對(duì)某水庫(kù)工程碾壓混凝土施工技術(shù)的探討

(河南省蘭考縣水利局，河南 開封 475300)

1 工程概況

該水庫(kù)的主要建設(shè)內(nèi)容包括:大壩、排沙洞工程、機(jī)電設(shè)備安裝工程等。本工程采用二期導(dǎo)流的方法進(jìn)行施工，計(jì)劃一期先進(jìn)行左壩段的施工，用右岸的明渠進(jìn)行導(dǎo)流;二期施工右岸碾壓壩，用左岸壩內(nèi)已完成的排沙洞及供水洞進(jìn)行導(dǎo)流;待右岸高程達(dá)到排沙洞洞頂高程時(shí)拆除二期圍堰，左右岸均衡上升。146.00m 高程以上部位左岸擋水壩段正常碾壓至壩頂。其中壩體碾壓混凝土主要的施工范圍為碾壓壩體內(nèi)部的C9015W2的三級(jí)配碾壓混凝土及壩體兩側(cè)防滲用的C9020W4F100的二級(jí)配碾壓混凝土。

2 碾壓混凝土施工——攤鋪

采用通倉(cāng)薄層鋪筑，每層鋪筑厚35cm，壓實(shí)層厚30cm 左右。碾壓混凝土入倉(cāng)后，挖掘機(jī)平倉(cāng)，YZ10B型自行式振動(dòng)碾碾壓，對(duì)于與模板及預(yù)制塊的結(jié)合位置采用變態(tài)加漿的辦法進(jìn)行過渡。

2.1 卸料

①每個(gè)間歇層開始碾壓前，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后方能開始鋪料;同時(shí)還須滿足:倉(cāng)面沖毛合格;模板支立牢固，尺寸準(zhǔn)確;各種埋件符合設(shè)計(jì)要求等;②自卸汽車采用進(jìn)占法卸料，卸料前，先在老混凝土面上鋪一層厚1cm～1.5cm的高一級(jí)標(biāo)號(hào)砂漿。砂漿分段(片)分鋪，隨鋪砂漿隨卸料，嚴(yán)防砂漿失水、風(fēng)干或凍壞③料卸在鋪筑層攤鋪前沿的臺(tái)階上或已攤鋪尚未碾壓的層面上，即“軟著陸”，再由推土機(jī)將混凝土從臺(tái)階上推到臺(tái)階下進(jìn)行移位式平倉(cāng)，料堆或卸料高度控制在1～1.5M。

2.2 攤鋪

倉(cāng)面是否平整，是保證碾壓混凝土壓實(shí)度及均勻性的主要條件之一。

①鋪料厚度確定:采用通倉(cāng)薄層鋪筑，每層鋪筑厚35cm，壓實(shí)層厚30cm 左右。碾壓混凝土入倉(cāng)后，采用挖掘機(jī)進(jìn)行平倉(cāng)，YZ10B型自行式振動(dòng)碾碾壓，對(duì)于與模板及預(yù)制塊的結(jié)合位置采用變態(tài)加漿的辦法進(jìn)行過渡;②采用挖掘機(jī)進(jìn)行倉(cāng)面找平，平行壩軸線方向攤鋪，其寬度與自卸汽車相近，平倉(cāng)厚度控制在35cm 左右，局部不平處采用人工輔助攤平，厚度允許偏差一般控制在±3cm以內(nèi);③在一個(gè)倉(cāng)面上有二級(jí)配和三級(jí)配碾壓混凝土?xí)r，注意對(duì)運(yùn)輸車輛分類，以免混淆;④平倉(cāng)過的混凝土表面平整、無凹陷，且不向下游傾斜，鋪料時(shí)，如發(fā)現(xiàn)局部有骨料分離現(xiàn)象，則采用人工翻倉(cāng)，預(yù)埋件、觀測(cè)儀器等周邊采用人工鋪料，以免使預(yù)埋件損壞或移位。⑤鋪料厚度嚴(yán)格控制，加強(qiáng)檢測(cè)。檢測(cè)方法采取兩種:一是用激光經(jīng)緯儀測(cè)量平整度及高程;二是用鋼筋插入法測(cè)量厚度。測(cè)點(diǎn)根據(jù)倉(cāng)號(hào)大小現(xiàn)場(chǎng)確定。

3 碾壓混凝土施工——碾壓

(1)碾壓區(qū)中間部位采用大型振動(dòng)碾碾壓，模板及岸邊部位采用變態(tài)加漿，并使用變頻振搗器振搗的辦法振實(shí)。混凝土的碾壓遍數(shù)通過現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)確定。YZ10B 振動(dòng)碾碾壓變數(shù)采用無振2遍+有振6～8遍+無振2遍。

(2)碾壓施工時(shí)振動(dòng)碾的行走速度直接影響碾壓效率及壓實(shí)質(zhì)量，根據(jù)碾壓試驗(yàn)確定，一般為1～1.5km/h。

(3)碾壓混凝土的碾壓遍數(shù)和作業(yè)程序?yàn)?無振2遍+有振6～8遍+無振2遍，采用單臺(tái)進(jìn)退錯(cuò)距法或兩臺(tái)平行錯(cuò)距法碾壓。靠近模板處用輕碾(重1.5t)有振碾壓10～20遍。

(4)大壩上游二級(jí)配碾壓混凝土防滲區(qū)碾壓方向原則上采用平行壩軸線方向，局部根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。

(5)碾壓條帶搭接寬度10～20cm，端頭部位搭接宜為100cm。同時(shí)保證振動(dòng)碾的前后輪都進(jìn)入搭接范圍，其具體長(zhǎng)度根據(jù)選用的振動(dòng)碾軸距來決定。

(6)施工過程中須尾隨碾壓作業(yè)檢測(cè)壓實(shí)容重。當(dāng)所測(cè)容重低于規(guī)定指標(biāo)時(shí)，可增加碾壓遍數(shù)，仍達(dá)不到規(guī)定指標(biāo)時(shí)分析原因，采取挖除等處理措施。

(7)最后進(jìn)行1～2遍無振碾壓，無振碾壓以彌合細(xì)微的表面裂紋。

(8)控制碾壓混凝土層間間歇時(shí)間小于混凝土初凝時(shí)間1～2h，碾壓混凝土從出機(jī)至碾壓完畢控制在2h 以內(nèi)，對(duì)于氣溫較高的天氣，還應(yīng)縮短，低溫或多雨天氣，可適當(dāng)延長(zhǎng)。超過2h的采用加凈漿碾壓。

(9)對(duì)倉(cāng)面VC值實(shí)行動(dòng)態(tài)管理，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)氣溫、晝夜、陰晴、濕度等條件適當(dāng)調(diào)整出機(jī)口VC值，倉(cāng)面VC值一般控制在5～15s。以碾壓完畢時(shí)碾壓混凝土層面達(dá)到全部泛漿，人在上面行走微有彈性、倉(cāng)面沒有骨料集中等為標(biāo)準(zhǔn)。

(10)倉(cāng)面VC值較大，碾壓3遍(大碾有振)后，層面仍不泛漿，用振動(dòng)碾補(bǔ)水后再碾壓。混凝土下料后，表面發(fā)干變白時(shí)，采用噴霧增濕后再進(jìn)行碾壓。

(11)當(dāng)上下游有常態(tài)混凝土?xí)r，交界處要形成45°交錯(cuò)斜坡，保證結(jié)合良好。但由于異種混凝土的膠凝材料不同，溫升、收縮都有顯著差別，交界處容易產(chǎn)生裂縫，所以在碾壓和振搗時(shí)注意保證密實(shí)。在壩肩斜坡上采用常態(tài)混凝土墊層時(shí)，與碾壓混凝土順序交叉上升，先填筑碾壓混凝土，然后再填常態(tài)混凝土，常態(tài)混凝土面宜低于碾壓混凝土面，再用高頻振搗器從基巖側(cè)向碾壓混凝土側(cè)方向振搗，并插入下層混凝土5cm 左右。

4 碾壓混凝土施工——成縫

成縫方法可采用切縫和誘導(dǎo)孔等辦法。具體使用方法根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況而定。切縫采用“先碾后切”，成縫面積每層不少于設(shè)計(jì)縫面積的60%，填縫材料采用細(xì)砂。

5 層面處理

(1)避免或改善層面碾壓混凝土骨料分離狀況，不讓大骨料集中在層面上，以免被壓碎后形成層間薄弱面和滲漏通道。

(2)如層面產(chǎn)生泌水現(xiàn)象，采用適當(dāng)?shù)呐潘胧⒖刂芕C值。

(3)如碾壓完畢的層面被倉(cāng)面上的機(jī)械擾動(dòng)破壞，立即整平處理并補(bǔ)碾密實(shí)。

(4)上游二級(jí)配防滲區(qū)，每一層碾壓混凝土在碾壓前鋪筑一層水泥粉煤灰凈漿或水泥凈漿。

(5)碾壓混凝土層面保持清潔，被機(jī)械油污染的混凝土作挖除處理。

(6)超過初凝時(shí)間的，但未終凝的層面按正常層面進(jìn)行處理:鋪設(shè)5～15mm 厚墊層，如水泥砂漿、粉煤灰水泥砂漿、水泥凈漿、水泥粉煤灰凈漿。

(7)超過終凝時(shí)間的碾壓混凝土層面稱為冷縫。間隔時(shí)間在24h 以內(nèi)的，仍以鋪砂漿墊層的方式處理;間隔時(shí)間超過24h的，視同冷縫按施工縫面處理。

(8)為改善層面結(jié)合狀況，同時(shí)采取以下措施。

①在鋪筑面積既定情況下提高碾壓混凝鋪筑強(qiáng)度;②采用高效緩凝減水劑延長(zhǎng)初凝時(shí)間;③在氣溫較高時(shí)采用斜層平推鋪筑法以縮短層間間隔時(shí)間;④縮短層間間隔時(shí)間，使上一層碾壓混凝土骨料能壓入下一層，形成較強(qiáng)的結(jié)合面;⑤提高拌合物的抗分離性，防止骨料分離及混入軟弱顆粒;⑥防止外來水流入層面，做好防雨工作;⑦冬季防凍，夏秋季防曬。

6 碾壓混凝土施工——縫面處理

(1)對(duì)施工縫、冷縫必須進(jìn)行縫面處理，處理合格后繼續(xù)施工。

(2)縫面用刷毛機(jī)和沖毛機(jī)刷毛、沖毛，去除表面浮漿乳皮和松動(dòng)骨料，沖洗干凈后，均勻刮鋪砂漿1.0～1.5cm 厚，砂漿配合比比碾壓混凝土高一個(gè)等級(jí)，稠度控制在140～180mm。然后立即在其上鋪筑混凝土，防止已鋪的砂漿失水干燥或初凝。

(3)低壓水沖毛:水壓力一般為0.2～0.5Mpa，在初凝之后、終凝之前進(jìn)行，一般在混凝土收倉(cāng)后16～24h 進(jìn)行，夏季取小值，冬季取大值。作業(yè)時(shí)，噴槍口距縫面10～15cm，夾角750 左右。

(4)砂漿、水泥凈漿從拌和到被碾壓混凝土覆蓋的時(shí)間小于其初凝時(shí)間。

(5)斜層鋪筑碾壓混凝土停止時(shí)，停止鋪筑處的坡面不陡于振動(dòng)碾施工的最陡坡度1:4，并將斜坡上的混凝土碾壓密實(shí)，清除坡腳處厚度小于10cm～15cm的尖角部分。

(6)采用間歇上升的碾壓混凝土澆筑倉(cāng)，間歇時(shí)間宜為3～7d，一般不少于3d。

(7)上游防滲區(qū)內(nèi)的每個(gè)碾壓層面，均鋪水泥煤灰凈漿，提高層間結(jié)合及防滲能力。

7 變態(tài)混凝土處理

變態(tài)混凝土是指在碾壓混凝土拌合物中加入適量的水泥灰漿，使其具有可振性，再用插入式振搗器振動(dòng)密實(shí)，形成一種具有常規(guī)混凝土特征的混凝土。本工程變態(tài)混凝土為壩體止水、鋼筋、埋件周圍及有拉條的模板附近。

變態(tài)混凝土施工采用碾壓混凝土加5%凈漿，用灰漿機(jī)攪拌水泥漿，灰漿機(jī)直接安放在施工現(xiàn)場(chǎng)，用膠輪車將水泥漿運(yùn)輸至倉(cāng)面，人工加漿，加漿容器采用塑料桶并標(biāo)定出桶內(nèi)漿液上表面線，保證加漿量的精確。ZDB100型變頻振動(dòng)棒振搗密實(shí)。

8 結(jié)束語(yǔ)

工程技術(shù)是干硬性混凝土建造水利大壩的重要施工工藝之一，它的振動(dòng)碾壓施工方法是一種非常好的混凝土施工技術(shù)，這種技術(shù)打破了原來傳統(tǒng)的混凝土水利大壩的澆筑方式。這種施工技術(shù)的先進(jìn)之處在于:它的機(jī)械化程度比較高，大大的縮短了水利大壩的建設(shè)工期，科學(xué)合理的簡(jiǎn)化了施工的工序，可以有效的降低混凝土大壩的投入資金，它已經(jīng)成為了現(xiàn)代水利工程大壩普遍采用的壩型之一。因此對(duì)于這種壩型建造質(zhì)量的管理是一項(xiàng)非常重要的工作，應(yīng)該引起水利工程從業(yè)人員的注意。