基于大壩碾壓混凝土的通用施工技術(shù)

任廷江

(中國(guó)水利水電第九工程局有限公司，貴陽(yáng)550001)

1 工程概況

某大壩建基面高程為114 m，壩高131 m，是當(dāng)今世界上已建的最高全斷面碾壓混凝土壩。壩體斷面碾壓混凝土分兩區(qū):上游部位為I 區(qū)，為二級(jí)配富漿碾壓混凝土，主要用于壩體防滲;下游部位為II 區(qū)，為三級(jí)配碾壓混凝土，這是大壩主體。壩體混凝土總量為137萬m3，其中碾壓混凝土為110萬m3。

2 碾壓混凝土的施工方法

2.1 碾壓混凝土層間的施工

碾壓混凝土通常采用的施工工藝是通倉(cāng)薄層碾壓施工，其水平層面比較多［1］。層間受到碾壓混凝土的配合比、層間間隔和自然因素等條件的影響，但是通過多年的實(shí)踐證明了碾壓混凝土層間可以進(jìn)行結(jié)合，效果十分良好。

2.2 外加劑的摻入

摻入高效引氣劑能夠提高混凝土的抗凍融循環(huán)能力，還可以提高混凝土的抗侵蝕環(huán)境能力，同時(shí)還能影響新拌混凝的泌水，改善了工作度，使混凝土的彈性模量得到降低。

2.3 做好動(dòng)態(tài)控制

2.3.1 拌和物需要?jiǎng)討B(tài)控制

碾壓混凝土的拌和物性能受到各種條件的影響，不可避免的會(huì)存在動(dòng)態(tài)狀態(tài)。在將混凝土的拌和物運(yùn)輸?shù)交炷羵}(cāng)后，現(xiàn)場(chǎng)工作人員會(huì)進(jìn)行質(zhì)量檢查，檢查其是否含有廢料，骨料的包裹是否良好，在進(jìn)行碾壓后，其返漿是否充分等。

2.3.2 VC 值需要?jiǎng)討B(tài)控制

施工期間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的氣溫、濕度、降雨、日照、風(fēng)速等自然條件適當(dāng)?shù)恼{(diào)整VC 值，保持倉(cāng)面的最佳VC 值在3 ～7S，確保碾壓完的混凝土層面完全達(dá)到泛漿，人員在混凝土層面上行走具有微彈性以及骨料在倉(cāng)面中不集中等為標(biāo)準(zhǔn)。

2.3.3 對(duì)初凝的時(shí)間要進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制

試驗(yàn)室要根據(jù)不同的自然條件對(duì)混凝土的初凝時(shí)間進(jìn)行測(cè)試。但是在對(duì)混凝土的初凝時(shí)間測(cè)試時(shí)會(huì)受到多種因素的影響，這就需要試驗(yàn)工作人員根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)和從實(shí)際出發(fā)來進(jìn)行判斷。在高溫天氣條件下，及時(shí)做好混凝土的攤鋪、碾壓和覆蓋，同時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行噴霧保濕，那么混凝土的初凝時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)，一般延長(zhǎng)1 ～2 h。

2.4 采取多種方式對(duì)溫度進(jìn)行控制

要提高混凝土的出機(jī)口溫度，可以采用蒸氣預(yù)熱骨料砂石和對(duì)混凝土進(jìn)行熱水拌和等措施［2］。在混凝土運(yùn)輸過程中，為了確保其熱量散失的少，可以采取對(duì)混凝土的運(yùn)輸車輛用棉保溫杯對(duì)其搭設(shè)保溫棉棚。在混凝土澆筑的過程中可以使用保溫模版，在倉(cāng)面的攤鋪和碾壓過程中，要使用保溫被對(duì)混凝土進(jìn)行及時(shí)的覆蓋。為了延長(zhǎng)拆模的時(shí)間，可以在拆模后用保溫被對(duì)混凝土面進(jìn)行覆蓋保溫。

2.5 碾壓混凝土在澆筑過程中的抗?jié)B處理

在壩基與碾壓混凝土壩體之間澆筑一層常態(tài)混凝土墊層，作為普通混凝土防滲結(jié)構(gòu)。防滲體設(shè)在壩體上游與下游面的1.5 ～3.5 m，同時(shí)與壩體碾壓混凝土同步搭接澆筑上升。其防滲效果好，可靠性高，但是施工工藝過于復(fù)雜，從而限制了碾壓混凝土的快速施工。

3 倉(cāng)面施工工藝

3.1 采用斜層碾壓工藝

為加快高溫季節(jié)碾壓混凝土施工速度，減小碾壓面積，上部采用垂直水流方向碾壓，大量采用了斜層碾壓工藝，為提前發(fā)電爭(zhēng)取了時(shí)間，見圖1。

圖1 混凝土斜坡碾壓示意圖

3.2 模板工藝

模板安裝是碾壓混凝土快速施工的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)碾壓混凝土大壩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及薄層連續(xù)施工的需要，上下游直立面和側(cè)面采用3 ×3 m連續(xù)翻升鋼模板;壩體中部廊道采用全斷面混凝土預(yù)制模板，所有牛腿部位均采用混凝土預(yù)制模板，4個(gè)中墩全部采用自升式滑升模板。通過使用上述模板，施工效率大大提高，拆模、立模速度快，保證了碾壓混凝土快速施工和外觀質(zhì)量的需要。

3.3 鋼筋工藝

由于大壩廊道、孔洞較多，同時(shí)壩面有大量抗震鋼筋，鋼筋量較大。除少部分鋼筋采用焊接連接外，均采用直螺紋機(jī)械連接，大大加快了鋼筋安裝速度。

3.4 碾壓工藝

具體包括①每個(gè)鋪筑層攤平后，按2 +8 +2 及時(shí)碾壓，從混凝土拌和到碾壓完畢的最長(zhǎng)允許歷時(shí)≤1.5 h;②大壩上下游二級(jí)配碾壓混凝土防滲區(qū)碾壓方向應(yīng)垂直水流方向，其余部位也宜垂直水流方向;③平倉(cāng)后由一臺(tái)振動(dòng)碾及時(shí)跟進(jìn)無振碾壓2 遍，其后數(shù)臺(tái)振動(dòng)碾按要求的有振碾壓6 ～8 遍平行錯(cuò)距碾壓，碾壓條帶間的搭接寬度應(yīng)≥20 cm，接頭部位重疊碾壓2m，最后由一臺(tái)振動(dòng)碾無振碾壓1 ～2遍;④振動(dòng)碾的行走速度控制在1 ～1.5 km/h;⑤碾壓混凝土允許層間間隔時(shí)間應(yīng)＜4 h;碾壓混凝土和變態(tài)混凝土接頭處，待變態(tài)混凝土振搗完畢后，應(yīng)使用小震動(dòng)碾進(jìn)行復(fù)碾12 ～16 遍。

3.5 入倉(cāng)口施工工藝

若工期特別緊，大部分碾壓混凝土可采用汽車從上游直接入倉(cāng)方式。為了保護(hù)上游二級(jí)配防滲混凝土施工質(zhì)量，使新澆混凝土不被反復(fù)碾壓，可采用的方法是:首先將倉(cāng)號(hào)上游入倉(cāng)道路處利用老混凝土面汽車直接入倉(cāng)，待斜坡碾壓坡角至入倉(cāng)口處時(shí)，進(jìn)行封倉(cāng);封倉(cāng)后的混凝土靠設(shè)在高處的貝雷橋入倉(cāng)，見圖2。

圖2 貝雷橋布置示意圖

4 碾壓混凝土施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1 嚴(yán)格控制管理好原材料的質(zhì)量

硅酸鹽水泥、粉煤灰、外加劑和水等材料組成了碾壓混凝土，要確保碾壓混凝土的質(zhì)量就必須采用符合原材料品質(zhì)，符合國(guó)家相關(guān)要求的材料。施工時(shí)相關(guān)部門如:設(shè)備物資部、試驗(yàn)室等要嚴(yán)格控制好原材料的相關(guān)檢測(cè)，取樣工作。工程施工過程中使用到的水泥和粉煤灰等材料，必須符合相關(guān)規(guī)范和要求，并對(duì)其進(jìn)行抽樣復(fù)檢。

4.2 嚴(yán)格控制好運(yùn)輸過程中的碾壓混凝土質(zhì)量

為了有效的控制好運(yùn)輸過程中的碾壓混凝土的質(zhì)量，減少其分層離析，要使運(yùn)輸距離縮短同時(shí)要保持路面的平整。

5 結(jié) 語(yǔ)

在大壩碾壓混凝土施工過程中要進(jìn)行合理的施工組織安排與管理，運(yùn)用先進(jìn)的施工技術(shù)和先進(jìn)的施工機(jī)械，為碾壓混凝土施工的質(zhì)量和施工的進(jìn)度提供強(qiáng)有力的保證。在高溫季節(jié)施工時(shí)，要使混凝土出機(jī)口的溫度降低，確保碾壓混凝土的施工質(zhì)量，應(yīng)該采取相應(yīng)的制冷措施。為了防止溫度在混凝土運(yùn)輸和澆筑的過程中回升，應(yīng)該采取相應(yīng)的遮陽(yáng)，覆蓋等措施。

［1］何湘安. 水電站大壩碾壓混凝土施工技術(shù)研究［J］. 中國(guó)電力教育，2011(15):128，134.

［2］呂巖，王序振. 碾壓混凝土冬季施工技術(shù)［J］. 低溫建筑技術(shù)，2005(03):63 －64.