膠凝砂礫石筑堤試驗技術(shù)要求20129匯總

1、岷江航電樞紐工程膠凝砂礫石筑堤試驗技術(shù)要求廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計研究院2012 年 2 月 南寧準(zhǔn):核 定：審查:校核:編寫:目錄1 前言 12 試驗的主要內(nèi)容 12.1 室內(nèi)試驗 12.2 室外試驗 12.2.1 碾壓膠凝砂礫石料混凝土現(xiàn)場試驗 12.2.2 變態(tài)膠凝砂礫石料混凝土現(xiàn)場試驗 12.2.3 基礎(chǔ)處理現(xiàn)場試驗 22.2.4 內(nèi)部觀測 23 引用標(biāo)準(zhǔn) 34 總則 35 原材料 46 配合比試驗 47 現(xiàn)場試驗 57.1 拌和 57.2 運(yùn)輸 67.3 卸料和平倉 67.4 碾壓 67.5 層、縫面處理 77.6 變態(tài)膠凝砂礫石料澆筑 87.7 基礎(chǔ)處理 87.8 養(yǎng)護(hù)和防護(hù) 87.9

2、 特殊氣象條件下的施工 88 碾壓及變態(tài)膠凝砂礫石混凝土性能檢測 91 前言膠凝砂礫石（ Cemented Sand and Grave，l 簡稱 CSG）筑壩技術(shù)是在碾壓混凝土筑壩 技術(shù)和面板堆石筑壩技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型壩，是采用水和少量的膠凝材料 （水泥和粉煤灰）與砂、礫石或河卵石拌和，經(jīng)振動壓實，固結(jié)后成為擋水建筑物。但 由于 CSG與碾壓混凝土、松散的砂礫石有著本質(zhì)的不同，因此決定了 CSG壩的施工工藝 與碾壓混凝土壩和堆石面板壩的施工工藝和技術(shù)要求不完全相同。2 試驗的主要內(nèi)容包括室內(nèi)試塊的試驗，和原位試驗?？紤]到在砂卵礫石層上建剛性壩，而且原型試驗缺乏一定的 試驗條件，故

3、條件許可時，對于原位試驗建議先進(jìn)行模型試驗，以模擬運(yùn)行工況和洪水漫頂工況等極 不利條件； 且在模型試驗中， 可以模擬砂卵石層厚度變化極不利條件下， 對堤防的不均勻沉降的影響。 在對模型試驗的成果進(jìn)行分析和整理后，對設(shè)計進(jìn)行調(diào)整；最后在原位進(jìn)行筑堤試驗，此階段主要是 研究施工工藝，且對模型試驗的成果進(jìn)行復(fù)核。2.1 室內(nèi)試驗 通過試驗研究探討碾壓膠凝砂礫料筑壩原材料特性、配合比，提出符合工程設(shè)計和 滿足實際施工要求的配合比及工藝要求，以計算和評價其經(jīng)濟(jì)性。材料試驗具體工作內(nèi)容有： 碾壓膠凝砂礫料拌合物的 VC 值與用水量間的關(guān)系； 碾壓 膠凝砂礫料拌合物的容重與砂率間的關(guān)系；碾壓膠凝砂礫料抗壓強(qiáng)

4、度與砂率間的關(guān)系； 碾壓膠凝砂礫料抗壓強(qiáng)度與膠凝材料用量間的關(guān)系；碾壓膠凝砂礫料試件尺寸與抗壓強(qiáng) 度間的關(guān)系；碾壓膠凝砂礫料材料彈模、拉伸、抗剪斷力學(xué)性能試驗；碾壓膠凝砂礫料 滲透性能試驗；滲透溶蝕性試驗 。2.2 室外試驗2.2.1 碾壓膠凝砂礫石料混凝土現(xiàn)場試驗為更好的研究膠凝砂礫石筑壩技術(shù)修筑的堤防與 TRD 工法施工的防滲墻的聯(lián)合功效， 試驗地點與 TRD 工法試驗為同一地點。即布置于塘壩鄉(xiāng)防洪堤中段。鉆孔 FZK39 附近 和 TRD 工法防滲墻結(jié)合，長度為 60m，布置一道沉降縫，沉降縫設(shè)止水。地基承載力需要 350kpa 以上，如不滿足，需進(jìn)行夯實等處理。2.2.2 試驗斷面見附

5、圖2.2.3 監(jiān)測儀器埋設(shè)(1) .建議在堤頂設(shè)置四個觀測墩，在堤頂均勻布置，以觀測整體沉降值；(2) .建議設(shè)置滲壓觀測斷面三個，每個斷面埋設(shè) 5 個滲壓計，共需滲壓計 15 個；(3) .建議在堤防背水面?zhèn)仍O(shè)置一量水堰，以測量滲漏量；(4) .建議應(yīng)力應(yīng)變觀測斷面設(shè)置三個，堤身每個斷面分兩層布設(shè)，且在基底也作為一 觀測層，每層埋設(shè)應(yīng)變儀 3 個，共需應(yīng)變儀 27 個；(5) .建議上下游各設(shè)一數(shù)字式電水平尺，測量基礎(chǔ)的沉降量；(6) .建議溫度監(jiān)測斷面設(shè)置三個，每個監(jiān)測斷面分三層，每層埋設(shè)3 個溫度計，共需溫度計 27 個。2.2.4 試驗工況建議試驗采用下面幾種工況進(jìn)行：(1) .施工完

6、建工況：(2) .正常運(yùn)行工況：由于模擬靜水壓力比較麻煩，原位試驗可在上游堆土，模擬水平 壓力，以檢測沉降及對防滲墻的影響。2.2.5 質(zhì)量檢驗(1) .試塊的物理力學(xué)指標(biāo)試驗，每個堤段不少于 6 組；(2) .鉆孔取芯檢查：主要用于檢查堤身填筑質(zhì)量和施工縫的處理情況，每個堤段不少 于 2 個鉆孔。(3) .滲流試驗：確定堤身的滲透系數(shù)；(4) .其他檢測：超聲波法，鉆孔孔內(nèi)電視錄像等，檢查堤身的均勻性和完整性。2.2.6 試驗成果提供(1).膠凝材料配合比；(2).施工詳細(xì)記錄和計量記錄，包括松鋪厚度、碾壓后厚度、碾壓次數(shù)、施工進(jìn)度和 特殊情況處理等；(3) .物理力學(xué)指標(biāo)：包括重度，抗壓強(qiáng)

7、度，彈性模量，泊松比，滲透系數(shù)，滲透比降 的設(shè)計建議值等。(含均方差，離散系數(shù)，保證率等等統(tǒng)計數(shù)值) ；(4) .堤身沉降量、應(yīng)力分布和內(nèi)部溫度場分布情況；(5) .其他試驗成果。3 引用標(biāo)準(zhǔn)引用標(biāo)準(zhǔn)在本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行過程中若被修訂，應(yīng)按修訂后的最新版本執(zhí)行GB/T 175-2007 通用硅酸鹽水泥DL/T5055 2007 水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范DL/T5100 1999 水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程DL/T5112-2000 水工碾壓混凝土施工規(guī)范DL/T5128-2009 混凝土面板堆石壩施工規(guī)范DL/T5144-2001 水工混凝土施工規(guī)范DL/T5151-2001 水工混凝土砂石骨料試驗

8、規(guī)程DL/T 5150-2001 水工混凝土試驗規(guī)程4 總則4.1 水泥品質(zhì)應(yīng)符合 GB175的有關(guān)規(guī)定。4.2 粉煤灰摻合料的品質(zhì)應(yīng)符合 DL/T5055的要求。4.3 砂礫石料顆粒分析和含泥量分析試驗宜參照 DL/T5151的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。4.4 應(yīng)進(jìn)行摻用外加劑與水泥和摻合料的適應(yīng)性試驗，其品種及摻量應(yīng)通過試驗確定。4.5 進(jìn)場的外加劑應(yīng)有產(chǎn)品合格證、 檢驗報告及使用說明書， 并符合 DL/T5100有關(guān)規(guī)定4.6 拌和用水應(yīng)符合 DL/T5144的有關(guān)規(guī)定。4.7 對碾壓膠凝砂礫石料、變態(tài)膠凝砂礫石料設(shè)計配合比、施工工藝流程、施工系統(tǒng)和 施工設(shè)備的適應(yīng)性試驗進(jìn)行比較，為工程施工提供施工

9、工藝和參數(shù)。4.8 碾壓膠凝砂礫石料、 變態(tài)膠凝砂礫石料的物理力學(xué)性能等技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計要求。4.9 碾壓膠凝砂礫石料碾壓施工參照水工碾壓混凝土施工方法，變態(tài)膠凝砂礫石料混凝 土施工參照水工混凝土施工方法。5 原材料5.1 水泥采用 水泥廠生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥，水泥強(qiáng)度等級為 42.5。 要求提供該水泥的化學(xué)成份、 礦物成份、物理力學(xué)性能、 熱學(xué)參數(shù)（水化熱） 的實測資料。5.2 粉煤灰本工程滲合料擬采用廠粉煤灰。 要求提供該廠粉煤灰的化學(xué)成份及燒失量、含水量、細(xì)度、需水量、膠砂強(qiáng)度等實測資料。5.3 砂礫石料5.3.1 砂礫石料采用本試驗指定的天然砂礫料， 最大粒徑不應(yīng)超過 600mm，以

10、不大于 300mm 為宜。粒徑大于 40mm的粗料不宜大于 30%。5.3.2 應(yīng)對擬采用的天然砂礫石的砂率進(jìn)行檢測，天然砂礫料砂率宜取 25% 35%，不滿 足時應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，補(bǔ)充砂料。采用小于等于 5mm的開挖細(xì)渣料混摻時，細(xì)度模數(shù)可放寬到3.5 。5.3.3 砂礫石料的含泥量應(yīng)控制在 5%以內(nèi)6 配合比試驗6.1 根據(jù)試驗大綱初擬的配合比進(jìn)行試驗，在擬定的施工工藝要求下，檢測各項技術(shù)指 標(biāo)。試驗大綱初擬配合比見表 6.1-1.表 6.1-1 初擬配合比試驗段水泥（ kg/m3 ）粉煤灰（kg/m3）水 （kg/m3）外加劑防滲措施41604085 110 （一般）高效減水緩 凝劑不設(shè)250

11、50高效減水緩 凝劑30cm 變態(tài)面 板34060高效減水緩 凝劑5cm噴混凝土44060高效減水緩 凝劑不設(shè)6.2 碾壓膠砂礫石料混凝土工作度（ VC值）試驗：碾壓膠凝砂礫石料混凝土的 VC 值影 響攤鋪碾壓效果，故須對初擬的試驗配合比進(jìn)行現(xiàn)場驗證，測出不同氣候條件的最佳 VC 值，以求膠凝材料分布均勻，無骨料分離現(xiàn)象，并取得碾壓膠凝砂礫石料混凝土的高密 實度（要求不低于 93%），同時測試膠凝砂礫石料混凝土從拌合到碾壓完畢的最長允許時 間（一般控制在 1.5h2.0h之間）。6.3 碾壓膠凝砂礫石料拌和物的倉面試驗工作度（基準(zhǔn) VC值）宜取 5s12s，拌和時應(yīng)根 據(jù)料源和施工現(xiàn)場的氣候條

12、件變化，進(jìn)行動態(tài)控制。6.4 水膠比：應(yīng)根據(jù)施工要求的工作度（ VC值）、砂礫石料的種類及最大粒徑、砂率、 外加劑等選擇單位用水量，水膠比宜控制在 0.7 1.1 。7 現(xiàn)場試驗7.1 拌和7.1.1 碾壓膠凝砂礫石料拌和宜優(yōu)先選用反鏟挖掘機(jī)在選定的翻拌坑內(nèi)翻拌，抓、灑、 翻、拌。對最大粒徑小于 150mm的碾壓膠凝砂礫石料， 可采用裝載機(jī)或無動力拌和器拌和。7.1.2 采用挖掘機(jī)或裝載機(jī)裝料翻拌時，可按體積法簡易計量，配料翻拌。7.1.3 采用無動力拌和器拌和時，應(yīng)做到各種原材料同步投料。7.1.4 采用裝載機(jī)翻拌時，碾壓膠凝砂礫石料翻拌的投料順序，宜采用先投放砂礫石再 投放膠凝材料，并分?jǐn)?shù)

13、層進(jìn)行投料（分層投料可以減少拌和所用的時間），所有原料都 加入拌和坑后，按配合比要求加入拌和水、外加劑。挖裝機(jī)械翻拌遍數(shù)或無動力拌和器 混合時間，應(yīng)由現(xiàn)場試驗確定。7.1.5 碾壓膠凝砂礫石料應(yīng)攪拌均勻，其中大于 80mm的粒料應(yīng)裹漿、分散不集中， 80mm 以內(nèi)的粒料應(yīng)充分混合、裹漿、粘聚。 以目測基本均勻，并以手抓細(xì)料能基本粘聚為判 斷合格的輔助手段。7.1.6 應(yīng)定期進(jìn)行砂礫石料顆粒分析和含水率試驗，根據(jù)試驗成果和現(xiàn)場實際情況，應(yīng) 及時調(diào)整拌和配料和用水量。7.1.7 對碾壓膠凝砂礫石料拌和應(yīng)全過程進(jìn)行監(jiān)控，并按規(guī)定進(jìn)行抽樣檢驗。發(fā)現(xiàn)明顯 和易性偏差的碾壓膠凝砂礫石料，應(yīng)分析原因，并采取

14、改進(jìn)措施。未經(jīng)處理的不合格料 不得使用。7.2 運(yùn)輸7.2.1 運(yùn)輸碾壓膠凝砂礫石料宜采用自卸卡車、裝載機(jī)，在使用前應(yīng)進(jìn)行全面檢查和清 洗。7.2.2 運(yùn)輸車輛行走的道路宜平整，距入倉口宜有一定長度的車輪脫水路段。7.2.3 在倉面行駛的車輛應(yīng)避免急剎車、急轉(zhuǎn)彎等有損碾壓膠凝砂礫石料層面質(zhì)量的操 作。7.2.4 在轉(zhuǎn)運(yùn)或卸料時，出口處的碾壓膠凝砂礫石料自由落差均不宜大于1.5m，并應(yīng)有防止?jié)L石傷害的措施。7.3 卸料和平倉7.3.1 施工縫面在鋪砂漿前，應(yīng)清除二次污染物，鋪漿后應(yīng)立即覆蓋碾壓膠凝砂礫石料。7.3.2 碾壓膠凝砂礫石料采用平層通倉、連續(xù)鋪筑法。7.3.3 松鋪層厚度根據(jù)振動碾的自

15、重、激振力等要素以及 CSG最大骨料粒徑來確定，初擬 攤鋪厚度 40cm。7.3.4 卸料、平倉時應(yīng)根據(jù)試驗要求鋪筑迎水面防滲體（變態(tài)碾壓膠凝砂礫石料）。7.3.5 鋪筑層應(yīng)以固定方向逐條帶鋪筑。平倉方向宜與軸線方向平行。7.3.6 采用自卸卡車直接進(jìn)倉卸料時，宜采用退鋪法，依次卸料。卸料堆邊緣與模板距 離不應(yīng)小于 1.2m。7.3.7 平倉設(shè)備可采用裝載機(jī)、反鏟挖掘機(jī)、推土機(jī)或濕地平倉機(jī)。7.3.8 卸料堆旁出現(xiàn)的分離石料應(yīng)將其分散到未碾壓的條帶上，防止大石集中、疊合。7.3.9 攤鋪厚度應(yīng)均勻。平倉過的碾壓膠凝砂礫石料應(yīng)平整，并不宜向下游傾斜。7.4 碾壓7.4.1 碾壓施工工藝主要參考

16、RCC施工工法，施工設(shè)備盡量采用大功率振動碾。根據(jù)試驗 大綱，初選 16t 振動碾。7.4.2 施工中采用的碾壓厚度及碾壓遍數(shù)應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場碾壓試驗確定。碾壓厚度應(yīng)不小于最 大粒料粒徑的 1.2 倍。7.4.3 振動碾的行走速度宜控制在 1.0km/h 1.5km/h 。7.4.4 碾壓方向宜垂直于水流方向。碾壓條帶間的搭接寬度應(yīng)為 300mm 400mm，端頭部 位的搭接長度宜為 1m左右。7.4.5 碾壓作業(yè)過程中，應(yīng)通過人工補(bǔ)充細(xì)料整平。光照強(qiáng)烈或大風(fēng)干燥時，應(yīng)進(jìn)行噴 霧或進(jìn)行表面水分補(bǔ)償，保持表面不發(fā)白。7.4.6 每層碾壓作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)及時布點檢測表觀密度，所測表觀密度低于規(guī)定指標(biāo)時， 應(yīng)

17、立即重復(fù)檢測，并查找原因，采取處理措施。7.4.7 需作為水平施工縫停歇的碾壓膠凝砂礫石料層面，達(dá)到規(guī)定的碾壓遍數(shù)及壓實表 觀密度后，宜進(jìn)行 1遍 2遍的無振碾壓。7.4.8 各種設(shè)備在碾壓完畢的碾壓膠凝砂礫石料層面上行走時，應(yīng)避免損壞已成型的層 面。對已造成損壞的層面，應(yīng)及時采取修補(bǔ)措施。7.4.9 碾壓膠凝砂礫石料入倉后，應(yīng)盡快完成平倉和碾壓，從膠材加水拌和到碾壓完畢 的最長允許歷時，應(yīng)根據(jù)不同季節(jié)、天氣條件及碾壓膠凝砂礫石料特性，經(jīng)過試驗或類 比其它工程來確定。7.5 層、縫面處理7.5.1 連續(xù)上升鋪筑的碾壓膠凝砂礫石料，層間間隔時間宜控制在直接鋪筑允許時間以 內(nèi)。超過直接鋪筑允許時間

18、的層面，應(yīng)先在層面上鋪墊砂漿等墊層拌和物，再鋪筑上一 層碾壓膠凝砂礫石料。超過加墊層鋪筑允許時間的層面即為冷縫。7.5.2 直接鋪筑允許時間和加墊層鋪筑允許時間，應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)對層面抗滑能力、抗 剪能力和質(zhì)量的要求，綜合考慮拌和物特性、季節(jié)、天氣、施工方法、上下游不同區(qū)域 強(qiáng)度等級要求等因素，經(jīng)試驗確定。7.5.3 施工縫及冷縫應(yīng)進(jìn)行縫面處理，處理合格后方可繼續(xù)施工?？p面處理可用刷毛、 沖毛等方法，清除碾壓膠凝砂礫石料硬化縫面的浮漿及松動骨料。7.5.4 縫面處理完成并經(jīng)驗收合格后，均勻刮鋪厚 20mm30mm的砂漿。砂漿中可摻有少 量小骨料，砂漿強(qiáng)度等級比碾壓膠凝砂礫石料高一級，砂漿應(yīng)與碾壓

19、膠凝砂礫石料一道 逐條帶攤鋪，并應(yīng)在砂漿初凝以前將上層碾壓膠凝砂礫石料碾壓完畢。7.5.5 因施工計劃的改變、降雨或其它原因造成施工中斷時，應(yīng)及時對已攤鋪的碾壓膠 凝砂礫石料進(jìn)行平倉碾壓，接頭部位宜形成不大于 1：4的斜坡面，并在坡腳部位初凝前 將厚度小于 250mm的部分清除。7.6 變態(tài)膠凝砂礫石料澆筑7.6.1 變態(tài)膠凝砂礫石料應(yīng)隨著碾壓膠凝砂礫石料澆筑逐層施工。宜優(yōu)先采用高頻振搗 器，變態(tài)膠凝砂礫石料應(yīng)根據(jù)振搗器的有效振搗深度控制攤鋪厚度，逐層注漿振搗。7.6.2 灰漿宜灑在新鋪碾壓膠凝砂礫石料的底部和中部，用漿量應(yīng)經(jīng)試驗確定，宜取變 態(tài)膠凝砂礫石料體積的 10% 15%。具體的加漿方

20、式、漿體配合比、用量及施工工藝，由 現(xiàn)場試驗比較，并進(jìn)行效果驗證（鉆孔取樣，進(jìn)行性能試驗） 。7.6.3 變態(tài)碾壓膠凝砂礫石料應(yīng)經(jīng)強(qiáng)力振搗保證均勻性和上下層結(jié)合。7.6.4 相鄰區(qū)域碾壓膠凝砂礫石料碾壓時與變態(tài)區(qū)域搭接寬度應(yīng)大于 300mm。7.6.5 變態(tài)膠凝砂礫石料的層縫面處理，按本導(dǎo)則碾壓膠凝砂礫石料層縫面處理的相關(guān) 規(guī)定執(zhí)行。7.7 基礎(chǔ)處理7.7.1 清除表層粉土；7.7.2 砂礫層注水泥漿，碾壓處理。7.8 養(yǎng)護(hù)和防護(hù)7.8.1 施工過程中，碾壓膠凝砂礫石料、變態(tài)膠凝砂礫石料的倉面應(yīng)保持濕潤。7.8.2 正在施工和剛施工完畢的倉面，應(yīng)防止外來水流入。7.8.3 在施工間歇期間，膠凝

21、砂礫石料終凝后即應(yīng)開始保濕養(yǎng)護(hù)。對施工縫，養(yǎng)護(hù)工作 應(yīng)持續(xù)到上一層碾壓膠凝砂礫石料開始鋪筑為止； 對永久暴露面， 養(yǎng)護(hù)時間不宜少于 28d。7.9 特殊氣象條件下的施工7.9.1 施工期間應(yīng)加強(qiáng)氣象預(yù)報工作，及時了解雨情和氣溫情況，妥善安排施工進(jìn)度。7.9.2 出現(xiàn)小雨時，可采取措施繼續(xù)施工，長時間下小雨，雨水造成層面局部失漿或積 水，應(yīng)對未碾壓完的倉面采取防雨保護(hù)和排水措施。出現(xiàn)中雨時，應(yīng)停止拌和，避免縫 面鋪灑的砂漿被雨水沖淋失漿過多，迅速完成尚在進(jìn)行的卸料、平倉和碾壓作業(yè)，并對 倉面采取防雨保護(hù)和排水措施。7.9.3 恢復(fù)施工前，尚未被振實而已初凝的碾壓膠凝砂礫石料應(yīng)清除，并按本試驗技術(shù) 要求7.5條的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理。7.9.4 在大風(fēng)或干燥氣候條件下施工，應(yīng)采取專門措施保持倉面濕潤。7.9.5 日平均氣溫高于 25時，應(yīng)縮短層間間隔時間。宜采取防高溫