淺析大壩碾壓混凝土倉位規劃和分層入倉手段

張千軍

貴州中核水利水電建設有限責任公司 貴州 貴陽 550081

1、工程概況

關門山水庫工程位于六盤水市鐘山區大灣鎮，距六盤水市33km。水庫總庫容908萬m3，工程規模屬小（1）型，工程等別Ⅳ等，本工程的主要以城鎮和農村居民供水兼顧大灣鎮工業供水的多功能型綜合利用水利工程。關門山水庫壩型為碾壓混凝土重力壩，水庫正常蓄水位▽1902.00m，死水位▽1860m，設計洪水位▽1902m，校核洪水位▽1903.72m。壩頂高程▽1904.6m，河床段壩底開挖高程▽1824.00m，最大壩高80.6m，最大壩底寬70.08m，壩頂長244.8m，壩頂寬度8.0m。

樞紐布置為：碾壓混凝土重力壩+壩身泄洪+壩身取水管+壩身放空兼沖沙孔+供水管線。碾壓混凝土主要分布在大壩墊層以上壩體區域，大壩碾壓混凝土約35萬m3。

2、施工特點分析

（1）碾壓混凝土施工干擾大、工序復雜

施工干擾大主要體現在：大壩碾壓砼施工期間還需進行大壩變態混凝土及基礎固結灌漿施工，每層碾壓砼施工上游3m為二級配，其余為三級配，布料干擾較大。

工序復雜體現在：除碾壓混凝土施工本身工序較多外，還要考慮碾壓混凝土與常態混凝土、變態混凝土及抗沖磨混凝土同層施工，碾壓混凝土與基礎固接灌漿、觀測儀器埋設和帷幕灌漿施工等之間的相互關系。

綜上所述，充分利用現場施工條件，合理安排施工組織，控制各工序施工質量，確保碾壓混凝土施工按進度保質保量完工，是本工程碾壓混凝土施工控制的難點。

（2）施工質量要求高

關門山水庫工程，碾壓混凝土重力壩部分最大壩高80.6m，工程規模屬小（1）型，工程等別Ⅳ，如何嚴格依照施工規程規范和相關標準要求，精心策劃，嚴格工藝作風，確保混凝土施工質量達到相關標準（如快速連續短間歇碾壓施工，使層面抗剪斷強度滿足碾壓混凝土抗剪強度設計技術指標），是本標段混凝土施工控制的重點。

（3）碾壓混凝土高溫季節、雨季施工特點明顯，施工進度控制難度大

根據碾壓混凝土的施工特性，一般不宜在高溫季節施工碾壓混凝土。當月平均氣溫等于或高于25℃時，必須采取有效的溫控措施，控制澆筑溫度和壩體最大溫升在允許值以內。由于大壩施工工期緊張、施工強度高，高溫季節必須安排澆筑碾壓混凝土。給碾壓混凝土施工帶來了難度，特別是溫控技術措施要求嚴格。在高溫季節施工時需采取多種綜合措施，以保確碾壓混凝土施工質量。

根據碾壓混凝土的施工特性，一般不宜在雨季施工碾壓混凝土。由于大壩施工工期緊張、施工強度高，雨季必須安排澆筑碾壓混凝土，亦給碾壓混凝土施工增加了難度，防雨技術也是一種挑戰。在高溫多雨季節施工時必須采取多種綜合措施，才能保證碾壓混凝土施工質量。

（4）碾壓混凝土鋪筑方式的選擇

根據壩體結構特點和施工條件，▽1854m以下倉面平均面積大，碾壓混凝土主要采用斜層鋪筑方式為主，▽1854m以上倉面平均面積小采用平層鋪筑施工。施工實施時要做到周密計劃，精心安排，提前預見可能會遇見的困難和問題，及時加以解決，確保施工計劃的實現。

3、倉位規劃及分層

3.1 倉位規劃原則

(1)除表孔溢流面高強度混凝土外，同高程范圍內的壩體變態混凝土與碾壓混凝土同步上升，溢流表孔常態砼因施工工藝有差別，根據施工進度可以與碾壓砼不同步施工。

(2)碾壓混凝土倉位按照大壩結構布置、施工機械設備供料范圍、入倉強度、 混凝土初凝時間、溫控要求、定型模板模數及碾壓混凝土壓實層厚模數，確定倉 位的長度和分層厚度，以充分利用各部位混凝土入倉機械生產能力和使各壩段均 衡上升。

(3)碾壓混凝土施工采用大倉面連續薄層短間歇澆筑方法，壓實層厚為30cm，鋪筑方式采用平層通倉法。低溫季節，通倉層間覆蓋時間可小于混凝土初凝時間時，當倉面面積較大，砼入倉鋪筑碾壓強度不能保證在初凝之前覆蓋全倉位時，也可考慮采用斜層平推法施工。

(4)根據壩體結構布置、拌合生產能力、道路布置、運輸入倉方式、澆筑強度，將壩體幾個小倉位合并為一個大的倉面進行施工，同時為了解決碾壓混凝土相鄰倉位高差之間聯系過渡，采用碾壓混凝土斜坡道路進行過渡。

(5)倉位劃分滿足結構設計、施工規范和進度計劃要求。

3.2 倉位規劃

倉位規劃考慮的主要因素有：工程結構特點、入倉手段、層間間歇時間、入倉強度、生產均衡性、施工干擾與連續性等。通過對整個大壩通倉分層澆筑進行強度計算，按照30cm 碾壓層厚，12h小時初凝，▽1826m以上最大施工強度約達162m3/h。

因本工程碾壓混凝土屬于大體積混凝土，故混凝土的溫度必須控制嚴格，同時為了確保混凝土層間結合良好，必須控制直接鋪筑的允許時間。在遇到實際施工時如溫度達不到要求需進行溫控混凝土或不滿足直接鋪筑的時間，此時會影響混凝土生產能力時，因此現場可對分塊作出適當調整。

3.3 碾壓混凝土倉內條帶劃分

為便于倉內各工序形成流水作業，碾壓混凝土施工時，根據倉面寬度劃分成若干個條帶。條帶太窄，不便于設備布置，條帶太寬則不利于流水作業，根據施工經驗，條帶左右岸方向寬15-18m，條帶邊緣插旗進行標識，施工時隨時進行測量。碾壓混凝土按條帶進行下料平倉和碾壓流水作業。

3.4 碾壓混凝土澆筑分倉

大壩碾壓砼分37倉，上游翻轉模板27次，下游翻轉模板35次。見關門山水庫碾壓砼分倉圖：

4、碾壓混凝土運輸及入倉手段

自卸汽車直接入倉

汽車直接入倉的優點是：入倉速度快；缺點是入倉道路填筑量及拆除量大；需要修建洗車平臺及在入倉口填筑碎石脫水路面；入倉口處理麻煩；同時對下游護坦的施工有較大干擾。

①壩體▽1826m ～▽1840.06m碾壓混凝土運輸為 20T 自卸汽車由拌和樓經右岸下游通過L1施工臨時道路運至大壩下游，經進倉路至倉面。進倉路詳見下圖：

②壩體1840.06m ～▽1849.43m碾壓混凝土進倉路見下圖：

③大壩壩體高程▽1849.43m ～▽1861.15m碾壓混凝土進倉路見下圖：

④大壩壩體高程▽1861.15m ～▽1875.2m碾壓混凝土進倉路見下圖：

⑤、大壩壩體高程▽1875.2m ～▽1884.57m碾壓混凝土進倉路見下圖（擬建路）：

⑥、大壩壩體高程▽1884.57m ～▽1894.6m碾壓混凝土進倉路見下圖（擬新建）：

⑦大壩壩體（高程▽1894.6m～▽1904.6m）碾壓混凝土運輸道路自大壩兩側新建兩條道路，滿足溢流堰兩側碾壓砼施工。

5、混凝土澆筑強度分析

5.1 設備的澆筑能力分析

自卸汽車運輸能力分析：本標碾壓砼自卸汽車平均運距約1.5km，砼運輸路面均為泥結石路面，按最大小時強度73m3/h考慮，采用5輛20噸自卸車運輸，考慮道路坡比、雨天等因素，每車按9m3裝載；運距按1.5Km考慮，接料等待時間3min，運輸時間10min，洗車及脫水時間2min，倉內倒退定位及卸料5min，回程時間10min。單車合計耗時30min。每小時單車運10趟，合計運90m3；高峰期每班需配7臺車。

5.2 碾壓混凝土澆筑強度分析

本工程施工設置1個總生產能力為2×180m3/h，同時可生產多個砼品種的大型自動化砼集中攪拌站，來滿足整個工程的砼供應。生產規模滿足混凝土高峰月澆筑強度4.37萬m3的生產要求。碾壓混凝土生產能力為162m3/h，生產規模滿足混凝土澆筑高峰月對應的小時強度73m3/h，拌和系統滿足生產強度要求。

6、結語

經過關門山水庫一段時間的碾壓混凝土施工實踐，表明我們項目部制定的大壩碾壓混凝土倉位規劃和分層入倉手段尚且合理，沒有因為混凝土運輸和入倉而造成混凝土大壩施工窩工。在后續施工過程中，我們要時刻關注此分層入倉合理性，堅持不斷創新，為今后的項目施工總結高效的施工方案，降低項目施工成本。