變態混凝土施工工藝與質量控制淺談

李翠雯 張 路

(洙趙新河流域工程管理處 菏澤 274000)

1 前言

變態混凝土是指通過增加摻有混凝型外加劑的水泥漿調整碾壓混凝土的配合比，使其稠度更具和易性，且碾壓混凝土能夠像常規混凝土一樣，按常規振搗方法使之有效固結。變態混凝土在不改變碾壓混凝土基本特性與運輸條件的前提下，在碾壓混凝土層面注入適量的水泥漿或水泥砂漿，利用強力插入振搗的方式使碾壓混凝土改性。經過改性的混凝土層面結合增強，大大改善了混凝土的密實性。

變態混凝土的應用解決了異種混凝土結合部位膠結與壓實的問題，使混凝土層面結合質量得到提高，接觸模板部位的混凝土的密實性得到改善，混凝土拆模后表面平滑度好，利于倉面管理。變態混凝土在碾壓混凝土快速筑壩施工中得到了廣泛應用，顯示出其獨特的優越性。

2 變態混凝土的施工工藝

在碾壓混凝土壩的施工中，變態混凝土廣泛地運用于振動碾無法直接碾壓的基巖面與碾壓混凝土結合部、模板邊緣、廊道周圍及壩內配筋處等部位。碾壓混凝土的碾壓分層厚度一般為30cm，變態混凝土隨碾壓混凝土澆筑逐層施工。其中變態混凝土的運用寬度一般控制在30～50cm左右，厚度略低于碾壓混凝土，如圖1所示。變態混凝土的運用寬度太小，無法保證加漿和振搗的施工質量;寬度過大，增加了變態混凝土的施工量，影響碾壓混凝土的施工速度，從而增加了膠凝材料用量，且不利于壩體溫控。

圖1 變態混凝土鋪料示意圖

鋪料時采取同大倉面碾壓混凝土一起直接使用平倉機進行攤鋪及人工輔助攤鋪平整。在碾壓混凝土按要求攤鋪好后，凈漿通過加漿管道插入已攤鋪好的碾壓混凝土的頂部或中下部，并嚴格控制加漿量，均勻加在碾壓混凝土中。變態混凝土的振搗一般先于鄰近的碾壓混凝土，有時也可在鄰近的碾壓混凝土碾壓完后進行。在與碾壓混凝土搭接部位處要求高頻振搗器向碾壓混凝土一側振搗，使兩者互相融混密實。

3 變態混凝土施工質量控制

3.1 變態混凝土的漿液配比控制

變態混凝土作為壩體混凝土的重要組成部分，必須滿足對大壩混凝土的技術要求，其漿液所用膠材應與壩體混凝土所用一致，且加漿時變態混凝土的坍落度須滿足振搗要求。加漿量可通過室內模擬現場施工狀況確定。

3.2 加漿工藝

不同的加漿施工工藝對變態混凝土的施工質量和速度會產生較大的影響，如何選擇合適的施工工藝是變態混凝土施工的關鍵所在。一般變態混凝土只是在碾壓混凝土層面或已攤鋪的混凝土料的表面噴灑幾遍水泥漿，之后用插入式振搗器進行振搗密實。這種傳統的加漿方式無法保證變態混凝土的澆筑質量，不能夠保證凈漿能夠均勻滲透入碾壓混凝土料中。

為更有效地控制加漿量，在工程施工中一般對變態混凝土加漿工藝進行改進，目前采用的施工工藝主要有插孔加漿法及溝槽加漿法。

3.2.1 插孔加漿法

插孔加漿法施工是指利用尖錐型鐵器對攤鋪好的碾壓混凝土進行鑿孔，插孔按梅花形布置，孔距一般為30cm，孔深20cm。利用帶計量刻度的人工手提桶鋪灑膠漿，灌漿方式改為垂直加漿。插孔加漿法可以使漿液均勻滲透進入碾壓混凝土料中，達到有效控制加漿量的目的。

3.2.2 溝槽加漿法

溝槽加漿法是指在已經攤鋪好的碾壓混凝土上，人工采用釘耙將碾壓混凝土掏出溝槽，將膠漿均勻地摻入溝槽內的一種方法，以變態混凝土厚度為50cm的溝槽為例，膠漿利用計量裝置的加漿機或人工計量摻入(見圖2)。

注漿完成任務后，立即用φ100型高頻振搗器插入振搗［1］，振搗器插入深度大于50cm，以保證振搗器插入下層混凝土深度不小于15cm，確保層間結合質量。φ100型振搗器插入混凝土的間距不超過75cm，振搗器應垂直按順序插入混凝土，避免漏振。振搗時間以振搗后混凝土表面完全泛漿為準，一般不應小于15s，振搗器應緩慢拔出變態混凝土，拔出時變態混凝土表面不得留有孔洞。變態混凝土相鄰碾壓混凝土條帶，在變態混凝土施工完成后碾壓，碾壓時與變態混凝土搭接20cm以上。

圖2 溝槽法加漿示意圖

3.2.3 拌和樓拌制變態混凝土

實際施工過程中，若加漿量大、耗時長，特別是在高溫施工季節，必然影響碾壓混凝土快速筑壩，并且加漿均勻性很難保證，振搗后難以保證變態混凝土的施工質量，因此可以考慮采用拌和樓直接拌制變態混凝土的施工工藝。拌制碾壓混凝土時，加入規定比例的水泥粉煤灰漿液拌制成的一種干塑性混凝土。這種新的變態混凝土施工工藝，不僅簡化了施工工序，而且使大體積變態混凝土的施工質量更有保證，確保了碾壓混凝土快速筑壩的連續性。

4 變態混凝土質量檢測結果分析

4.1 變態混凝土質量檢測方法簡介

鉆孔取芯技術是評定碾壓混凝土質量的綜合方法，能夠真實地反映碾壓混凝土的基本性能、層間膠結及施工質量。鉆孔取芯技術主要對碾壓混凝土、變態混凝土及異種混凝土結合處進行取芯，測試混凝土在28天和90天齡期的抗壓強度、抗拉強度、彈性模量、極限拉伸及層間接觸面抗剪斷強度。

混凝土芯樣評定主要包括芯樣外觀和芯樣物理力學性能。芯樣外觀評定內容為碾壓混凝土的均質性與密實性，若混凝土芯樣表面光滑、致密，無骨料分離，則混凝土質量達到優良;若芯樣表面光滑，稍有氣孔，骨料基本均勻，則混凝土質量達到合格;若芯樣不光滑，表面有部分孔洞，骨料不均勻，則混凝土質量不合格。混凝土芯樣的物理力學性能主要通過混凝土力學性能進行試驗。

4.2 變態混凝土澆筑質量的檢測結果

南方某水電站大壩變態混凝土設計特性要求見表1，對大壩變態混凝土部位進行多點鉆孔取樣，取出10m以上芯樣3根，其中某一芯樣長度為16.3m，觀察其表面光滑，異種混凝土面層間結合密實，無骨料分離現象，混凝土質量達到優良，見圖3。

表1 某水電站大壩變態混凝土特性設計要求

圖3 碾壓混凝土與變態混凝土結合處芯樣

對水電站壩體變態混凝土進行力學性能試驗，具體試驗方法見參考文獻2。性能檢測結果見表2。檢測結果表明，變態混凝土的容重、極限拉伸值等各項物理性能均滿足設計要求，變態混凝土符合質量要求。

表2 變態混凝土物理力學性能檢測結果

5 結語

變態混凝土的應用改善了混凝土層面結合的密實度，解決了異種混凝土結合部位膠結和壓實差的問題，確保了變態混凝土部位層面結合質量，而選擇合適的施工工藝是變態混凝土的施工關鍵。依據實際生產實踐，本文總結出幾個變態混凝土施工要點:嚴格控制加漿量體積比，使變態混凝土滿足設計要求;采用插孔加漿與溝槽法加漿更加有利于控制變態混凝土加漿量;用拌和樓拌制大體積變態混凝土，能夠更有效地控制變態混凝土的澆筑質量及澆筑連續性。這種施工工藝簡化了混凝土倉面管理，加快了施工速度，在碾壓混凝土施工中值得推廣應用。?

1 羅玉寶.三里坪大壩碾壓混凝土碾壓工藝試驗及參數確定［J］. 人民長江，2012(6).

2 GB/T 50081—2002普通混凝土力學性能試驗方法標準［S］.