[发明专利]碾压砼分层碾筑无层缝施工技术无效

专利信息
申请号: 98109133.4 申请日: 1998-05-26
公开(公告)号: CN1060547C 公开(公告)日: 2001-01-10
发明(设计)人: 蔡继勋;何玉珍;陈厚池;黄锦添;何先斌 申请(专利权)人: 广西壮族自治区水电科学研究所
主分类号: E02B3/10 分类号: E02B3/10
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 530021 广西*** 国省代码: 广西;45
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摘要:
搜索关键词: 碾压 分层 碾筑无层缝 施工 技术
【说明书】:

发明是一种碾压砼分层碾压筑坝新技术,特别是用本发明所称“亚态碾压砼拌合物”为分层铺、碾物料;以具一定尺寸园弧三角齿履板与接地比压的履带推土机为铺、碾设备的碾压砼分层碾筑无层缝施工技术。

碾压砼是一种干硬性的砼拌合物,以土、石坝填筑方式筑坝,是对常用塑性砼的立模、柱状浇注筑坝法的重大技术突破。可省工程投资 1 3 ~ 1 5 ]]>,缩短工期 1 2 ~ 1 3 ]]>,是在修建砼坝与土、石坝竞争中发展起来的。由美国拉菲尔(RAPHAEL)1970年发表《理想的重力坝》一文首次提出,七十年代广泛研究,八十年代迅速发展,至今世界各国已有百余座碾压砼坝建成或正建设中。

已知碾压砼筑坝,将干硬性砼拌合物(一般石子最大粒径80毫米)运入仓内,仓面积多为2000~4000平方米,经普通推土机或专用摊铺机摊铺后(铺料厚度多为35厘米),以设备自重7~11吨,碾轮宽1.68~2.44米,碾轮直径1.22~1.68米,线压180~400N/cm,总激振力100KN,振动频率40~50HZ,振幅0.6~0.8毫米,行进速度1~2Km/h的振动碾碾压密实,在连续铺、碾至规定层数或高程后,暂停让砼散热,经作表面冲毛、铺砂浆处理后继续碾筑;所用干硬性砼拌合物的合适碾压工作度是:既能承载振动碾作业时设备不致沉陷,又有最少碾压遍数下的最大压实密度(相对压实密度≥97%)。通用维勃仪测定砼拌合物工作度,即以一定量砼拌合物的加压振动至表面均匀泛浆的时间,标Vc值用秒表示,一般10~20秒合适,低于5秒,振动碾即不能作业。

已知碾压砼筑坝的砼技术性有:Vc值、铺碾厚度、碾压遍数、压实密度、初凝时间(即下层砼初凝前完成上层砼碾压的时间)、凝硬强度、抗渗性、抗裂性、耐久性、砼层面胶结抗剪强度与不透水等。其中砼分层碾筑的层面胶结不良,被喻“千层饼”,则是至今仍未解决的课题。已知被动解决措施有:

1.碾压砼作为坝内砼,外包常态塑性砼作防渗、耐久性保护层,俗称“金包艮”。

2.或在碾压砼坝的迎水面设置防渗层,以砼层面断开后的纯摩擦系数作大坝稳定设计参数,加大坝体断面。

3.或在碾压砼分层铺、碾时,于每层砼表面加铺1.0~1.25厘米厚水泥砂浆,增强层面胶结。

4.或暂限于中、低碾压砼堰、坝的修建。

综上述虽然解决了碾压砼筑坝的安全、可靠性,却也大大降低了碾压砼经济、快速筑坝的优越性,通用性。

但是研究分析已知碾压砼筑坝的砼层面结合不良原因仍有不足点:

1).砼拌合物过于干硬。

由于过于干硬的砼拌合物(因需承载振动碾作业不沉陷),在通仓大面积、大方量露天铺、碾施工条件下,已碾实平整的砼表面,一般需经2小时以上的风干、日晒才被上层砼覆盖,早已尽失可塑性。在上层砼碾压时,下层砼表面不能液化,必然形成平整而又薄弱的结合面;此外,结合面处砼存在明显的湿度、密度、凝硬强度、干缩差,产生层面剪应力;干硬性砼石子极易分离,摊铺时难免石子堆积层面,形成一定的蜂窝结合面,均是导致层缝,被喻“千层饼”的原因。在爆破折除碾压砼围堰时,砼几乎均成层块状崩溃,即是证明。

2).碾压设备、压实机理不当。

振动碾压实功,以振动压实为主,由碾轮线压、激振力(重力加速度)、行进推力组成。除了竖向振动压实作功外,尚有碾轮行进时的水平与倾角45度推移力,故最宜碾压路面及无粘聚力散粒体,如堆石。干硬性砼属弹、粘、塑性体,在一定压实厚度与碾压遍数下,砼虽然可达振压液化密实,但也存在以下问题:

①.振动碾线压大,砼拌合物需有足够干硬性,设备作业才不沉陷,砼拌合物过于干硬的问题已如前述。

②.振动碾在弹、粘、塑性体中,激振力衰减快。实践证明,即使上层砼压实层厚30厘米,亦不能使下层已压实砼表面液化,无法达到嵌固性胶结。

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