陜西華山建設(shè)有限公司

 

    碾壓混凝土是一種干硬性混凝土拌和物，單位用水量和水泥用量較少，粉煤灰摻量可達(dá)114kg/m3，無流動(dòng)性。經(jīng)過振動(dòng)碾壓養(yǎng)護(hù)等工藝，碾壓混凝土具有結(jié)構(gòu)密實(shí)，強(qiáng)度高，耐久性好，干縮性小，節(jié)約水泥，水化熱低的優(yōu)點(diǎn)。碾壓混凝土是水利工程中性能良好，成本較低的新型混凝土材料。因此研究討論碾壓混凝土壩施工技術(shù)和質(zhì)量控制措施有一定的積極作用和現(xiàn)實(shí)意義。

 

    長灘二級水電站擋水壩工程位于漢中市西鄉(xiāng)縣東南的羅鎮(zhèn)鄉(xiāng)，距縣城約21Km，系一開發(fā)涇洋河中下游水能資源，利用豐富的河道徑流和壩、站址間河道彎道地形及區(qū)間集中的自然落差，通過上游長灘一級高壩大庫的調(diào)節(jié)，修建的徑流式水電站。本工程大壩設(shè)計(jì)采用碾壓混凝土溢流重力壩，由非溢流壩段、溢流壩段和泄洪沖沙閘段組成，壩頂長度141.25.00m，其中溢流壩段長58.00m，左、右非溢流壩段長度為21.85m，33.4m，泄洪沖沙閘段26m。壩頂寬度8.56m，壩頂高程489.80m，壩基開挖最底高程458.50m，最大壩高31.30m。上游壩面為鉛直面，下游壩坡為1:0.8，壩基上下游壩腳設(shè)2.5m深的齒墻，壩踵處齒墻厚3m，壩趾處齒墻厚5m。總計(jì)混凝土量約7.6萬m³。

 

    碾壓混凝土施工流程：倉位準(zhǔn)備→骨料篩分→配料→拌和→運(yùn)輸→入倉→攤鋪→碾壓→檢測→分縫→養(yǎng)護(hù)→下一個(gè)倉位準(zhǔn)備。碾壓混凝土壩通常是在下層塊鋪砂漿，汽車運(yùn)輸入倉，平倉機(jī)平倉，振動(dòng)壓實(shí)機(jī)壓實(shí)，在擬切縫位置拉線，機(jī)械對位，在振動(dòng)切縫機(jī)的刀片上裝鐵皮并切縫至設(shè)計(jì)深度，拔出刀片，鐵皮則留在混凝土中，切完縫再沿縫無振動(dòng)碾壓兩遍。上一個(gè)碾壓混凝土升程填筑后，適時(shí)拉毛，在下一個(gè)碾壓混凝土升程填筑前，用水清洗干凈倉面后即可進(jìn)行碾壓混凝土的施工。

 

    3.1模板施工

   壩體上游面為鉛直面，適合大型模板作業(yè)，該大壩將采用可調(diào)式懸臂模板。面板由定性鋼模板拼成，規(guī)格為3.00m×1.90m,交替提升。大壩坡面與底部基礎(chǔ)面采用小模板拼裝而成。懸臂模板每塊約為0.8t,安拆時(shí)用一臺(tái)8t汽車起重機(jī)及4名工人配合完成。由于懸臂模板使用時(shí)沒有拉筋，對混凝土施工機(jī)械沒有阻礙，振動(dòng)碾可行駛到距離模板1米處，加快了混凝土碾壓施工進(jìn)度。

 

    3.2碾壓混凝土施工

    碾壓混凝土是一種干硬性混凝土，單位用水量和水泥用量較少，粉煤灰摻量可達(dá)114kg/m3，無流動(dòng)性。碾壓混凝土具有結(jié)構(gòu)密實(shí)，強(qiáng)度高，耐久性好，水化熱低等特點(diǎn)。碾壓混凝土的施工質(zhì)量受多方面因素的影響，壓實(shí)容重、抗壓強(qiáng)度、耐久性、受力變形特性層面的結(jié)合性能等均對碾壓混凝土的質(zhì)量有較大的影響。

 

    3.2.1混凝土的入倉

    長灘二級水電站碾壓混凝土重力壩壩頂長度141.25 m，其中溢流壩段長58.00m，左、右非溢流壩段長度為21.85m，33.4m，泄洪沖沙閘段26m。總計(jì)混凝土量約7.6萬m³。

 

    根據(jù)地形條件對碾壓混凝土運(yùn)輸方式采用自卸汽車運(yùn)輸直接入倉，自卸汽車入倉前，采用在距倉面50m處修建清洗池，并對車輪進(jìn)行沖洗。防止泥土和水帶入倉內(nèi)，經(jīng)過40～50m脫水段入倉，在倉內(nèi)行駛的車輛避免急剎車和急轉(zhuǎn)彎等行車動(dòng)作。

 

    3.2.2卸料和鋪料

    碾壓混凝土入倉后，按設(shè)計(jì)要求垂直與水流方向進(jìn)行卸料。汽車卸料應(yīng)做到多點(diǎn)卸料，以防止骨料分離，卸料堆邊線和模板之間應(yīng)有一定的距離，以防止對模板產(chǎn)生影響，卸料后立即由平倉機(jī)（濕地推土機(jī)）進(jìn)行平倉，平倉不到位的邊角由人工配合山貓進(jìn)行平倉。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)雺汉穸劝?0cm控制，則鋪料厚度應(yīng)按33cm～34cm控制，升層高度為1.8m。卸料平倉連續(xù)作業(yè)，平倉應(yīng)做到倉面平整，沒有明顯起伏，平整度控制在規(guī)定范圍內(nèi)。

 

    3.2.3碾壓混凝土拌和

    長灘二級水電站擋水壩位于V型河谷處，施工現(xiàn)場場場地狹窄，根據(jù)現(xiàn)場地形條件觀察，混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)布置在營地附近距壩約1公里處，設(shè)施布置緊湊。為了保證混凝土的澆筑強(qiáng)度，我公司選用了先進(jìn)的拌和設(shè)備，混凝土拌和設(shè)備為兩臺(tái)1.5m³拌和站，以滿足碾壓混凝土在高峰期的拌和能力與拌和質(zhì)量。

 

    3.2.4混凝土碾壓

    對碾壓混凝土施加碾壓振動(dòng)，只有碾壓混凝土液化后，才能達(dá)到或接近密實(shí)容重，臨界液化時(shí)間與振動(dòng)加速度和表面壓強(qiáng)有關(guān)。本工程采用20t振動(dòng)碾和手扶式振動(dòng)碾，碾壓方向與鋪攤方向一致，振動(dòng)碾碾壓行走速度1.1～1.3km/h，根據(jù)不同層次分別采用無振2遍＋有振6～8遍＋無振2遍碾壓，碾壓至有振4遍后開始壓實(shí)度檢測，最終壓實(shí)遍數(shù)以壓實(shí)度檢測合格為準(zhǔn)。碾壓作業(yè)采用條帶搭接法，碾壓條帶間的搭接寬度為20cm，端頭位置的搭接寬度不小于振動(dòng)碾輪距＋10cm。碾壓混凝土鋪筑后，由專人檢查混凝土表面是否有局部粗骨料窩、表面失水產(chǎn)生的白干現(xiàn)象，如有及時(shí)挖除，立即進(jìn)行補(bǔ)料碾壓。碾壓混凝土從拌和樓加水?dāng)嚢柚聊雺和戤叄�控制�?小時(shí)內(nèi)完成，碾壓混凝土的層間允許間歇時(shí)間按施工參數(shù)要求控制，碾壓后的混凝土用核子密度儀檢測，要求其密實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

 

    3.2.5伸縮縫處理

    長灘二級水電站碾壓混凝土重力壩壩體伸縮縫主要采用振動(dòng)切縫機(jī)切縫，同一澆筑倉面內(nèi)伸縮縫在每層混凝土鋪設(shè)完成，無振碾壓兩遍后切縫，填料材料為干砂，隨著切縫機(jī)切刀的振動(dòng)可自行滲入。

 

    3.2.6層間結(jié)合處理

    冷升層采用清水沖洗，保證混凝土表面無浮漿和松動(dòng)骨料和各種污染物。層間砂漿或凈漿攤鋪均勻、無漏鋪。砂漿厚度按1～1.5cm控制，砂漿標(biāo)號須高于碾壓混凝土一個(gè)等級，攤鋪面積以30min能夠鋪蓋為準(zhǔn)。因降雨或其它原因造成施工中斷的，停止鋪筑的混凝土面碾壓成不陡于1:4的斜坡面，并將坡腳處厚度小于15cm的部分切除，重新具備施工條件時(shí)，根據(jù)中斷時(shí)間采取相應(yīng)的層縫面處理措施后繼續(xù)施工。雨后恢復(fù)施工時(shí)應(yīng)將降雨引起的積水和浮漿清除干凈，并在澆筑前鋪一層漿。

 

    3.3變態(tài)混凝土施工

    變態(tài)混凝土是在碾壓混凝土拌和物中鋪灑一定量的水泥粉煤灰凈漿，用振搗器振搗密實(shí)的混凝土。變態(tài)混凝土主要用于大壩上下游面、靠岸坡部位、止水埋設(shè)處、廊道周邊以及振動(dòng)碾碾不到的地方。變態(tài)混凝土施工部位均為細(xì)部結(jié)構(gòu)等狹小部位，為使埋件、止水、模板等不受到?jīng)_擊破壞，施工時(shí)混凝土可卸料在變態(tài)混凝土附近的碾壓混凝土施工部位，然后采用人工配合平倉攤鋪。混凝土料推到離模板、止水、埋件等細(xì)部結(jié)構(gòu)50cm左右時(shí)平倉機(jī)即停止前進(jìn)，輔以人工平倉。變態(tài)混凝土振搗采用與普通混凝土同樣的大功率振搗器或振搗機(jī)將碾壓混凝土和灰漿的混合物振搗均勻密實(shí)。

 

    3.4碾壓混凝土養(yǎng)護(hù)

    碾壓混凝土澆筑后必須進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并采取恰當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，保證混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。盡量避免不利的早起干縮裂縫和其他有害影響。施工過程中為了保證碾壓混凝土的倉面濕潤，在完成好的混凝土上鋪蓋麻袋片，采取噴霧灑水等措施保護(hù)倉面濕潤，直至下一個(gè)循環(huán)結(jié)束；正在施工或剛碾壓完畢的倉面，應(yīng)用溝槽排水防止外來水流入。

 

    3.5 溫控措施

    夏季高溫施工主要溫控措施有:搭設(shè)骨料防曬棚并灑水，水泥罐外側(cè)噴涂反光粉隔熱，混凝土運(yùn)輸車輛搭設(shè)遮陽棚，采用斜層法施工，倉面設(shè)置噴霧裝置噴霧形成潮濕的小氣候。冬季低溫施工主要溫控措施有:粗骨料加熱，用熱水拌和，加入優(yōu)質(zhì)高效的減水劑、防凍劑，混凝土澆筑后及時(shí)覆蓋保溫被。

 

    4.1碾壓混凝土必須保證混凝土施工作業(yè)強(qiáng)度且行為流水作業(yè)才能保證其施工質(zhì)量，長灘二級水電站擋水壩混凝土施工填筑強(qiáng)度約為800～1200m³/d, 如達(dá)不到施工填筑強(qiáng)度，容易造成混凝土初凝及層面多次處理，影響施工質(zhì)量。

    4.2因地制宜選用經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)輸、入倉方式，提高混凝土的入倉效率，是施工質(zhì)量的基本保證。

    4.3層間結(jié)合面、止水、變態(tài)混凝土施工是大壩碾壓混凝土施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)。

    4.4有效的溫控措施是大壩碾壓混凝土施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵。

 

[1]張嚴(yán)明.中國碾壓混凝土筑壩技術(shù)[M].北京：中國水利水電出版社.2010

[2]顧志剛.碾壓混凝土壩施工技術(shù)[M].北京：中國電力出版社.2008

[3]徐玉杰.碾壓混凝土壩施工技術(shù)與質(zhì)量控制[M].鄭州：黃河水利出版社.2007

 

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)