某水電站大壩斜層碾壓混凝土施工技術(shù)

郎學(xué)全

（中國水利水電第九工程局有限公司，貴州 貴陽 550008）

1 工程概況

某水電站樞紐工程等級(jí)為I等大(1)型，電站由擋河大壩、泄水建筑物和引水發(fā)電系統(tǒng)等組成。工程以發(fā)電為主，兼有灌溉、養(yǎng)殖、旅游等效益。

2 某大壩斜層碾壓混凝土施工的工藝特點(diǎn)

碾壓混凝土宜采用大面積薄層連續(xù)鋪筑或間歇鋪筑，鋪筑方法可采用通倉平層法，也可采用斜層平推法、臺(tái)階法。某水電站大壩碾壓混凝土采用斜層碾壓的施工工藝，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

便于溫控。針對(duì)工地所處位置氣溫高的特點(diǎn)，采用斜層碾壓混凝土施工工藝相對(duì)平層碾壓工藝來說攤鋪面積小，每層混凝土的覆蓋時(shí)間短，從而大大減少了倉面的溫度回升，從前期溫控最先保證了碾壓混凝土的質(zhì)量。

加快進(jìn)度。采用斜層碾壓混凝土施工工藝可以實(shí)現(xiàn)施工工序間的平行作業(yè)。在碾壓的同時(shí)，可進(jìn)行已收面允許沖毛部位的沖毛處理，同時(shí)，還可進(jìn)行下一層立模、止水片焊接和鋼筋安裝等的施工。斜層碾壓大大縮短了施工準(zhǔn)備時(shí)間。

破壞程度小。采用平層碾壓施工，不可避免地將遭受重型汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)對(duì)已碾壓好倉面的嚴(yán)重破壞，但采取斜層碾壓時(shí)載重汽車可以在下一層收倉的層面上先調(diào)頭，然后倒退至碾壓層面，從而將對(duì)已碾壓好層面的破壞程度降低到最小。

層間覆蓋時(shí)間短。碾壓混凝土最大的倉面面積為1.8萬m2,因連續(xù)上升鋪筑的碾壓混凝土層間允許的間隔時(shí)間須在8h以內(nèi)，高溫季節(jié)應(yīng)在5h以內(nèi)，如果平層碾壓，倉面面積將達(dá)到最大的1.8萬m3,致使施工強(qiáng)度很大，且施工質(zhì)量難以保證。而采用斜層碾壓后倉面面積相應(yīng)減小到8360m2,倉面面積得到了有效控制，且拌和強(qiáng)度和碾壓強(qiáng)度均大大降低，從而縮短了層間間隔時(shí)間，工程質(zhì)量也可以得到保證。

特殊環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。某汛期在6～10月份，屬高溫多雨天氣。而碾壓混凝土最忌的就是雨水，碾壓混凝土遇雨水后將變成松散爛泥狀，無法碾壓密實(shí)且無強(qiáng)度，對(duì)碾壓混凝土質(zhì)量造成致命危脅。在平層碾壓時(shí)難以克服此問題，因其周邊均是模板而導(dǎo)致積水無法排出;而斜層碾壓施工面可將雨水順利排出,只需對(duì)斜面進(jìn)行單獨(dú)處理即可，從而保證了工程施工質(zhì)量。

3 斜層碾壓的施工工藝

澆筑要領(lǐng)圖：每一倉碾壓混凝土必須嚴(yán)格按照要領(lǐng)圖施工，澆筑要領(lǐng)圖描述了詳細(xì)的施工方案，每一倉由施工技術(shù)人員編寫、繪制,工程技術(shù)部審核，項(xiàng)目總工程師簽發(fā)，并在開倉前對(duì)倉面指揮長、誘導(dǎo)員、質(zhì)檢員、現(xiàn)場技術(shù)員進(jìn)行技術(shù)交底。

混凝土運(yùn)輸：采用汽車直接入倉方式、滿管溜槽或大溜槽方式入倉。

卸料：由誘導(dǎo)員指揮，采用退鋪法依次卸料。卸料盡可能均勻，料堆坡腳若出現(xiàn)少量骨料分離，則由人工將其均勻攤鋪到未碾壓的混凝土面上。

平倉：每層平倉厚度為34～36cm,經(jīng)檢查若超過規(guī)定值則必須重新平倉;對(duì)于局部不平的部位人工輔助鋪平。平倉方式由坡頂向坡底進(jìn)行。

碾壓：采用搭接法。碾壓條帶間的搭接寬度為10～20cm,端頭部位搭接寬度為200cm左右。采用大型振動(dòng)碾碾壓，碾壓按照先無振2遍，然后有振8遍，如達(dá)不到規(guī)定的容重指標(biāo)，再無振2遍的程序進(jìn)行，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。振動(dòng)碾行走速度為1～1.5km/h。

溫度控制

合理安排倉位，科學(xué)配置資源。倉位安排的原則是薄層、短間歇、連續(xù)均勻上升，倉位安排的重點(diǎn)在于保證施工分層和層間間歇滿足設(shè)計(jì)要求。壩體碾壓混凝土分層嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)技術(shù)要求和實(shí)際生產(chǎn)能力進(jìn)行規(guī)范，升層不超過3m，大倉位碾壓混凝土層間覆蓋的時(shí)間較長，一般超過4h。因此，大倉位碾壓混凝土盡量采用斜層平推法施工。

嚴(yán)格控制機(jī)口溫度。砂石骨料運(yùn)輸均盡量安排在夜間或低溫時(shí)段進(jìn)行，右岸拌和系統(tǒng)成品料倉、輸送皮帶均設(shè)有遮陽設(shè)施，在骨料供應(yīng)量能保證的情況下，成品料倉堆料高度均保持在2/3以上。水泥進(jìn)罐前溫度按不超過60℃控制，超過60℃的汽車應(yīng)在停車場停車?yán)鋮s直至溫度達(dá)到要求。水泥和粉煤灰進(jìn)入拌和機(jī)前的溫度不超過45℃，否則延長水泥和粉煤灰停罐時(shí)間。

當(dāng)氣溫達(dá)到20℃以上或不采取預(yù)冷措施無法滿足澆筑溫度要求時(shí)，即對(duì)骨料進(jìn)行一、二次風(fēng)冷。一、二次風(fēng)冷后，碾壓混凝土中的骨料大、中、小石分別達(dá)到 8℃、5℃、3℃以下，常態(tài)混凝土骨料大、中、小石分別達(dá)到5℃、3℃、0℃以下。

當(dāng)氣溫達(dá)到32℃以上，或采取骨料預(yù)冷仍然無法控制機(jī)口溫度時(shí)，采取加冷水或加冰拌和措施

4 斜層碾壓中關(guān)鍵環(huán)節(jié)的處理

斜層碾壓中存在倉面污染、坡腳處理等問題如何合理解決這些問題是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

坡腳處理。當(dāng)采用斜層碾壓時(shí)坡腳會(huì)出現(xiàn)薄層尖角現(xiàn)象。振動(dòng)碾行駛到坡腳位置時(shí)，骨料將直接受到振動(dòng)輪壓力作用而被壓碎。為防止坡腳處骨料被壓碎而形成質(zhì)量缺陷，某大壩斜層碾壓時(shí)，預(yù)鋪水平墊層(先平層施工)一個(gè)條帶，并控制振動(dòng)碾不能行使到老混凝土面上。水平墊層超出坡腳30～50cm,第一次不予碾壓，而將其與下一層的水平墊層一起碾壓，這些部位最終完成碾壓的時(shí)間必須控制在直接鋪筑允許的時(shí)間范圍內(nèi)。水平墊層的寬度b由坡比及升層高度確定。每一層30cm碾壓層碾壓后,對(duì)斜層的斜坡三角區(qū)水平長度不小于50cm范圍內(nèi)的碾壓混凝土由專人負(fù)責(zé)清除。

坡度控制。采用斜層平推鋪筑法施工，首先應(yīng)確定坡度即斜鋪層層面與水平面的夾角。原則：便于施工機(jī)械在斜坡上攤鋪、碾壓作業(yè)，同時(shí)澆筑層混凝土量應(yīng)與混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸設(shè)備的能力相適應(yīng)。根據(jù)某大壩的倉號(hào)面積、拌和樓的生產(chǎn)能力、入倉手段以及攤鋪碾壓設(shè)備等的運(yùn)行狀況，將坡度控制在1∶10～1∶15。

平層方式。先攤鋪水平墊層，后攤鋪斜面混凝土，平倉方式從坡頂向坡底進(jìn)行。斜面混凝土攤鋪時(shí)下坡腳不得超出水平墊層的外邊沿，斜層碾壓時(shí)同平層外邊沿部位一起碾壓。

碾壓方向。卸料攤鋪平倉條帶可根據(jù)施工方式進(jìn)行調(diào)整。受橫向廊道切割及孔底側(cè)邊的窄條形部位影響，攤鋪平倉條帶可平行水流方向，但迎水面8～15m范圍內(nèi)碾壓方向應(yīng)垂直水流方向。碾壓混凝土平倉厚度每層為34cm。

二次污染的處理。某大壩碾壓混凝土初期從大壩下游入倉，當(dāng)斜層碾壓從下游往上游施工時(shí)，運(yùn)輸車輛將在收倉面上行走，從而對(duì)已碾壓好的混凝土產(chǎn)生擾動(dòng)，影響混凝土初凝，降低混凝土強(qiáng)度。為解決該問題，在收倉面上鋪設(shè)鋼板，要求運(yùn)輸車輛不得從沒有鋪設(shè)鋼板的部位行走，且行進(jìn)速度要均勻。當(dāng)后期從上游入倉時(shí)，汽車必須從老混凝土面上行駛,汽車輪胎勢必將漿液帶到老混凝土面上，致使倉面受到污染。為保證施工質(zhì)量，安排專人處理二次污染：采用高壓風(fēng)吹干凈。施工縫面鋪砂漿前，嚴(yán)格清除二次污染。

5 質(zhì)量檢查

某大壩斜層碾壓混凝土在碾壓施工過程中進(jìn)行了密實(shí)度檢測，當(dāng)達(dá)到混凝土齡期后采用鉆孔取芯的方式檢查混凝土澆筑的內(nèi)部質(zhì)量，芯樣長度最長達(dá)15.73m,最小長度為0.12m,芯樣平均長度為0.986m,芯樣斷口在施工縫面上的較少。僅有1段(孔口段)透水率為0.899Lu,其它均在0.5Lu以下;鉆孔芯樣表觀密度最小為2580kg/m3,最大為2665kg/m3,壓實(shí)度為98.5%，均滿足設(shè)計(jì)要求。碾壓混凝土芯樣表面光滑，骨料分布均勻，結(jié)構(gòu)密實(shí)，膠結(jié)好,氣孔少，骨料架空較少。咨詢專家評(píng)價(jià)較高。

6 結(jié)語

水電站大壩斜層碾壓混凝土施工，在不斷強(qiáng)化施工組織管理，改進(jìn)施工工藝，在保證工程進(jìn)度的同時(shí)，有效保證了某水電站大壩碾壓混凝土工程質(zhì)量。

[1]水工碾壓混凝土施工規(guī)范,DL/T5112-2000[S].