山口水電站工程碾壓混凝土壩施工質(zhì)量管理

艾尼·努爾塔扎

(新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局 烏魯木齊 830000)

水電站工程建設(shè)中混凝土壩碾壓施工是決定水電站工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了提高水電站工程的可靠性及耐久性，應(yīng)加強(qiáng)混凝土壩的施工質(zhì)量管理和施工質(zhì)量控制工作。

1 混凝土原材料的質(zhì)量控制

原材料的質(zhì)量控制應(yīng)該從材料的供應(yīng)、進(jìn)場以及使用過程中的儲存和管理等環(huán)節(jié)入手，進(jìn)行完全管理。

1.1 水泥

水泥由發(fā)包人統(tǒng)供。山口水電站工程使用普通硅酸鹽42.5級水泥。進(jìn)場的水泥必須提供出廠合格證和質(zhì)量檢驗(yàn)報告單。水泥出庫應(yīng)按材料使用管理規(guī)定辦理調(diào)用單，本著先進(jìn)場優(yōu)先使用的原則出庫使用。控制水泥貯存期不超過3個月，超期水泥在使用前必須進(jìn)行現(xiàn)場檢驗(yàn)，并按實(shí)測結(jié)果適當(dāng)安排使用。進(jìn)場的水泥由現(xiàn)場試驗(yàn)室按批次及時進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。抽樣頻次:大體積混凝土200t/次為一批;結(jié)構(gòu)混凝土用水泥50t/次為一批。

1.2 粉煤灰與外加劑

大壩混凝土摻適量粉煤灰。粉煤灰和外加劑由發(fā)包人統(tǒng)供，而承包人負(fù)責(zé)現(xiàn)場的質(zhì)量檢驗(yàn)工作。進(jìn)場的粉煤灰和外加劑都必須提供出廠質(zhì)量檢驗(yàn)報告單，且粉煤灰的進(jìn)場溫度應(yīng)該低于40℃。

1.3 砂和骨料的控制

混凝土用砂由發(fā)包人提供。所供砂料進(jìn)場前應(yīng)提供質(zhì)量檢測報告單，承包人現(xiàn)場按規(guī)范進(jìn)行抽樣檢查，質(zhì)量不合格料，承包人有權(quán)拒收。控制進(jìn)場的砂料細(xì)度模數(shù)在 2.4～3.0，級配合理，測試方法按 DL/T 5151—2001有關(guān)條文的規(guī)定進(jìn)行。砂的含水量要均衡，小于6%，凈料中多余的水分采取增加堆存時間等措施來解決。要求砂料質(zhì)地堅(jiān)硬、清潔。

進(jìn)場的粗骨料應(yīng)符合合同對混凝土用骨料的技術(shù)要求，級配分別為 5～20mm、20～40mm、40～80mm。骨料篩分場采取加大料堆厚度、灑水等骨料降溫措施，保證骨料進(jìn)場時溫度不大于25℃。

2 混凝土拌和物質(zhì)量控制

拌和過程中的質(zhì)量控制是確保混凝土攪拌完成之后質(zhì)量高低的關(guān)鍵。通常而言，混凝土拌和設(shè)備的稱量系統(tǒng)應(yīng)靈敏、精確、可靠，每年進(jìn)行一次計(jì)量檢定;碾壓混凝土的拌和時間、投料順序、拌和量，通過拌和均勻性試驗(yàn)確定;強(qiáng)制式拌和機(jī)的拌和腳和襯板的間隙要定期檢測，保持間隙滿足混凝土拌和物均勻性要求;混凝土拌和設(shè)備配置的細(xì)骨料含水量快速測定裝置必須保持完好，保持其自動調(diào)整拌和水量功能的完好性;根據(jù)施工部位的不同，嚴(yán)格按混凝土澆筑要領(lǐng)圖要求和試驗(yàn)室提供的混凝土配合比進(jìn)行混凝土拌制;控制碾壓混凝土拌和物出機(jī)口VC值上在1～3s范圍，攤鋪后碾壓前的混凝土拌和物VC值在3～7s范圍。

3 混凝土平倉與碾壓

3.1 平倉

碾壓混凝土平倉采用濕地式推土機(jī)，碾壓混凝土鋪筑層以固定方向逐條帶進(jìn)行鋪筑，控制攤鋪厚度在35cm左右，要求壩體迎水面3～5m范圍內(nèi)，平倉方向與壩軸線平行。采用斜層平鋪法鋪筑時，宜平行壩軸線方向進(jìn)行，嚴(yán)禁從上游向下游傾斜。斜層坡腳部位預(yù)鋪20～30cm寬度的水平鋪筑層，其厚度略少于30cm，斜層鋪筑的坡度不得陡于1∶10。碾壓混凝土施工縫面在鋪筑砂漿前應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真清理，清除所有的二次污染物，經(jīng)驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行砂漿鋪筑，砂漿的一次鋪筑面積以大于碾壓混凝土一次鋪筑長度50cm為宜。砂漿鋪筑厚度1～2cm，要求快速均勻。嚴(yán)格按“一堆三推”要求進(jìn)行平倉作業(yè)，以最大限度地減少骨料分離。在卸料堆旁或平倉帶邊處出現(xiàn)的分離骨料，設(shè)置專人負(fù)責(zé)在平倉過程中均勻分散到混凝土中。平倉后的混凝土表面應(yīng)平整，厚度均勻;采用斜層鋪筑法施工時，控制斜層坡比1∶10～1∶15，根據(jù)澆筑倉面大小和溫度條件適當(dāng)調(diào)整。

3.2 碾壓

施工中應(yīng)保持碾壓機(jī)具的完好性，隨時檢測振動碾的振動頻率、振幅、行走速度，使之符合 45Hz、0.35mm、1～1.5km/h的技術(shù)要求。碾壓作業(yè)平行壩軸線方向進(jìn)行，振動碾壓遍數(shù)不少于6遍。碾壓作業(yè)宜采用搭接法，碾壓條帶間搭接寬度為10～20cm;端頭部位搭接寬度為100cm左右;振動碾要盡量靠近建筑物模板進(jìn)行碾壓，減少變態(tài)混凝土施工量。控制不得有漏、欠壓的部位，也不允許過分碾壓。嚴(yán)格控制自混凝土加水拌和到混凝土碾壓完成的總歷時，不得超過施工時的最大允許歷時(混凝土初凝時間)，且不宜大于2h。

3.3 壓實(shí)質(zhì)量檢測

壓實(shí)質(zhì)量檢測是碾壓施工完成質(zhì)量控制的重要措施，每個碾壓條帶在壓實(shí)作業(yè)結(jié)束后，均應(yīng)及時進(jìn)行網(wǎng)格布點(diǎn)，網(wǎng)點(diǎn)尺寸原則上按20m×20m布置，在縱橫兩線交點(diǎn)處打(沖)測試孔，要求孔軸線與待測混凝土表面正交，成孔后用經(jīng)檢定合格的核子水分密度儀對混凝土的壓實(shí)容重進(jìn)行檢測。

混凝土壓實(shí)質(zhì)量及相對密實(shí)度控制:對于建筑物內(nèi)、外部混凝土，相對密度均不得小于98%。如檢測結(jié)果低于規(guī)定容重指標(biāo)時，應(yīng)立即進(jìn)行重復(fù)檢測，并檢找原因，確認(rèn)為壓實(shí)不合格后，應(yīng)采取補(bǔ)壓實(shí)處理措施。

4 切縫及層、縫面處理

碾壓混凝土重力壩不設(shè)縱縫，只設(shè)橫縫。通倉澆筑時，橫縫采用人工切縫，用振動切縫機(jī)在一個碾壓層攤鋪平整后、碾壓前切割成型，也可用切縫機(jī)按“先碾后切”方式切制，并填入雙層彩條布作為填充材料充填縫隙。為了保證成縫與設(shè)計(jì)分縫吻合，切縫前先拉線，并做出明顯標(biāo)記。

在進(jìn)行層、縫面處理過程中，應(yīng)根據(jù)其他同類工程的施工經(jīng)驗(yàn)結(jié)合本工程特點(diǎn)，采用兩種層面處理方式。熱縫(溫縫):當(dāng)層間間隔時間＜初凝時間時，層面不鋪碾壓砂漿即可進(jìn)行上層混凝土覆蓋;當(dāng)初凝時間≤層間間隔時間≤終凝時間時，不需進(jìn)行層面鑿毛、沖洗，只在上層混凝土覆蓋以前，鋪筑一層1.0～1.5cm厚的砂漿后再進(jìn)行上層碾壓混凝土施工;施工縫或冷縫必須進(jìn)行縫面處理，縫隙面可采用刷毛、沖毛等方法，混凝土縫面沖、刷毛時間按溫度條件由現(xiàn)場確定，宜控制在混凝土終凝后3h內(nèi)完成;基礎(chǔ)墊層混凝土、度汛層混凝土等長間隔的混凝土表面宜采用人工鑿毛處理。

5 異種混凝土結(jié)合部施工

變態(tài)混凝土應(yīng)隨著碾壓混凝土同步施工，在處理好的混凝土層面上進(jìn)行人工插孔，孔深超過25cm，間距為200cm×200cm，然后將灰漿倒入孔內(nèi)。變態(tài)混凝土的鋪層厚度宜與平倉厚度相同。變態(tài)混凝土所用灰漿由水泥與粉煤灰并摻用外加劑拌制而成，現(xiàn)場控制水膠比0.6∶1。灰漿用量應(yīng)嚴(yán)格遵守規(guī)定，用漿量通過試驗(yàn)確定為4%～6%。在變態(tài)范圍(距巖面或模板)50～100cm范圍內(nèi)均勻鋪灑，混凝土單位體積用漿量的偏差應(yīng)控制在1%的允許范圍內(nèi)，嚴(yán)禁過量加漿，以免造成混凝土表面浮漿過多。變態(tài)混凝土需經(jīng)強(qiáng)力振搗才能保證均勻性和上下層結(jié)合。相鄰區(qū)域混凝土碾壓時與變態(tài)混凝土搭接寬度應(yīng)大于20cm。在鋪漿范圍內(nèi)用φ100型插入振搗器強(qiáng)力振搗密實(shí)，振搗器插入下一層變態(tài)混凝土5cm。

6 結(jié)語

山口水電站工程碾壓混凝土重力壩共分為30個壩段，壩段長度在15～25.5m之間，最大壩高49.8m。混凝土工程量57.7萬m3，其中碾壓混凝土45.7萬m3。碾壓混凝土重力壩工程于2006年3月開工建設(shè)，2008年底通過蓄水安全鑒定，2009年1月6日水庫下閘蓄水，目前大壩已投入運(yùn)行3年，經(jīng)歷了設(shè)計(jì)洪水位的考驗(yàn)。大壩的質(zhì)量和各項(xiàng)性狀指標(biāo)良好，符合設(shè)計(jì)和國家相關(guān)規(guī)范要求。◆

1 張寶安．舟壩水電站碾壓混凝土大壩的施工機(jī)械選型［J］．建筑機(jī)械化，2006(6)．

2 周升舟．蓮花臺水電站碾壓混凝土工藝試驗(yàn)成果［J］．科技風(fēng)，2010(5)．

3 周春意．阿海水電站大壩碾壓混凝土施工質(zhì)量監(jiān)理［J］．人民長江，2011(16)．