某水电站大坝斜层碾压混凝土施工技术

2010-12-31郎学全

中国新技术新产品 2010年8期

关键词：仓面坡脚垫层

郎学全

（中国水利水电第九工程局有限公司，贵州贵阳 550008）

1 工程概况

某水电站枢纽工程等级为I等大(1)型，电站由挡河大坝、泄水建筑物和引水发电系统等组成。工程以发电为主，兼有灌溉、养殖、旅游等效益。

2 某大坝斜层碾压混凝土施工的工艺特点

碾压混凝土宜采用大面积薄层连续铺筑或间歇铺筑，铺筑方法可采用通仓平层法，也可采用斜层平推法、台阶法。某水电站大坝碾压混凝土采用斜层碾压的施工工艺，具有以下优点：

便于温控。针对工地所处位置气温高的特点，采用斜层碾压混凝土施工工艺相对平层碾压工艺来说摊铺面积小，每层混凝土的覆盖时间短，从而大大减少了仓面的温度回升，从前期温控最先保证了碾压混凝土的质量。

加快进度。采用斜层碾压混凝土施工工艺可以实现施工工序间的平行作业。在碾压的同时，可进行已收面允许冲毛部位的冲毛处理，同时，还可进行下一层立模、止水片焊接和钢筋安装等的施工。斜层碾压大大缩短了施工准备时间。

破坏程度小。采用平层碾压施工，不可避免地将遭受重型汽车转弯时对已碾压好仓面的严重破坏，但采取斜层碾压时载重汽车可以在下一层收仓的层面上先调头，然后倒退至碾压层面，从而将对已碾压好层面的破坏程度降低到最小。

层间覆盖时间短。碾压混凝土最大的仓面面积为1.8万m2,因连续上升铺筑的碾压混凝土层间允许的间隔时间须在8h以内，高温季节应在5h以内，如果平层碾压，仓面面积将达到最大的1.8万m3,致使施工强度很大，且施工质量难以保证。而采用斜层碾压后仓面面积相应减小到8360m2,仓面面积得到了有效控制，且拌和强度和碾压强度均大大降低，从而缩短了层间间隔时间，工程质量也可以得到保证。

特殊环境适应性强。某汛期在6～10月份，属高温多雨天气。而碾压混凝土最忌的就是雨水，碾压混凝土遇雨水后将变成松散烂泥状，无法碾压密实且无强度，对碾压混凝土质量造成致命危胁。在平层碾压时难以克服此问题，因其周边均是模板而导致积水无法排出;而斜层碾压施工面可将雨水顺利排出,只需对斜面进行单独处理即可，从而保证了工程施工质量。

3 斜层碾压的施工工艺

浇筑要领图：每一仓碾压混凝土必须严格按照要领图施工，浇筑要领图描述了详细的施工方案，每一仓由施工技术人员编写、绘制,工程技术部审核，项目总工程师签发，并在开仓前对仓面指挥长、诱导员、质检员、现场技术员进行技术交底。

混凝土运输：采用汽车直接入仓方式、满管溜槽或大溜槽方式入仓。

卸料：由诱导员指挥，采用退铺法依次卸料。卸料尽可能均匀，料堆坡脚若出现少量骨料分离，则由人工将其均匀摊铺到未碾压的混凝土面上。

平仓：每层平仓厚度为34～36cm,经检查若超过规定值则必须重新平仓;对于局部不平的部位人工辅助铺平。平仓方式由坡顶向坡底进行。

碾压：采用搭接法。碾压条带间的搭接宽度为10～20cm,端头部位搭接宽度为200cm左右。采用大型振动碾碾压，碾压按照先无振2遍，然后有振8遍，如达不到规定的容重指标，再无振2遍的程序进行，直至达到设计要求为止。振动碾行走速度为1～1.5km/h。

温度控制

合理安排仓位，科学配置资源。仓位安排的原则是薄层、短间歇、连续均匀上升，仓位安排的重点在于保证施工分层和层间间歇满足设计要求。坝体碾压混凝土分层严格按照设计技术要求和实际生产能力进行规范，升层不超过3m，大仓位碾压混凝土层间覆盖的时间较长，一般超过4h。因此，大仓位碾压混凝土尽量采用斜层平推法施工。

严格控制机口温度。砂石骨料运输均尽量安排在夜间或低温时段进行，右岸拌和系统成品料仓、输送皮带均设有遮阳设施，在骨料供应量能保证的情况下，成品料仓堆料高度均保持在2/3以上。水泥进罐前温度按不超过60℃控制，超过60℃的汽车应在停车场停车冷却直至温度达到要求。水泥和粉煤灰进入拌和机前的温度不超过45℃，否则延长水泥和粉煤灰停罐时间。

当气温达到20℃以上或不采取预冷措施无法满足浇筑温度要求时，即对骨料进行一、二次风冷。一、二次风冷后，碾压混凝土中的骨料大、中、小石分别达到 8℃、5℃、3℃以下，常态混凝土骨料大、中、小石分别达到5℃、3℃、0℃以下。

当气温达到32℃以上，或采取骨料预冷仍然无法控制机口温度时，采取加冷水或加冰拌和措施

4 斜层碾压中关键环节的处理

斜层碾压中存在仓面污染、坡脚处理等问题如何合理解决这些问题是保证施工质量的关键。

坡脚处理。当采用斜层碾压时坡脚会出现薄层尖角现象。振动碾行驶到坡脚位置时，骨料将直接受到振动轮压力作用而被压碎。为防止坡脚处骨料被压碎而形成质量缺陷，某大坝斜层碾压时，预铺水平垫层(先平层施工)一个条带，并控制振动碾不能行使到老混凝土面上。水平垫层超出坡脚30～50cm,第一次不予碾压，而将其与下一层的水平垫层一起碾压，这些部位最终完成碾压的时间必须控制在直接铺筑允许的时间范围内。水平垫层的宽度b由坡比及升层高度确定。每一层30cm碾压层碾压后,对斜层的斜坡三角区水平长度不小于50cm范围内的碾压混凝土由专人负责清除。

坡度控制。采用斜层平推铺筑法施工，首先应确定坡度即斜铺层层面与水平面的夹角。原则：便于施工机械在斜坡上摊铺、碾压作业，同时浇筑层混凝土量应与混凝土生产、运输设备的能力相适应。根据某大坝的仓号面积、拌和楼的生产能力、入仓手段以及摊铺碾压设备等的运行状况，将坡度控制在1∶10～1∶15。

平层方式。先摊铺水平垫层，后摊铺斜面混凝土，平仓方式从坡顶向坡底进行。斜面混凝土摊铺时下坡脚不得超出水平垫层的外边沿，斜层碾压时同平层外边沿部位一起碾压。

碾压方向。卸料摊铺平仓条带可根据施工方式进行调整。受横向廊道切割及孔底侧边的窄条形部位影响，摊铺平仓条带可平行水流方向，但迎水面8～15m范围内碾压方向应垂直水流方向。碾压混凝土平仓厚度每层为34cm。

二次污染的处理。某大坝碾压混凝土初期从大坝下游入仓，当斜层碾压从下游往上游施工时，运输车辆将在收仓面上行走，从而对已碾压好的混凝土产生扰动，影响混凝土初凝，降低混凝土强度。为解决该问题，在收仓面上铺设钢板，要求运输车辆不得从没有铺设钢板的部位行走，且行进速度要均匀。当后期从上游入仓时，汽车必须从老混凝土面上行驶,汽车轮胎势必将浆液带到老混凝土面上，致使仓面受到污染。为保证施工质量，安排专人处理二次污染：采用高压风吹干净。施工缝面铺砂浆前，严格清除二次污染。

5 质量检查

某大坝斜层碾压混凝土在碾压施工过程中进行了密实度检测，当达到混凝土龄期后采用钻孔取芯的方式检查混凝土浇筑的内部质量，芯样长度最长达15.73m,最小长度为0.12m,芯样平均长度为0.986m,芯样断口在施工缝面上的较少。仅有1段(孔口段)透水率为0.899Lu,其它均在0.5Lu以下;钻孔芯样表观密度最小为2580kg/m3,最大为2665kg/m3,压实度为98.5%，均满足设计要求。碾压混凝土芯样表面光滑，骨料分布均匀，结构密实，胶结好,气孔少，骨料架空较少。咨询专家评价较高。