房县三里坪电站碾压混凝土双曲拱坝施工质量控制

周 灿，刘修跃

（湖北腾升工程管理有限责任公司，430070，武汉）

一、大坝主要参数

湖北省房县三里坪电站挡水建筑物为碾压混凝土对数螺旋形双曲拱坝，采用的是外包防渗层内部碾压的结构形式，最大坝高133 m(不含8 m深的填塘碾压混凝土)，坝顶轴线长度280.73 m，坝顶宽度5.5 m，拱坝中心线处坝底宽度22.7 m，厚高比0.17。大坝在EL 360.0 m设两个中孔，孔口尺寸5 m×8 m，在坝顶设三个溢流表孔，孔口尺寸12 m×8 m。

二、质量控制要点

建设监理部门在大坝主体工程开工前，根据工程特点和技术要求编制监理实施细则。在细则的指导下，从原材料的质量控制入手，到开仓前的测量放样和备仓，直至混凝土拌和、运输、入仓、平仓、碾压、养护、温控等各个环节，均要按照工序的特点分别有针对性地采取旁站、巡视、见证、跟踪检测等不同形式的质量控制。

1.原材料的质量控制

三里坪电站的原材料均为施工单位自行采购或生产，自行采购的原材料包括水泥和粉煤灰等胶凝材料、高效缓凝减水剂和引气剂等外加剂、紫铜片和橡胶带等止水材料以及钢材；在施工现场生产的原材料主要有砂石骨料。

凡是进入工地的材料，均要有质量检验报告和出厂合格证，在查验合格证明材料之后，再由工地试验室按相关规范规定的检测频数进行取样，监理进行平行检测和见证取样，自行生产的砂石骨料同样按照检测项目和频次进行检测，合格之后才能允许使用。

2.测量放样的质量控制

鉴于对数螺旋形大坝具有变曲率的特点，测量监理工程师按照设计图纸提供的参数方程，编制C语言放样程序指导放样、竣工验收的测量，监理对测量的质量控制主要采取联合测量和抽查的方式进行。

3.配比和拌料过程的质量控制

本工程采用的拌和机为DW 240型双卧轴连续式强制搅拌机，由于工艺上的原因，拌和时间小于规范规定的时间，为此，除了常规检查称量系统、称量误差、含气量、外加剂浓度及出机口VC值外，关键还要对拌和物的均匀性进行检查，主要采用目测或手捏判断生熟程度。目测时以拌和物颜色均匀、砂石表面附浆均匀、无水泥粉煤灰团块为合格；刚出机的拌和物用手轻握时能成团，松开后手心无过多灰浆黏附，石子表面有灰浆光亮感为合格。

在此要特别强调的是，外加剂和引气剂的添加不同于胶凝材料和砂石骨料的直接称重添加方式，而是溶于水后称量溶液重量。为此，要制定溶液浓度曲线表便于检查，同时，在配合比中要注意扣除相应的水重量，以免造成水灰比偏差。

4.混凝土拌和物运输的质量控制

汽车和负压溜槽是本工程采取的主要运输方式，EL 330 m以下采用汽车入仓。汽车入仓应注意的问题主要包括：一是入仓道路要设置滤水性好的冲洗段，入仓前将车辆冲洗干净，杜绝将泥土及污水带入仓内；二是仓面行驶的车辆避免急刹车、急转弯等有损混凝土层面质量的操作，特别是采用后退法卸料时应尤为注意。

5.仓面的质量控制

仓面质量控制主要包括VC值、卸料与平仓、碾压、层间接合、变态混凝土以及诱导缝安装和止水等施工，本文对碾压混凝土部分的施工控制进行阐述。

（1）仓面VC值的控制

碾压混凝土是否具有可碾性，除了用VC值测定仪检测VC值外，还可根据碾压形态进行判断。当碾压3～4遍后，表面平整有光泽，呈现一定弹性，且明显有灰浆泛出，则说明可碾性好。

VC值并不是一成不变的，需要根据施工工艺条件、气温条件随时调整，调整时应本着水胶比不变的原则增减用水量。

（2）卸料和平仓的质量控制

监理在审批方案时应分析施工单位的上料强度计算，择优选择铺筑方法，因为铺料方法是决定层间结合的一个重要因素。当仓面面积较大而入仓强度无法满足层间间隔时间要求时，应选择斜层法。反之，入仓强度高、资源投入足时应选择平层同仓法。

无论是汽车还是负压溜槽入仓，均要严格将卸料的自由落差控制在1.5m范围内，避免骨料分离，同样在平仓过程中，若出现骨料集中，要均匀分散至未碾压的混凝土表面，严禁覆盖。

平仓时除了控制铺料厚度外，还应控制与坝轴线平行方向的平仓，避免形成渗漏通道。

（3）碾压工艺的质量控制

碾压工艺主要控制压实遍数、行驶速度、碾压方向和条带搭接等。

该工程使用的是2台12 t振动碾，能够适应较小仓面的操作且具有合适的压实效率。通过试验确定的压实遍数为2+8遍，即2遍静碾、8遍振动碾。为避免因条带漏碾或搭接不好形成渗漏通道，应垂直于水流方向碾压，为防止边坡部位漏碾，应以双轮碾压的遍数为准。

（4）层间结合的质量控制

层面质量是坝体层间抗剪、抗渗的核心所在，而保持层与层之间形成整体的关键就是混凝土入仓后要尽快完成平仓和碾压，从拌和到碾压完毕的最长允许时间，按规范要求应控制在2小时以内。为确保层间接合质量和满足施工要求，确定不同月份碾压混凝土层面间隔时间及处理方式见表1。

对于Ⅰ型冷缝，在铺砂浆时，应注意按条带铺设且面积不能一次性铺得太大，要与上料强度相适应，避免砂浆硬化造成层面的二次清理。

表1 碾压混凝土层面间隔时间及处理方式

（5）变态混凝土施工的质量控制

因成孔加浆具有振捣效果良好、表面泛浆适中、施工简便等优点，故在本工程中采用了打孔加浆的方式，加浆量为施工部位碾压混凝土体积的4%～6%，施工过程中可制作一个容器折算成每米浆量来控制加浆量。

无论是先振后碾还是先碾后振，均要对接合部位进行骑缝碾压，避免漏振漏碾。

（6）温控及养护的质量控制

碾压混凝土的温控、养护及特殊气象条件下施工应作为一个专项技术方案来研究，这对于坝体裂缝的预防尤为重要。

三、质量控制手段及效果

三里坪碾压混凝土双曲拱坝施工过程中采用的主要检测手段有核子密度仪测压实度、维勃稠度仪测VC值以及钻孔取芯和压水检查等。

2009年9月16日至10月3日进行了大坝钻孔取芯和压水检查，本次在大坝坝体共布置8个检查孔，其中钻取芯孔4个，压水试验孔6个。

1.钻孔取芯

在4个取芯孔内钻取整长芯样10 m以上的5根，总长52.78 m，占钻取芯样总长度的23.4%，其中Φ150mm单根完整最长混凝土芯样11.30 m，Φ200 mm单根完整最长混凝土芯样10.36 m。

2.芯样断口

层面折断和缝面折断断口共87个，占断口总数的34.8%；施工机械及人工等原因产生折断断口共163个，占断口总数的65.2%，大坝钻孔取芯采取率为100.0%，获得率为99.8%。

3.芯样描述

对大坝混凝土钻孔取出的芯样进行外观检查，碾压混凝土整体质量好，混凝土芯样表面光滑、致密，结构密实，骨料分布较均匀，胶结情况好。但局部可见小气孔，极个别部位存在骨料集中、浆液离析和骨料周边包裹不密实等现象。

4.压水检查

共进行了114段次压水试验，试验结果表明，透水率最大值0.519 Lu，最小值0 Lu，平均值0.26 Lu，属于不密实性分类标准的Ⅰ类共109段次，占压水试验总段次的95.6%，其余共5段次，占压水试验总段次的4.4%。

5.芯样力学指标

大坝钻孔取芯后，监理对芯样进行了平行检测，抗压强度最大值28.7 MPa，最小值17.8 MPa，平均值23.4 MPa，劈裂强度最大值2.38 MPa，最小值1.26 MPa，平均值 1.78 MPa。

四、结 语

本文仅针对施工工序简要阐述了监理过程中应注意和控制的各个要点。但是，从质量控制的角度而言，按照设计图纸及有关技术要求，将施工按工序进行分解并实施全过程动态控制，是确保质量的根本。

[1]戈雪良，方坤河，曾力.中国碾压混凝土拱坝材料特性研究[J].中国水利，2007（21）.

[2]王杰，卢大文，周达康.大花水碾压混凝土高薄拱坝快速施工技术研究[J].中国水利，2007（21）.