shù)進(jìn)步都是由于施工技術(shù)重大革新的結(jié)果。由于這些技術(shù)革新，新的大壩結(jié)構(gòu)型式也不斷出現(xiàn)，大大促進(jìn)了大壩建設(shè)的進(jìn)步。 從20 世紀(jì)4

21、0 年代開始，在水下混凝土施工中，由美國Weltz 提出的壓漿混凝土(Prepacked Concrete) 也是施工技術(shù)的一個(gè)重大突破，在防波堤、大橋橋墩等施工中廣泛應(yīng)用2 。壓漿混凝土是先將經(jīng)過篩分的粗骨料填充到模板倉內(nèi)，再用特制的砂漿注入粗骨料空隙中而形成混凝土，也稱為預(yù)填骨料混凝土(Preplaced Aggregate Concrete) 。 自密實(shí)混凝土(Self Compacting Concrete) 3 是最近混凝土研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，通過新型高效減水劑，自密實(shí)混凝土不需要振搗就可以達(dá)到自密實(shí)的效果，同時(shí)保證有足夠粘性以防止材料分離，它的泌水性很小，在混凝土表面不會(huì)產(chǎn)生乳皮層

22、，因此，新、老混凝土接觸面連接性能良好，不需要特別處理就可以達(dá)到很好的效果。由于自密實(shí)混凝土的水膠比很低，一般在0。30 左右，強(qiáng)度較高，有比較好的綜合性能，所以，也稱超高性能混凝土(Super Quality Concrete) 4 。 日本土木學(xué)會(huì)已出版了高性能自密實(shí)混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工導(dǎo)則5 ，且在大壩預(yù)制廊道結(jié)合部等不易振搗的部位已全面采用自密實(shí)混凝土，如三室川等大壩均采用這一技術(shù)。另外，在日本明石海峽大橋這一世界上跨度最大的吊橋(主跨1 991m) 工程中也采用了自密實(shí)混凝土，工期從2.5 年縮短為2 年。 本文提出利用自密實(shí)混凝土和預(yù)填堆石相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)一種新的大壩混凝土施工方式

23、，這種新的施工壩型可稱為自密實(shí)堆石混凝土壩，簡稱堆石混凝土壩(Rock fill Concrete ， RFC Dam) 。2 堆石混凝土的概念 大壩混凝土由于其大體積的特點(diǎn)，要盡量降低混凝土的水化熱和成本，也就是應(yīng)該盡量降低水泥用量。一般而言，采用大粒徑骨料可以起到這樣的作用。但是，常規(guī)混凝土在施工過程中，受到拌和能力、振搗能力和骨料分離的限制，最大粒徑一般均小于150mm 。毛石混凝土和漿砌石可以減少水泥用量，但對(duì)施工人員技術(shù)要求高，混凝土強(qiáng)度較低，施工質(zhì)量不易保證，埋石量也有限制，不利于大型機(jī)械化施工，施工速度較慢，不適應(yīng)現(xiàn)代快速施工的要求。 本文提出的堆石混凝土施工方式，是將混凝土的粗

24、骨料直接采用初步篩分的堆石，直接入倉，必要時(shí)還可以考慮采用振動(dòng)碾將其適當(dāng)碾壓密實(shí)，然后澆筑自密實(shí)混凝土，利用自密實(shí)混凝土的高流動(dòng)性能，使得自密實(shí)混凝土自流，填充到堆石的空隙中，形成完整、密實(shí)、有較高強(qiáng)度的混凝土。 采用堆石混凝土進(jìn)行大體積混凝土澆筑有以下主要優(yōu)點(diǎn)：(1) 施工速度快，質(zhì)量有保證。由于沒有振搗過程，工藝簡單，可以大大提高施工速度。質(zhì)量控制也相對(duì)容易，施工質(zhì)量易于保證。(2) 高強(qiáng)、耐久。自密實(shí)混凝土是一種高性能混凝土，由于其水膠比一般僅為0.3 ， 甚至更低，其高強(qiáng)、耐久的特性已被廣泛證實(shí)。堆石混凝土實(shí)際上就是含有超大骨料的自密實(shí)混凝土，因此，堆石混凝土也具有很高的強(qiáng)度。堆石混凝

25、土的密實(shí)性和強(qiáng)度已在本文的試驗(yàn)中得到證實(shí)。(3) 造價(jià)相對(duì)較低。經(jīng)過初步篩分的堆石直接入倉以后，空隙率一般在40 % 左右。因此，單位體積的堆石混凝土的自密實(shí)混凝土用量僅為40 % 左右。按C30 自密實(shí)混凝土綜合單價(jià)350 元/m3 (每立方米水泥用量約210kg ， 粉煤灰用量約360kg ， 水膠比0.32 ， 北京地區(qū)原材料成本單價(jià)244168 元/m3) 6 ，堆石綜合單價(jià)50 元/ m3 計(jì)算，C30 堆石混凝土考慮所有費(fèi)用以后的綜合單價(jià)僅170 元/m3 ，具有相當(dāng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。(4) 水化熱溫升較低，溫控相對(duì)容易。堆石混凝土的粗骨料采用堆石，粒徑大，單位體積自密實(shí)混凝土用量少。按

26、上述C30 堆石混凝土計(jì)，單位堆石混凝土的水泥用量僅84kg/ m3 ，可以有效降低混凝土絕熱溫升，簡化溫控措施。(5) 只需要拌和一級(jí)配的自密實(shí)混凝土，拌和樓的規(guī)模可減小。對(duì)石料進(jìn)行粗篩分，大石料直接入倉，小石料可以用來生產(chǎn)自密實(shí)混凝土的骨料和砂，材料得以充分利用。3 堆石混凝土試驗(yàn) 為了驗(yàn)證堆石混凝土的可行性，本文進(jìn)行了堆石混凝土試驗(yàn)。由于堆石混凝土的核心在于自密實(shí)混凝土在堆石空隙中的流動(dòng)性能，堆石空隙越小，自密實(shí)混凝土的流動(dòng)性要求越高。因此，現(xiàn)階段為控制試件規(guī)模，采用150200mm 的塊石作為粗骨料。在實(shí)際工程中，當(dāng)堆石的粒徑大于150200mm 時(shí)， 其空隙還會(huì)進(jìn)一步增大，自密實(shí)混凝

27、土的流動(dòng)更加容易。 本文試驗(yàn)采用C50 自密實(shí)混凝土，自密實(shí)混凝土的骨料采用510mm 的卵石，其配合比見表1 。 試驗(yàn)在500mm 500mm 2 000mm 的有機(jī)玻璃模具中進(jìn)行。自密實(shí)混凝土的坍落度275mm ， 坍落直徑650mm ， 表征自密實(shí)混凝土流動(dòng)性能和粘性的指標(biāo)V 漏斗時(shí)間20s ， 見圖1 。堆石混凝土試驗(yàn)時(shí)，首先將堆石隨機(jī)擺放在模具中，由于級(jí)配比較均勻，堆石空隙率偏大，為48 %， 共進(jìn)行了3 個(gè)試件試驗(yàn)，順序編號(hào)為1# 、2# 、3# 試件。 1# 試件主要是驗(yàn)證自密實(shí)混凝土在堆石體中的流動(dòng)性能。試驗(yàn)時(shí)，模具前500mm 用自密實(shí)混凝土充填，后1 500mm 擺放堆石，

28、研究自密實(shí)混凝土對(duì)1 500mm 長的堆石體的填充能力。 2# 試件在1# 試件基礎(chǔ)上研究堆石混凝土的倉面按照壓漿混凝土馬基納克方式施工的可行性。2# 試件頂部約50100mm 的堆石體不填充。同時(shí)，2 # 試件試驗(yàn)時(shí)， 同時(shí)取了2 組150mm 150mm 150mm 的試塊，同步進(jìn)行回彈法測(cè)量強(qiáng)度，并在28d 時(shí)進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。 3# 試件主要在已有試驗(yàn)成果的基礎(chǔ)上，對(duì)經(jīng)過堆石體以后的自密實(shí)混凝土的性能進(jìn)行研究。3# 試件的長度為1 000mm ， 在模具的最后500mm 進(jìn)行自密實(shí)混凝土取樣，通過對(duì)比通過堆石體前、后的自密實(shí)混凝土強(qiáng)度，研究經(jīng)過1 000mm 堆石體以后，自密實(shí)混凝土性

29、能的變化。澆筑成形的堆石混凝土試件見圖3 。 采用回彈儀對(duì)1# 試件、2# 試件進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)。采用ZC32A 型回彈儀，對(duì)每個(gè)試件按照自密實(shí)混凝土流動(dòng)的方向劃分為10 個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)進(jìn)行16 次回彈測(cè)量，去除最大、最小各3 個(gè)值后，取10 個(gè)回彈數(shù)據(jù)平均值作為本區(qū)回彈測(cè)量值，再經(jīng)過角度修正和碳化修正后，查表得到該區(qū)的強(qiáng)度值。對(duì)10 個(gè)區(qū)的強(qiáng)度值計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，按照“強(qiáng)度平均值-11645 標(biāo)準(zhǔn)差”計(jì)算強(qiáng)度推定值。1# 試件的前500mm 自密實(shí)混凝土受測(cè)試面積限制，只分為兩個(gè)區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)，由于試驗(yàn)組數(shù)偏少，無法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差，取兩個(gè)區(qū)強(qiáng)度值的小值作為強(qiáng)度推定值。2# 試件的自密實(shí)混凝土試塊也受測(cè)試

30、面積限制，取兩個(gè)相對(duì)光滑的表面分別作為兩個(gè)測(cè)區(qū)，取兩個(gè)區(qū)強(qiáng)度值的小值作為強(qiáng)度推定值。表2 為回彈儀強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果。從表2 可以看出，兩個(gè)堆石混凝土試件的強(qiáng)度相近，28d 齡期時(shí)，分別達(dá)到52.33MPa 和50.10MPa ， 均達(dá)到了充填自密實(shí)混凝土C50 的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。另外，對(duì)比堆石混凝土和相應(yīng)自密實(shí)混凝土的強(qiáng)度，可以看出，堆石混凝土的早期強(qiáng)度略低于自密實(shí)混凝土，這可能與堆石混凝土內(nèi)有大量堆石，吸收了部分水化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，堆石混凝土的溫升較小，造成混凝土早期水化反應(yīng)較慢有關(guān)。但28d 齡期時(shí)，堆石混凝土強(qiáng)度已經(jīng)不低于自密實(shí)混凝土。 圖4 是堆石混凝土試件沿自密實(shí)混凝土流動(dòng)方向的分區(qū)強(qiáng)度平均值

31、分布。系列1 、2 分別為1# 試件和2# 試件的28d 強(qiáng)度。 由圖4 可以看出，1 # 試件和2# 試件的強(qiáng)度相近。兩個(gè)試件從1 區(qū)到10 區(qū)強(qiáng)度基本均勻，僅略有起伏。 計(jì)算1# 試件和2# 試件前5 區(qū)的強(qiáng)度平均值分別為56.4MPa 和56.7MPa ， 后5 區(qū)的強(qiáng)度平均值為55.15MPa 和52.8MPa ， 總體上有略為下降的趨勢(shì)，分別下降2% 和7%， 說明自密實(shí)混凝土在堆石體中的流動(dòng)過程會(huì)產(chǎn)生少量分離，對(duì)強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生一定影響。因此， 堆石混凝土施工前應(yīng)進(jìn)行流動(dòng)性能試驗(yàn)，確定灌注自密實(shí)混凝土的工藝參數(shù)，限制自密實(shí)混凝土在堆石體中的流動(dòng)距離，以保證堆石混凝土質(zhì)量。 表3 是2#

32、、3# 自密實(shí)混凝土試塊的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果。從2# 試件的自密實(shí)混凝土試塊的2 組試驗(yàn)結(jié)果和相應(yīng)回彈法測(cè)量的結(jié)果對(duì)比可以看出，兩者結(jié)果相近，抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的強(qiáng)度略低。從3# 試件的自密實(shí)混凝土通過試塊前、后的試驗(yàn)結(jié)果來看，兩者強(qiáng)度相近，通過后的強(qiáng)度由于強(qiáng)度離散性，甚至還略高于通過堆石體前。因此，抗壓試驗(yàn)的結(jié)果證實(shí)回彈法的試驗(yàn)成果可靠，通過1 000mm 堆石體對(duì)自密實(shí)混凝土的強(qiáng)度的影響較小。通過堆石混凝土試驗(yàn)，證實(shí)了自密實(shí)混凝土在堆石體中有良好的流動(dòng)性能，能夠非常好地填充堆石體的空隙，形成密實(shí)的混凝土，具有很好的強(qiáng)度性能。4 堆石混凝土大壩結(jié)構(gòu)型式 根據(jù)堆石混凝土的特性，本文提出以下幾種新的堆石混凝土大壩結(jié)構(gòu)型式。4.1 堆石混凝土拱壩或重力壩 根據(jù)試驗(yàn)成果，堆石混凝土有較高的抗壓強(qiáng)度，水泥用量少，絕熱溫升低，可以借鑒碾壓混凝土壩的相關(guān)技術(shù)，在控制堆石混凝土入倉溫度等溫控措施的基礎(chǔ)上，進(jìn)行通倉澆筑，在節(jié)約造價(jià)的基礎(chǔ)上，達(dá)到快速施工的目的，因此，堆石混凝土重力壩或拱壩，是一種很有競(jìng)爭(zhēng)力的壩型，見圖7 。特別是堆石混凝土具有較高的強(qiáng)度，因此，適合建造包括雙曲薄拱壩在內(nèi)的各種混凝土大壩。堆石混凝土大壩與常規(guī)混凝土