淺談高海拔地區大壩面板混凝土施工質量控制

丁海軍

（中國水電建設集團十五工程局有限公司第一工程公司 陜西 咸陽 712000）

1 工程概況

納子峽水電站位于青海省東北部的門源縣燕麥圖呼鄉和祁連縣皇城鄉的交界處，地處大通河上游末段。混凝土面板堆石壩壩軸線方位為SE145°，壩頂長度為416.01m，壩頂寬度為10.0m，壩頂高程3204.6m，最大壩高117.6m，大壩面板為不等厚結構，大壩上游壩坡1∶1.5556。水平趾板與面板連接底部高程3088.683m，面板頂部高程3202.5m，垂直高差113.817m，面板設計厚度64.1cm～30.0cm（0.3+0.003H），下游面設置三條寬3.0m的水平馬道，一級馬道以上坡比為1∶1.6，一級馬道以下坡比為 1∶1.55。面板混凝土設計標號C30F300W12，混凝土面板總方量28785m3，鋼筋總量2632t。面板共有35條塊，其中12m的33條塊，左、右岸分別為5.61m、5.99m三角條塊各一塊，單塊最長209.95m。

混凝土面板自2013年5月9日開始施工，至8月14日完成。

2 面板混凝土面板施工方案

納子峽水電站大壩面板混凝土采用無軌滑模不分期一次澆筑完成，最大滑模施工長度209.95m。鋼筋現場組裝采用剝肋滾壓直螺紋套筒連接、半封閉式溜槽入倉、人工振搗、無軌滑模跳倉澆筑，面板一次澆筑到頂的總體施工方案。鋼筋及側模采用簡易坡面運輸臺車運輸，混凝土生產布置在左岸觀禮平臺設置的拌和站集中拌制供應，采用3t工程車運至溜槽集料平臺，卸入溜槽集料斗內。采用10t慢速卷揚機分別牽引的兩套14m無軌滑模同時分塊跳倉澆筑混凝土，5t卷揚機用于兩岸三角塊滑模施工，人工兩次收面壓光，并及時使用塑料薄膜及土工布覆蓋，沿壩頂供水系統和板間縫采用塑料花管連續灑水養護。

3 面板混凝土施工配合比

根據《大通河納子峽水電站工程面板混凝土配合比試驗任務書》，混凝土設計等級C30F300W12，設計齡期為28天，強度保證率為90%要求進行設計。配合比設計應使混凝土中使用水泥用量最小，同時又能滿足所要求的強度、抗滲性、抗凍性、溫控和施工和易性以及其它要求。為此配合比設計技術路線為：選用較低的水膠比，摻用優質Ⅰ級粉煤灰，摻用優質高效減水劑和引氣劑，有效降低混凝土單位用水量，提高混凝土的各項性能。混凝土的水膠比（或水灰比），根據設計對混凝土性能的要求，應通過試驗確定。本工程所在地屬嚴寒地區，水膠比不得超過0.4，粗骨料級配及砂率的選擇根據混凝土的性能要求、施工和易性及最小單位用水量并盡量充分利用所生產的骨料、減少棄料等原則通過試驗確定。混凝土的塌落度應根據建筑物的結構斷面、鋼筋含量、運輸距離、澆筑方法、運輸方式、振搗能力和氣候等條件決定，在選定配合比時應綜合考慮，并宜采用較小的塌落度。通過現場試驗驗證，推薦配合比的混凝土拌合物和易性良好，混凝土均勻，抗離析性能好，運輸過程中不泌水，溜槽輸送順暢，入倉塌落度適中偏小，可確保混凝土施工質量，能有效的減少面板混凝土裂縫的產生。

表1 納子峽水電站面板混凝土施工配合比

表2 施工、監理單位面板混凝土取樣試驗結果表

4 混凝土施工質量控制

4.1 混凝土生產質量控制

混凝土澆筑前，根據澆筑部位及批準的配合比，由承包商申報混凝土配料單，監理審查批準后執行。拌和站的計量器具除每年進行定期檢驗率定外，每月進行一次校正，每班班前進行零點校驗并做現場記錄，在混凝土拌和過程中根據實際情況不定期進行校驗，發現問題立即進行器具的更換，或拌和站的調整。混凝土拌和時間由自動控制系統設定，為自動記錄控制系統的采用電子秒表控制。混凝土塌落度一般情況每4小時檢測一次，感觀上認為坍落度超標時立即進行檢驗，不符合要求時立即作為棄料處理，并檢查拌和系統，直至恢復正常。混凝土拌和用砂子、小石的含水量每4h檢測1次,雨雪后等特殊情況應加密檢測。砂子的細度模數、含泥量每天檢測1次。粗骨料的超遜徑、含泥量每8h應檢測1次。雨雪天氣時增加骨料含水率測定次數，及時調整拌和用水量，并適當減少混凝土拌和用水量和出機口混凝土的坍落度。對于計量器具、粗細骨料等的檢測均要求承包商做現場記錄，監理除巡視檢查是否進行有關檢測外，經常性對記錄文件進行檢查，確認其滿足質量標準。

本工程地處嚴寒地區，低溫季節施工不可避免，開倉澆筑前除進行上述有關項目檢測外，對拌和用水的加溫情況、拌和站升溫設施、骨料加熱等進行檢查，并結合巡視檢查拌和系統，確保混凝土入倉溫度不低于批準的低溫季節施工最低入倉溫度。

4.2 面板混凝土的澆筑質量控制

大壩混凝土面板澆筑前，監理認真審批施工單位上報的《大壩面板混凝土施工方案》，同時參與了大壩面板混凝土拌和生產性試驗。在澆筑前及時對原材料進行檢查、抽檢（包括水泥、砂、石、鋼筋、橡膠止水等），督促各類試驗的進行，為現場施工提供依據；要求施工單位嚴格執行“三檢制”，層層檢查，認真備倉，認真嚴格審核工程質檢資料，對大壩基面、鋼筋、模板和銅止水進行驗收，對于不合格的工序，監理通過現場通知和書面通知要求施工單位整改。驗收合格后，監理簽發《開倉通知單》，開始澆筑。在大壩混凝土面板施工過程中，采用了24小時旁站、巡視、跟蹤和平行檢測的方式，對大壩面板混凝土的質量進行控制。在澆筑的工程中，監理對拌和樓出機混凝土按規范要求進行坍落度、溫度和含氣量檢測。發現沒有達到要求的，按廢料處理。混凝土水平運輸采用工程車（前翻斗車）運輸，運輸距離較近，塌落度在運輸途中損失較小；坡面混凝土運輸采用梯形溜槽運輸，溜槽采用EPE卷材進行封閉遮陽、防飛石覆蓋。確保混凝土入倉口塌落度控制在30mm～50mm。

4.3 混凝土平倉及振搗

每一層混凝土入倉后人工平倉，使每車混凝土在倉面上均勻分布，每層布料厚度應為25cm～30cm，嚴禁出現骨料集中現象，并及時振搗。滑模上中間配置4支80插入式振搗器、兩側配置2臺Ф50mm插入式振搗器，滑模前沿標志每個混凝土振搗的責任區，劃段專人負責。Ф30mm振搗器負責止水部位的混凝土振搗，范圍為1.5m，輔以人工布料填塞，確保止水周圍混凝土澆筑密實，嚴防損傷銅止水及橡膠止水帶；2臺Ф80mm變頻式振搗器負責中間部位混凝土振搗。振搗時振搗器不得觸及滑模、鋼筋、止水片，振搗器插入方向必須在滑模前沿鉛垂向下，嚴禁靠模板振搗和順坡面伸入滑模底下進行振搗，以防漂模、跑模及影響鋼筋握裹效果。振搗間距小于40cm，深入下層混凝土不小于5.0cm。振搗時間以混凝土表面不再明顯下沉，不出現氣泡并泛漿時視為振搗密實，一般情況下每一處振搗時間控制在15s～20s左右。

混凝土澆筑時要及時清除滑模前沿超填混凝土及模板、鋼筋網上的干結混凝土，隨澆筑面的上升，將鋼筋網架立筋用電焊割斷，并立即將焊渣清除。

混凝土澆筑時，在面板砼內距垂直縫、周邊縫1.2m處埋設8#鉛絲，與鋼筋網相連，出露20cm～30cm，間距150cm，用于固定混凝土養護材料。

4.4 滑模滑升

每套滑模配置兩臺10t慢速卷揚機，卷揚機的用電控制柜設在壩頂，每一臺滑模設一個移動式按鈕開關控制滑模提升，由滑模上施工人員操作，在壩頂卷揚機旁設專人負責設備運行。滑模滑升前，清除其前沿超澆混凝土，以減少滑升阻力。每澆筑一層（25cm～30cm）混凝土提升滑模一次，每次滑升的幅度控制在30cm，滑模的滑升速度，與澆筑強度、脫模時間相適應，平均滑升速度控制在2.0m/h左右。

4.5 收面

滑模滑升后，立即進行第一次人工木模收面，采用2m靠尺刮平，用2m靠尺檢查不平整度不大于5mm，確保面板平整度。然后采用人工二次收面。二次收面時，拆除側模板上的V型槽三角模板，并對縫面進行修整，使縫面平整度同樣達到用2m靠尺檢查不大于5mm的要求。為保證Ⅱ序面板混凝土平整在縫面兩側1.5m內收面必須平整。

4.6 加強面板混凝土的保濕、保溫養護

在混凝土澆筑二次抹面完成后，立即覆蓋0.1mm厚塑料薄膜和土工布，塑料薄膜必須覆蓋嚴密，垂直縫處采用方木壓實，防止水分蒸發。待二次抹面后覆蓋土工布進行保溫保濕，接縫處用細鉛絲綁扎，兩側采用預埋在面板內的8#鉛絲綁扎固定，表面采用三道鋼架管固定，做到平整嚴密。縱向架管間距為4.5m，兩邊距垂直縫距離為1.5m，以利于后澆塊滑模運行及表面止水施工。橫向架管間距為2.0m，左右交錯安裝，使中間部位形成間距為1.0m的鋼管梯，利于養護人員工作安全。

同時沿壩頂設DN100鋼管作壩頂縱向供水干管，長440m，沿每塊面板頂部設置一個DN25供水閘閥，連接一根φ25塑料支管，支管上沿面板每50m設置一個φ15鋼三通，可進行面板澆筑過程時的灑水養護和澆筑完成后的塑料花管長期養護。在φ15鋼三通上水平布設帶小孔的塑料花管接力灑水養護，連續灑水養護至蓄水時為止。養護用水壓力不滿足要求時，在主管道上增加一臺管道泵。每一塊面板混凝土側面養護，應在側模板拆除后，及時在垂直縫涂刷乳化瀝青，防止混凝土側面水分蒸發，并覆蓋養護材料。

在施工過程中，澆筑II序塊時，I序塊已有的表面養護材料應隨揭隨蓋，混凝土面暴露長度不大于2m，確保I序塊養護效果。

氣溫較低的情況下，采用2.0cm厚EPE保溫卷材覆蓋保溫。面板混凝土產生的絕熱溫升主要發生在澆筑后的7d以內，占到90%以上。為了保證混凝土面板在7d養護齡期內不產生溫度裂縫，混凝土內外溫差與表面溫差不應大于20℃。

5 面板混凝土質量評價（詳見表2）

砼強度等級C30F300W12，砼強抗壓度（MPa）檢測組數 52組，最大值 37.6MPa，最小值32.1MPa，平均值34.2MPa。砼強劈拉度（Map）檢測組數22組，最大值3.55MPa，最小值2.77MPa，平均值3.11MPa。

6 結論

（1）根據實際施工情況及時對滑模改進，增加滑模剛度和重量，防止滑模變形或漂模，確保混凝土表面平整度。

（2）適當延長拌合時間，改善混凝土的和易性，盡量采用較小的塌落度。

（3）面板混凝土內在及外觀質量良好。納子峽水電站工程面板砼經檢測試驗結果表明：35個單元工程砼的強度等級及各項指標滿足設計及規范要求，砼施工質量全部合格。陜西水利