研究水庫碾壓混凝土壩的施工質量控制

陳豐菊

（貴州科建檢測有限公司 貴州貴陽 550000）

碾壓混凝土施工質量控制，對于大壩的整體質量控制具有較大的推動作用。

1 工程概況

龍里縣龍灘水庫工程位于龍里縣水場鄉(xiāng)高溝村老榜河中段，壩址距離龍里縣城直線距離18.5km，壩址以上控制流域面積24.3km2，總庫容509萬m3，龍灘水庫是向龍里縣的貴龍城市經(jīng)濟帶、水場工業(yè)園區(qū)供水，同時滿足下游灌溉、人飲的一項綜合水利工程。工程等別Ⅳ等，工程規(guī)模為小（1）型工程，樞紐布置由擋水建筑物、泄水建筑物、取水兼放空建筑物及排洪渠建筑物組成。壩型為碾壓混凝土重力壩，最大壩高66.0m，最大壩長270m。其大壩工程最后一倉碾壓混凝土于2018年3月6日完成，截止目前混凝土齡期已達90d。并在大壩第7個壩段（即壩橫0+185.5-壩橫0+215.5）的壩橫0+201.00處1179.82～1162.34m高程上游面C20二級配碾壓混凝土防滲區(qū)成功鉆芯檢測取出一根直徑190mm，芯長17.48m的混凝土芯樣。

2 碾壓混凝土配合比設計基本需求

做到節(jié)約水泥，經(jīng)理合理，需滿足混凝土結構設計要求的強度等級；滿足工程所處環(huán)境要求的混凝土耐久性；滿足混凝土施工所要求的和易性。

對碾壓混凝土配合比進行具體設計過程中，需了解混凝土結構設計要求的強度等級，確定混凝土配制強度，由配制強度確定滿足強度的水灰比。了解工程所處環(huán)境要求的混凝土耐久性，確定滿足耐久性的水灰比和最小水泥用量。了解混凝土施工所要求的和易性及施工工藝，確定坍落度；了解構件尺寸、凈間距等確定最大骨料粒徑。掌握原材料的性能指標，包括：水泥品種、強度等級、密度；砂、石骨料的種類、表觀密度、級配、最大粒徑；拌合用水的水質情況；外加劑的品種、性能、適宜摻量，確定配合比。配合比多數(shù)采用絕對體積法，因為碾壓混凝土原材料質量會對碾壓混凝土大壩施工質量產(chǎn)生直接影響，因此需要對混凝土配合比指標和材料基本指標進行合理配置[1]。

混凝土配合比設計中，所需控制的三大指標有：水灰比；砂率；單位用水量。按照《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》規(guī)定，在混凝土拌和設備正式投入混凝土生產(chǎn)前，應按經(jīng)批準的混凝土施工配合比進行生產(chǎn)性試驗，以確定最佳投料順序和拌和時間。為進行主體工程的混凝土施工提供相關參數(shù)。

3 混凝土碾壓施工質量控制

3.1 運輸環(huán)節(jié)的控制

碾壓混凝土的特點為連續(xù)性、大倉面施工性等，所使用的運輸設備在混凝土運輸過程中需滿足不發(fā)生泄漏、分離、漏漿、嚴重泌水，并減少溫度回升和坍落度損失。對于不同強度等級（標號）或其他特性不同的混凝土同時運輸時，做好唯一性區(qū)分標識。碾壓混凝土入倉方式會對混凝土施工質量帶來一些影響，可以在運輸過程中，縮短運輸時間，減少運轉次數(shù)或者采用更加合理的方式，防止混凝土溫度升高，或者出現(xiàn)VC值損失現(xiàn)象。

龍里縣龍灘水庫工程主要是結合壩址位置的地形特點對混凝土拌合進行布置，使用自卸車輛和溜槽運輸，從而促使碾壓混凝土連續(xù)快速的施工需求得到滿足，在一定程度上減少了運輸時間，避免溫度升高和VC值損失。

混凝土采用的入倉方式是，在1703.63高程以下的基坑位置，使用汽車直接入倉，在入倉之前，汽車輪胎被高壓水清洗，然后入倉。針對1703.63m以下的則使用皮帶機配合溜管、配合自卸車輛運輸入倉，對拌合站進行布置，在右壩肩靠近下游的地方，距離壩軸線41m的1750.0m高程處，當混凝土出機之后，直接進入到皮帶機系統(tǒng)當中，然后通過溜槽進入到倉面當中，混凝土輸出能力控制在180m3/h，通過這種方式相對汽車直截入倉的速度快4倍。

3.2 碾壓混凝土結合層面的控制

該大壩，在設計上，使用了防滲措施，但是從已經(jīng)建成的碾壓混凝土壩上分析，最主要的問題便是質量問題，這是碾壓混凝土和常態(tài)混凝土之間相互區(qū)別的地方，對碾壓混凝土層面之間的滲透問題進行有效控制，在整個質量控制中是重中之重[2]。

因為碾壓混凝土主要采用的是分層碾壓施工方式，在對碾壓混凝土進行具體的鋪料之前，倉面質量控制對于層間滲透存在較大的影響，層面之間的混凝土結合質量好壞直接影響鋪筑上層碾壓混凝土結合質量，同時直接影響碾壓混凝土的抗?jié)B性以及抗剪性。對此，要確保上層碾壓混凝土骨料嵌入下層已經(jīng)碾壓好的混凝土當中去，從而促使上下層碾壓混凝土可以充分結合，促使上下層已經(jīng)碾壓完成的混凝土相互咬合，從而形成一個整體，促使碾壓混凝土抗?jié)B能力得到提升，能夠在一定程度上防止層間發(fā)生滲透現(xiàn)象，這對于碾壓混凝土質量控制具有重要影響。

3.3 碾壓混凝土VC值控制

碾壓混凝土必須具備一定的可碾壓性，需要將VC值控制在通過碾壓試驗的允許范圍內(nèi)，其中VC值過大或者過小，均會導致碾壓混凝土的孔隙率增大。經(jīng)過碾壓試驗之后，攤鋪厚度可以控制在25～34m之間，而壓實厚度則控制在23～30cm之間，碾壓遍數(shù)可以使用先無振碾壓2遍，此后使用有振碾壓8遍，最后進行2遍的無振碾壓。促使碾壓的反向和水流的方向垂直，確保相鄰條帶之間的搭接寬度在20cm以上，縱向搭接的長度需要控制在1～3m之間[3]。而對于振動碾壓行走速度而言，需要控制在1.0～1.58km/h的范圍內(nèi)，經(jīng)過3～4遍的碾壓，開始泛漿之后效果達到最佳，進行測定之后倉面混凝土為3～6s，為了能夠對碾壓質量進行有效控制，不同倉面對混凝土均對VC進跟蹤測量，然后將VC值控制在3～8s內(nèi)，對于那些與混凝土標準不相符的部分，則不進入施工倉面。

3.4 卸料和平倉的控制

因為碾壓混凝土是一種坍落度為零的干硬性混凝土。若不能進行有效的控制，就容易出現(xiàn)粗骨料集中，從而出現(xiàn)孔洞，引發(fā)滲水現(xiàn)象。這種情況下，可以采用以下方式進行控制。

針對從溜槽出來的混凝土而言，可以使用汽車沿壩軸線方向進行倒運，對這些料卸在新鋪裝但是未碾壓的混凝土面上，最好不要直接將其卸在已經(jīng)碾壓完成的層面上，盡可能的將卸料的高度壓低，最高不能超過1.5m。使用2～3點式進行卸料，控制料堆的大小，以防止骨料出現(xiàn)大量的分離。當卸料之后，需要在堆料的四周集中大骨料，通過人工分散的方式分散到料堆上，不能繼續(xù)在沒有處理的料堆附近分散在條帶上。當汽車在艙內(nèi)行駛的時候，對其速度進行有效控制，速度不能過快，不能出現(xiàn)急剎車和急轉彎現(xiàn)象[4]。

3.5 施工環(huán)境的有效控制

實施碾壓混凝土施工，需要在日平均氣溫為3～25℃之間進行，若氣溫過低，或者氣溫過高，則需要采取適當?shù)慕禍卮胧Ｔ诙荆掌骄鶜鉁卦?℃以下，可以使用過水熱，促使溫度升高至22℃，然后使用拌合機攪拌混凝土。當日平均氣溫在25℃以上的時候，則可以在倉儲上搭設相應遮陽棚，使用汽車篷布針對輸料皮帶對其進行封閉，以避免日曬或者水分蒸發(fā)散失。

4 結束語

當前，碾壓混凝土筑壩技術在我國得到了快速發(fā)展，但是在不同地區(qū)，氣象、水文、泥沙和地質等情況均存在不同之處，對于碾壓混凝土大壩的結構設計、導流度汛等均帶來一定影響。因此，對碾壓混凝土壩進行施工，其重點和難點在于上游面的防滲以及層間結合的強度。相應技術人員需要對各項因素進行嚴格控制，從而提升碾壓混凝土施工質量。