賈理棟

陜西華山建設有限公司

 

    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114kg/m3，無流動性。經過振動碾壓養(yǎng)護等工藝，碾壓混凝土具有結構密實，強度高，耐久性好，干縮性小，節(jié)約水泥，水化熱低的優(yōu)點。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和質量控制措施有一定的積極作用和現(xiàn)實意義。

 

    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節(jié)，修建的徑流式水電站。本工程大壩設計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2.5m深的齒墻，壩踵處齒墻厚3m，壩趾處齒墻厚5m。總計混凝土量約7.6萬m³。

 

    碾壓混凝土施工流程：倉位準備→骨料篩分→配料→拌和→運輸→入倉→攤鋪→碾壓→檢測→分縫→養(yǎng)護→下一個倉位準備。碾壓混凝土壩通常是在下層塊鋪砂漿，汽車運輸入倉，平倉機平倉，振動壓實機壓實，在擬切縫位置拉線，機械對位，在振動切縫機的刀片上裝鐵皮并切縫至設計深度，拔出刀片，鐵皮則留在混凝土中，切完縫再沿縫無振動碾壓兩遍。上一個碾壓混凝土升程填筑后，適時拉毛，在下一個碾壓混凝土升程填筑前，用水清洗干凈倉面后即可進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面采用小模板拼裝而成。懸臂模板每塊約為0.8t,安拆時用一臺8t汽車起重機及4名工人配合完成。由于懸臂模板使用時沒有拉筋，對混凝土施工機械沒有阻礙，振動碾可行駛到距離模板1米處，加快了混凝土碾壓施工進度。

 

    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114kg/m3，無流動性。碾壓混凝土具有結構密實，強度高，耐久性好，水化熱低等特點。碾壓混凝土的施工質量受多方面因素的影響，壓實容重、抗壓強度、耐久性、受力變形特性層面的結合性能等均對碾壓混凝土的質量有較大的影響。

 

    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。總計混凝土量約7.6萬m³。

 

    根據地形條件對碾壓混凝土運輸方式采用自卸汽車運輸直接入倉，自卸汽車入倉前，采用在距倉面50m處修建清洗池，并對車輪進行沖洗。防止泥土和水帶入倉內，經過40～50m脫水段入倉，在倉內行駛的車輛避免急剎車和急轉彎等行車動作。

 

    3.2.2卸料和鋪料

    碾壓混凝土入倉后，按設計要求垂直與水流方向進行卸料。汽車卸料應做到多點卸料，以防止骨料分離，卸料堆邊線和模板之間應有一定的距離，以防止對模板產生影響，卸料后立即由平倉機（濕地推土機）進行平倉，平倉不到位的邊角由人工配合山貓進行平倉。根據實驗碾壓厚度按30cm控制，則鋪料厚度應按33cm～34cm控制，升層高度為1.8m。卸料平倉連續(xù)作業(yè)，平倉應做到倉面平整，沒有明顯起伏，平整度控制在規(guī)定范圍內。

 

    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，根據現(xiàn)場地形條件觀察，混凝土生產系統(tǒng)布置在營地附近距壩約1公里處，設施布置緊湊。為了保證混凝土的澆筑強度，我公司選用了先進的拌和設備，混凝土拌和設備為兩臺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量。

 

    3.2.4混凝土碾壓

    對碾壓混凝土施加碾壓振動，只有碾壓混凝土液化后，才能達到或接近密實容重，臨界液化時間與振動加速度和表面壓強有關。本工程采用20t振動碾和手扶式振動碾，碾壓方向與鋪攤方向一致，振動碾碾壓行走速度1.1～1.3km/h，根據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遍后開始壓實度檢測，最終壓實遍數(shù)以壓實度檢測合格為準。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、表面失水產生的白干現(xiàn)象，如有及時挖除，立即進行補料碾壓。碾壓混凝土從拌和樓加水攪拌至碾壓完畢，控制在2小時內完成，碾壓混凝土的層間允許間歇時間按施工參數(shù)要求控制，碾壓后的混凝土用核子密度儀檢測，要求其密實度達到設計要求。

 

    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切縫機切縫，同一澆筑倉面內伸縮縫在每層混凝土鋪設完成，無振碾壓兩遍后切縫，填料材料為干砂，隨著切縫機切刀的振動可自行滲入。

 

    3.2.6層間結合處理

    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，砂漿標號須高于碾壓混凝土一個等級，攤鋪面積以30min能夠鋪蓋為準。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，根據中斷時間采取相應的層縫面處理措施后繼續(xù)施工。雨后恢復施工時應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、止水埋設處、廊道周邊以及振動碾碾不到的地方。變態(tài)混凝土施工部位均為細部結構等狹小部位，為使埋件、止水、模板等不受到沖擊破壞，施工時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、埋件等細部結構50cm左右時平倉機即停止前進，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將碾壓混凝土和灰漿的混合物振搗均勻密實。

 

    3.4碾壓混凝土養(yǎng)護

    碾壓混凝土澆筑后必須進行養(yǎng)護，并采取恰當?shù)姆雷o措施，保證混凝土的強度達到設計強度。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倉面濕潤，直至下一個循環(huán)結束；正在施工或剛碾壓完畢的倉面，應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:搭設骨料防曬棚并灑水，水泥罐外側噴涂反光粉隔熱，混凝土運輸車輛搭設遮陽棚，采用斜層法施工，倉面設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)質高效的減水劑、防凍劑，混凝土澆筑后及時覆蓋保溫被。

 

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

    4.2因地制宜選用經濟合理的運輸、入倉方式，提高混凝土的入倉效率，是施工質量的基本保證。

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

    4.4有效的溫控措施是大壩碾壓混凝土施工質量控制的關鍵。

 

[1]張嚴明.中國碾壓混凝土筑壩技術[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[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與質量控制[M].鄭州：黃河水利出版社.2007

 

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)