柬埔寨水坝碾压混凝土施工技术措施

徐庭馨，徐少国

（1.浙江省水利水电勘测设计院，浙江杭州310010；2.松辽委察尔森水库管理局，内蒙乌兰浩特137400）

1 工程概况

柬埔寨菩萨水坝项目是我国政府援助柬埔寨优惠买方信贷项目，项目区位于柬埔寨西部菩萨市南面，菩萨河支流StungKamrano 河、StungPeam 河上，距菩萨市73 km，距柬埔寨首都金边约259 km。

菩萨水坝为两座碾压混凝土重力坝，基岩垫层和上下游面混凝土为常态混凝土，内部为碾压混凝土，即所谓的金包银型式的碾压混凝土重力坝。

3 号坝灌溉面积为2 800 hm2，正常蓄水位库容2 550 万m3。最大坝高38.00 m，坝顶宽度4.5 m，坝顶长度575 m，溢流堰2 孔，净宽24 m。

5 号坝灌溉面积为3 400 hm2，正常蓄水位库容2 450 万m3。最大坝高25.00 m，坝顶宽度4.5 m，坝顶长度477 m。

设计标准为50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核，主要作用为防洪灌溉。

2 碾压混凝土的施工技术措施

2.1 碾压混凝土试验配合比

先进行碾压混凝土原材料物理性能试验，根据试验结果，设计、试配碾压混凝土配合比，通过若干组试配复核，确定出抗分离能力强、碾压效果和各项物理力学指标均能满足设计要求的施工配合比，该工程试验确定的配合比见表1。

表1 施工配合比

2.2 碾压混凝土的拌制

工程采用两套强制式HL120-2F1500 混凝土搅拌站，单套生产强度为60 m3/h，能够满足混凝土的施工要求。在搅拌站附近建立工地试验室，随时检测混凝土的温度、出机口混凝土的VC 值和骨料的含水率。搅拌站配备砂含水率快速测定装置，具备相应的拌和水量调节补偿功能。

2.3 混凝土的运输

混凝土的运输采用8 台5t 自卸汽车，并在自卸汽车上设置遮阳、防雨措施减少外界环境对混凝土稠度的影响。为了控制骨料分离，卸料斗的出料与自卸汽车之间的自由落差不大于1.5 m，在距入仓口20 m 的道路上，设置两台洗车机，以便冲洗轮胎；路面用8 mm 厚花纹钢板铺设，以利于脱水。在仓面上，严禁汽车急刹车和急转弯，避免破坏强度还不高的混凝土表面及影响层面胶结。

2.4 卸料和平仓

在仓面较小，混凝土浇筑能力满足仓面要求时，采用平层通仓法；在仓面较大，为缩短层间间隔时间，采用斜层平推法。斜层平推可以用较小的浇筑能力浇筑较大面积的仓面，即达到减少投入、提高工效、降低成本和改善层面结合质量的目的。尤其在气温较高的季节，采取这种施工方法效果更为明显。避免在坡脚部位形成薄层尖角和严格清除二次污染，是保证斜层平推法施工质量的两个主要问题。因薄层尖角部位的骨料易被压碎，在坡脚伸出一个平段是避免形成薄层尖角的一个有效的方法。

摊铺以固定方向逐条带铺筑，施工层次分明，层间间隔时间容易控制，便于有序施工。条带宽度设为5～7 m，混凝土的摊铺使用推土机，人工配合机械施工造成的骨料堆积并对仓面进行局部平整；平仓厚度控制在35 cm 左右，边摊铺边检查，保证碾压层厚度均匀。

2.5 碾 压

碾压混凝土平仓后，采用振动碾碾压密实。对于大面积碾压作业面采用BW-200AD 振动碾，对于边角部位采用BW-75S 手扶式振动碾，根据碾压试验确定的行走速度为1.5 km/h。

混凝土的碾压遍数和作业程序为：无振2 遍+有振6 遍+无振2 遍。

施工中根据情况采用不同的碾压厚度，有利于满足对层间间隔时间的要求。碾压厚度小于最大骨料粒径的3 倍时，则最大粒径骨料将影响压实效果或骨料被压碎。

压实容重的数值是碾压混凝土是否压实的主要标志，故施工过程中应尾随碾压作业进行检测。该工程的压实容重为24 850 N/m3，当所测容重低于规定指标时，可增加碾压遍数，仍达不到规定指标时应分析原因，采取相应措施。碾压中出现的弹簧土现象，只要压实容重能够满足要求，可不必处理。无振碾压可以弥合细微的表面裂纹。

为避免因为拌和物放置时间过长而引起混凝土质量问题，对拌和物自拌和到碾压完毕的时间有所限制，具体应根据不同天气条件下混凝土VC值变化情况和对压实容重的影响来确定。一般情况下，碾压工作应在混凝土拌和后2 h 内完成，对于气温较高的天气，还应缩短，低温或多雨天气，可适当延长。与下一条带同时碾压的部位，完成碾压的时间应严格控制在能够满足结合质量的最大层间间隔时间内。

2.6 成 缝

该工程采用切缝机成缝，在碾压混凝土无振碾压两遍后立即用切缝机进行切缝，以保证混凝土块体有效的分开，缝间用细砂填充。

2.7 层、缝面处理

为了确保混凝土层间结合良好，必须控制施工层间间隔时间。层间间隔时间控制标准采用双重标准，即直接铺筑允许时间和加垫层铺筑允许时间。该工程这两个时间分别规定为6 h 和24 h。由于直接铺筑工序简单，效率高，层间结合质量好，所以在施工安排上应优先采用。 碾压混凝土筑坝中的施工缝及冷缝是个薄弱环节，往往形成渗漏通道，影响抗滑稳定，必须进行认真处理。施工缝和冷缝，经过毛面处理并冲洗干净后，表面比较粗糙，为了保证垫层能在表面充分填充并有相当的富裕度，应使用1.0～1.5 cm 厚的砂浆，其配合比应比碾压混凝土高一个等级。砂浆层铺完应紧接着摊铺混凝土，防止已铺的砂浆失水干燥或初凝。

碾压混凝土停止铺筑时，停止铺筑处的坡面应不陡于振动碾施工的最陡坡度1∶4，并应将斜坡上的混凝土碾压密实，清除坡脚处厚度小于10～15 cm 的尖角部分。

2.8 异种混凝土浇筑

大坝上下游常态混凝土宜与主体碾压混凝土同步进行浇筑。

图1 异种混凝土结合部位的处理

1）常态混凝土与碾压混凝土的结合部位应按图1所示方式认真处理。施工时碾压混凝土和常态混凝土按顺序交叉上升，先进行碾压混凝土作业，碾压混凝土碾压完成后即浇筑常态混凝土，且常态混凝土略低于碾压混凝土，人工采用高频振捣器先沿模板依次向仓内方向振捣，并插入下一层混凝土5 cm 左右。在两种混凝土结合处振捣器插入到碾压混凝土中，精心振捣，使常态混凝土与碾压混凝土结合良好。碾压混凝土铺料边缘应整齐平整。浇筑常态混凝土前，碾压混凝土端部坡角若有松散、已失水干白的拌和物和分离的大骨料应予挖除。

2）常态混凝土应在初凝前振捣密实；碾压混凝土应在允许层间间隔时间内碾压完毕。

2.9 变态混凝土浇筑

坝内常态混凝土宜与主体碾压混凝土同步进行浇筑，目的在于保证两种混凝土交界面的结合良好。导流底孔、溢流面、闸墩等对表面平整度要求高或者厚度和体积比较大的常态混凝土，与坝体碾压混凝土同步浇筑时不易保证外观质量，上升速度会受到较大影响，同步交叉浇筑比较困难。因此宜分二期分别浇筑，为确保一、二期混凝土之间的良好结合，于是在常态混凝土和碾压混凝土之间使用变态混凝土。

变态混凝土是在碾压混凝土摊铺施工中铺洒灰浆，而形成的富浆碾压混凝土，可以用振捣的方法捣固密实，应随着碾压混凝土施工逐层进行。铺洒灰浆的碾压混凝土的铺层厚度可以与平仓厚度相同，以减少人工作业量，提高施工效率。为了保证质量，应准确标定铺洒灰浆用具的计量和对应的铺洒面积，并精心组织施工。

变态混凝土施工在碾压前进行，并在碾压时搭接一定宽度才能保证变态区域和碾压区域的良好结合，强力振捣是保证变态混凝土均匀性、上下层结合以及与碾压区结合质量的必要措施，也可以采用搅拌站拌制的相同配合比的低塌落度干硬性混凝土，代替变态混凝土。

2.10 特殊气象条件下施工

项目区位于热带季风气候区，有明显的旱季和雨季，旱季持续高温，雨季一天之内都有一场或几场雨，但一般历时不长在1～4 h 之间。

2.10.1 高温条件下的碾压混凝土的施工

高温天气施工，保证施工质量最根本的途径是大幅度削减层间间隔时间，同时应采取控制和补偿表面水分蒸发散失的措施。

1）掺加缓凝减水剂。加入缓凝减水剂对延长碾压混凝土初凝时间、减少拌和用水量等方面具有显著的效果。缓凝减水剂的掺量，要根据试验数据，严格控制。特别是用粉末状的，在稀释时，控制好用水量，并在使用前1 d 稀释，使其充分溶解，并在使用时，要定时搅拌，使其密度均匀。

2）斜层平推铺筑法施工。斜层平推铺筑，人为缩小浇筑仓面，大幅度缩减层间间隔时间，对混凝土的层面结合质量和抗剪能力都有可靠的保证。

3）改进的台阶浇筑法。在高温环境下，混凝土的初凝时间大幅度缩短，为保证层间结合质量，需要减少一次摊铺碾压的面积，使上层混凝土能在下层混凝土初凝前或更短时间内覆盖碾压密实。采用台阶铺筑法，块与块之间不用模板分隔，而是有混凝土自身形成一定坡度的斜面，在层间间隔时间内，完成一个自下而上的浇筑循环，满足在高温环境条件下碾压混凝土坝连续施工的要求。

4）碾压混凝土的仓面覆盖。高温条件下，采用聚乙烯气垫薄膜对仓面及时进行覆盖，不仅可以起到保温保湿的作用，还可以延缓碾压混凝土的初凝时间，减小VC 值的增加。同时对皮带机、下料溜槽、运输车辆设置遮阳遮雨棚，以降低曝晒或降雨对混凝土拌和物含水量的影响。

5）施工仓面喷雾。采用喷雾的方法，可以形成适宜的人工小气候，起到降温保湿、减少VC 值的增加、降低混凝土的浇筑温度的作用。

碾压混凝土仓面喷雾的主要技术要求是：单位时间雾雨浸润深度H＜3 mm/h，雾雨最大粒径dmas＜0.5 mm。

6）降低浇筑温度。碾压混凝土的浇筑温度一般不应超过25 ℃，可考虑采用骨料冷却、加冰拌等常规方法；也可适当增加拌和用水量，降低出机口的VC 值，为以后VC 值的增加留有余地。

2.10.2 雨天施工

在降雨强度小于3 mm/h 的条件下，可采取措施继续施工。当降雨强度达到或超过3 mm/h时，应停止拌和，迅速完成尚未进行的卸料、平仓和碾压作业，并采取防雨和排水措施。