淺談水利水電工程碾壓混凝土的施工技術(shù)

李茂

（中國水利水電第九工程局有限公司貴州 貴陽 550000）

淺談水利水電工程碾壓混凝土的施工技術(shù)

李茂

（中國水利水電第九工程局有限公司貴州 貴陽 550000）

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，碾壓混凝土大壩施工技術(shù)變得越來越成熟，碾壓混凝土大壩施工具有施工工期短、施工速度快、使用材料少等優(yōu)勢(shì)，其中碾壓混凝土的施工技術(shù)運(yùn)用也變的越來越廣泛。本文主要根據(jù)實(shí)例闡述了水利水電工程碾壓混凝土的施工技術(shù)。

水利；碾壓；混凝土；鋪攤；碾壓

1 工程概況

某水庫是一座以防洪為主，兼有灌溉、發(fā)電旅游、供水等綜合效益的水利樞紐。該水庫樞紐工程主要由大壩、引水隧洞、廠房等組成，大壩為碾壓混凝土大壩，壩軸線長(zhǎng)150m，壩頂高程193.6m，最大壩高52.6m，在中部設(shè)3孔5.5m×7m的溢流堰，堰頂高程183.0m，其中碾壓混凝土69000m3，常態(tài)混凝土12786m3。本工程主壩混凝土澆筑方案主要采用▽159m以下自卸車直接入倉，其中基礎(chǔ)墊層采用自卸車運(yùn)至基坑，手推膠輪車轉(zhuǎn)運(yùn)入倉；▽159m以上采用皮帶機(jī)+負(fù)壓溜槽+自卸車轉(zhuǎn)運(yùn)方式入倉；溢流面、閘墩等結(jié)構(gòu)部位采用皮帶機(jī)+負(fù)壓溜槽+自卸車轉(zhuǎn)運(yùn)+腳手架滑槽。

2 碾壓混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 運(yùn)輸

▽159m以下自卸車直接入倉。進(jìn)倉道路在倉外40m范圍內(nèi)都需要破談厚度為30cm的碎石。在進(jìn)倉之前，需要將輪胎清晰干凈，并且加強(qiáng)自卸車的維修和保養(yǎng)工作。自卸汽車行走在澆筑時(shí)間不長(zhǎng)（已達(dá)到設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度）的已澆筑面上時(shí)，須鋪設(shè)膠帶（寬800m，厚10mm）或鋼板（3mm厚）。▽159m以上采用皮帶機(jī)+負(fù)壓溜槽+自卸車轉(zhuǎn)運(yùn)方式入倉。

2.2 鋪攤

自卸汽車在倉內(nèi)從一端向另一端倒退法卸料，邊卸料邊平倉。平倉采用平倉機(jī)，局部骨料集中時(shí)采用小平倉機(jī)及人工予以散開。RCC混凝土鋪料厚度35cm，一般分兩次攤鋪，一次壓實(shí)，壓實(shí)厚度為25cm。平倉后混凝土表面平整度誤差控制在3cm以內(nèi)，碾壓厚度均勻，不允許有向下游傾斜的坡度。施工縫面上在鋪砂漿、水泥粉煤灰凈漿前嚴(yán)格清除二次污染物，鋪漿后立即覆蓋碾壓混凝土。鋪砂漿、水泥粉煤灰凈漿采用專用的攤鋪機(jī)鋪料，以確保鋪料均勻。如圖1為鋪料平倉示意圖。

圖1 鋪料平倉示意圖

2.3 碾壓

本工程碾壓混凝土施工選用LG513DD型振動(dòng)碾碾壓。碾壓作業(yè)采用條帶搭接法，碾壓方向垂直于水流方向，碾壓條帶間的搭接寬度為15～20cm。碾壓機(jī)具碾壓不到的死角，以及有預(yù)埋件的部位，鋪筑變態(tài)混凝土，用插入式振搗器人工振搗密實(shí)。按振動(dòng)碾碾壓行走速1.5km/h、碾壓搭接寬度15cm、平均有振、無振共碾壓10遍，每天鋪筑3層，日有效工作時(shí)間20h計(jì)算。振動(dòng)碾技術(shù)性能參數(shù)見表1。

表1 振動(dòng)碾技術(shù)性能參數(shù)

初步擬定先無振碾壓2遍，再有振碾壓8遍，其中粗骨料較集中的地方或按規(guī)定碾壓遍數(shù)碾壓后，泛漿不十分明顯的地方增加二遍有振碾壓。相鄰層或不同配合比混凝土銜接部位存在不平情況時(shí)，在完成規(guī)定的碾壓遍數(shù)后，再無振碾壓兩遍，力求澆筑面保持平坦。大壩迎水面8～15m范圍內(nèi)，碾壓方向垂直水流方向，碾壓作業(yè)采用搭接法，碾壓條帶間的搭接寬度為10～20cm，端頭部位的搭接寬度不小于100cm。需作為水平施工縫停歇的層面或冷縫，達(dá)到規(guī)定遍數(shù)及壓實(shí)容重后，進(jìn)行2遍的無振碾壓。層邊周圍及模板采用較小型的BW-70S型振動(dòng)碾碾壓。連續(xù)上升鋪筑的混凝土，層間允許間隔時(shí)間控制在混凝土初凝時(shí)間內(nèi)，混凝土初凝時(shí)間由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，混凝土拌和物從拌和到碾壓完畢的時(shí)間不大于1.5h。采用斜層平推鋪筑法，對(duì)坡腳及上一層端部預(yù)留20～30cm處，在下一層碾壓時(shí)碾壓遍數(shù)增加1～2遍（實(shí)際增加遍數(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定），并加強(qiáng)加密檢測(cè)。確保相對(duì)壓實(shí)度達(dá)到98.5%。碾壓混凝土壓實(shí)度的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)：相對(duì)壓實(shí)度不得小于98.5%。碾壓混凝土具體的碾壓層厚和碾壓機(jī)行走遍數(shù)須在施工前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后規(guī)定。基本上碾壓遍數(shù)多少合適以混凝土表面在滾筒壓實(shí)下看不出有移動(dòng)為準(zhǔn)。所有壓實(shí)層的邊緣，如其相鄰的混凝土層在40min內(nèi)不能澆筑覆蓋，則將邊緣上的松動(dòng)體挖除并加以修整，使露出的邊側(cè)完全密實(shí)，而無松散分離的骨料。

2.4 養(yǎng)護(hù)和防護(hù)

碾壓混凝土澆筑完工后，在倉面上安裝DC-1型扇形噴霧器持續(xù)地濕潤養(yǎng)護(hù)最少28d。壩體的上、下游面和長(zhǎng)期暴露在外的分縫縫面采取長(zhǎng)流水養(yǎng)護(hù)。對(duì)于較長(zhǎng)時(shí)期不上升澆筑的混凝土面可在四周用砂漿做20cm高的埂子，采取蓄水養(yǎng)護(hù)。汛期過水壩面，在整個(gè)汛期停工期間采取蓄水養(yǎng)護(hù)。

3 碾壓混凝土質(zhì)量控制

3.1 配料與拌和

由試驗(yàn)確定并經(jīng)監(jiān)理工程師審批的配料單，必須嚴(yán)格執(zhí)行，嚴(yán)禁擅自更改。為確保配料的準(zhǔn)確性，拌和系統(tǒng)料斗斗門設(shè)自動(dòng)控制并相互連鎖裝置；稱量設(shè)備設(shè)補(bǔ)充和扣除系統(tǒng)；所有稱量設(shè)備都按期進(jìn)行校準(zhǔn)、測(cè)試；拌和樓配置砂子含水量自動(dòng)裝置，用于隨時(shí)監(jiān)測(cè)砂子含水量的變化情況。混凝土拌和時(shí)，嚴(yán)格按現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定的并由監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的投料順序、拌和時(shí)間進(jìn)行。為保證混凝土有足夠的拌和時(shí)間，拌和樓設(shè)定時(shí)器及信號(hào)設(shè)施。

3.2 混凝土運(yùn)輸

運(yùn)輸機(jī)具在使用前進(jìn)行全面檢查和清理，雨天及高溫季節(jié)在運(yùn)輸機(jī)具上安置防雨設(shè)施。混凝土運(yùn)輸過程中轉(zhuǎn)料及卸料的最大自由下落高度控制在1.5m以內(nèi)。因故停歇過久，已經(jīng)初凝的混凝土作廢料處理。對(duì)早齡期碾壓混凝土部位及入倉口部位的混凝土采用鋪設(shè)鋼板的方法進(jìn)行保護(hù)。

3.3 碾壓混凝土鋪筑

嚴(yán)格控制砂漿的攤鋪厚度和均勻性。碾壓混凝土的鋪筑分條帶進(jìn)行，汽車入倉時(shí)采用退鋪法依次卸料。平倉作業(yè)采用平倉機(jī)攤鋪，平倉機(jī)不允許直接在已壓實(shí)的混凝土面上行走。嚴(yán)禁在倉內(nèi)加水，不合格的混凝土不允許入倉。鋪筑過的碾壓混凝土表面平整，無凹坑，并稍向上游傾斜，坡度為1：50～1：100，不允許有向下游傾斜的坡度。當(dāng)鋪筑施工時(shí)，開倉前按擬定的層厚在模板上放樣，并嚴(yán)格按放樣要求進(jìn)行鋪筑。所用施工機(jī)械進(jìn)倉前，均沖洗干凈。倉內(nèi)施工機(jī)械設(shè)備不得有污染混凝土的現(xiàn)象，否則按正常工作縫處理?；炷聊雺簳r(shí)嚴(yán)格按現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)確定的并報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的施工程序、施工工藝參數(shù)進(jìn)行。碾壓分條帶進(jìn)行，條帶之間采用搭接法，搭接長(zhǎng)度為10～20cm，端頭部位的搭接寬度為100cm左右。連續(xù)上升鋪筑的混凝土，層間允許間隔時(shí)間控制在混凝土的初凝時(shí)間內(nèi)，混凝土拌和物從拌和到碾壓完畢的時(shí)間控制在1.0h以內(nèi)，并不大于2.0h。為保證混凝土質(zhì)量，拆模時(shí)間必須達(dá)到施工詳圖和設(shè)計(jì)文件規(guī)定的要求。

3.4 主壩混凝土溫度控制

碾壓混凝土溫度控制標(biāo)準(zhǔn)見表2。

澆筑部位允許溫度月份3、114、105～9基礎(chǔ)強(qiáng)約束區(qū)（0～0.2）L允許澆筑溫度[TP]（℃）171717允許最高溫度[Tmax]（℃）333333基礎(chǔ)弱約束區(qū)（0.2～0.4）L允許澆筑溫度[TP]（℃）≤202020允許最高溫度[Tmax]（℃）≤363636上部（0.4L以上）允許澆筑溫度[TP]（℃）≤202122允許最高溫度[Tmax]（℃）363738

（1）當(dāng)氣溫較高時(shí)，采取以下措施減少混凝土溫度回升：①倉面噴霧，降低倉面氣溫并防止混凝土表面失水。②盡量縮短混凝土運(yùn)輸距離，在可能情況下減少倉面面積，加快混凝土入倉覆蓋。③當(dāng)氣溫大于25℃時(shí)，白班停澆，利用夜間澆筑。

（2）由于本壩址區(qū)氣溫驟降比較頻繁，為了防止混凝土因氣溫驟降產(chǎn)生裂縫，采取以下的混凝土保溫措施：①考慮到碾壓混凝土壩內(nèi)部溫度降溫較慢，由于外界溫度年變化和遇寒潮，可能在上游面產(chǎn)生沿壩軸線方向的較大拉應(yīng)力，因此需要加強(qiáng)上游壩面的保溫。澆筑的混凝土，以保溫為主，降溫為輔，將混凝土模板做成復(fù)合板，外面為鋼板用以承受荷載，里面貼聚乙烯軟保溫板，拆除模板后，保溫板自動(dòng)附在混凝土表面，長(zhǎng)期不掉下來，起到保溫作用。②為了防止寒潮影響，水平層面也需采取適當(dāng)?shù)谋卮胧?，根?jù)天氣預(yù)報(bào)，在寒潮來之前，在壩面鋪設(shè)2cm厚的聚乙烯軟保溫板（在距上游面附近1.5m范圍內(nèi)板厚加倍），并用壓條壓緊，以免被風(fēng)吹跑。

4 結(jié)語

目前，碾壓混凝土技術(shù)已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用在水庫工程建設(shè)中，隨著大壩體積的不斷增加，碾壓混凝土施工技術(shù)的施工要求也變得越來越高。上文主要闡述了碾壓混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)，并且闡述了施工控制要點(diǎn)，希望能夠?yàn)轭愃乒こ套鲄⒖肌?/p>

[1]劉鑫，何浩嚴(yán).水利工程碾壓混凝土施工技術(shù)的優(yōu)化[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（22）：76～77.

[2]石良勇，余世華.國內(nèi)外碾壓混凝土壩的設(shè)計(jì)、施工及其發(fā)展[J].水利水電施工，2000（01）：32～33.

[3]楊常青，薛日方，王俊峰.汾河二庫碾壓混凝土施工中的質(zhì)量控制[J].山西水利，2003（04）：55～56.

TV544+.921

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1004-7344（2016）16-0099-02

2016-5-19

李茂（1981-），男，漢族，貴州貴陽人，工程師，本科，主要從事工作和研究方向是水利水電工程方面。