碾压混凝土施工技术在水利工程中的应用

2015-12-18张再良

水利技术监督 2015年3期

张再良

(浙江名源龙盛建设有限公司，浙江嵊州 312400)

1 工程概况

该工程为某市一座大型水库大坝，该工程的主要功能为防洪和供水。大坝所处位置为U型河谷，谷底的宽度约为108m，坝顶高程处谷口宽约218m，河床覆盖层厚28m。水库大坝所采用的施工材料为碾压混凝土，最大坝高为88m，坝底长为116.88m，坝底宽为71m，坝顶长为227.7m，坝顶宽为7.5m，大坝建基面高程为824m，大坝混凝土总量44.5万 m3，其中碾压混凝土的体积为36万m3。

在该工程中进行碾压混凝土的施工采用分块施工的方式。整个坝平面总共分为5大块，在块体的交接处设置有导缝二道作为永久横缝。坝体的中间坝段为溢流坝段，两边对称相同，从中间段到边缘段，分别为钢筋混凝土泄洪排沙底孔坝段以及挡水坝段。

2 混凝土的拌和

该工程进行碾压混凝土的拌和所采用的机械设备选择时，应满足大坝混凝土浇筑强度的要求，该工程所采用的机械设备为2座可独立运行的CB-2×1500型双卧轴强制式混凝土拌和站，每座拌和站的生产能力为90m3/h。

在进行碾压混凝土的拌和时，应符合以下的施工流程:首先应将粗细骨料装入到储料仓中，通过气动仓门控制骨料的放料，采用微机称量适量的骨料之后即可通过水平皮带将其运送到转斗内，接着在将骨料通过上扬皮带运送到集料斗中，下一步即可将骨料运送到搅拌机中，该工程所采用的搅拌机为强制式搅拌机。水泥和粉煤灰是储存在储罐内的，同样需要进行微机称量之后运送到搅拌机内。外加剂是储存在储筒内的，采用的是自流的方式进入微机进行称量，最后也同样运送至搅拌机内。水是储存在压力水塔内的，在经过微机的称量之后，最终也是进行入搅拌机内。通常情况下碾压混凝土的混合物应进行58～60s的拌和。

3 混凝土的上坝运输

在进行碾压混凝土的施工中，应采用大仓面薄层连续浇筑的方式，之后快速升高坝体。在一环节中，碾压混凝土的上坝运输是一个关键点，这是碾压混凝土施工的一个重要特点。在该工程的施工中，对碾压混凝土上坝运输的多个方案进行分析对比之后，决定采用自卸汽车运输直接入仓的方式，自卸汽车的型号为19.5t，其中还采用高架门机和真空复合溜筒进行辅助上坝运输。在进行拌和站位置的确定时，应尽量将其靠近碾压混凝土的浇筑点，该工程中拌和站设置在浇筑点300m左右的地方。

为了更加顺利的进行上坝混凝土运输，该工程在进行基坑开挖时，即在河床中部开设处一条道路。此道路在进行施工时既要满足基坑出渣的要求，同时还应满足高程857m以下3大块混凝土的上坝运输要求，而对于高程在857m以上的坝段采用的运输方式略有不同:挡水坝段的运输方式为在岸坡处各设置一条上坝运输道路，接着采用挖机给皮带机喂料分别入仓;底孔坝段采用用高架门机深槽式皮带运输机直接入仓的运输方式;溢流坝段分高程分别采用钢结构斜坡道从左岸坝段入仓和利用左岸处回填道路上坝入仓的方式;其他各处的运输方式也各自不同。在施工中，汽车子入仓前应对轮胎进行清洗，确保轮胎上无污染物。

4 混凝土的铺筑

在该工程中，进行碾压混凝土的铺装主要采用两种方式，分别为水平铺筑和斜坡铺筑两种方式，每一层铺筑的厚度应控制在34～35cm，经过碾压之后每层的厚度为30cm。在铺筑施工中，分高程采用不同的铺筑方式。对于高程在874.5m以下的混凝土铺筑，采用水平铺筑跳仓式施工即可。而对于高程在874.5～896m之间的混凝土铺筑，采用全断面通仓斜坡铺筑的方式，这样不仅减少了运输道路，同时节约了工程成本，适合应用在该工程仓面窄长的情况下。当进行一个间歇层混凝土的铺筑时应一次性连续进行施工，同时间歇时间应控制在24h。

采用斜坡铺筑的方式可以大大的减少间歇时间，同时能够有效的提高层间结合质量。在进行斜坡铺筑施工时，可以对支模和铺筑等工序进行流水作业，这样不仅减少了支模工作量，同时对于开仓次数也得到了减少。

在进行斜坡铺筑时应特别注意二次污染的问题，以及在碾压机械达到不了的部位可能出现的薄弱层问题，同时薄弱层是位于坡角处。在进行碾压混凝土的施工中，应及时对已铺筑完成的混凝土仓面进行冲洗，确保干净整洁、不留积水，这样能够有效的解决二次污染的问题。对于坡角处存在的薄弱层问题，应在坡角处增设水平铺筑带，长度为1～2m，宽度为15cm，同时在间歇层上铺筑一层砂浆。对于高程在896m以上的混凝土铺筑，应采用水平铺筑单仓施工的方式。

在进行碾压混凝土的铺筑施工时，应满足平仓厚度和平整度的要求。通常情况下，可以采用水准仪对平整度和高程进行测量。而平仓厚度的测量可以采用钢筋插入法进行，在插入时确保仓面不出现凹坑，否则应采取措施进行补平。

在进行水平铺筑时，应沿着坝体的轴线方向从上游坝面向下游坝面进行摊铺，一次摊铺的宽条带宽度因控制在4m。

在进行斜坡铺筑时，应从坡顶向坡底进行，而在坡角处采用水平铺筑的方式。

在进行汽车卸料时，应根据指定的位置进行堆卸，为了确保碾压混凝土的施工质量，在进行堆卸时应尽量减少骨料之间产生分离。

5 碾压混凝土压实

在该工程中进行碾压混凝土的压实是采用双轮四碾光面滚筒型振动碾。振动压实的原理是通过碾压机械的自重和振动作用，促使砂浆进入骨料之间的缝隙内，从而达到振动压实的目的。如图1所示为混凝土的压实示意图。

图1 混凝土的压实示意图

(1)行走速度。该工程进行混凝土的压实时，应将碾压速度控制在1km/h，同时压实过程应确保速度均匀稳定，不得突然改变行车速度和路线。当需要在中途暂停施工时，应缓慢的降低速度。

(2)拌和物的VC值。在碾压混凝土拌和时是通过VC值进行控制的，根据该工程的施工情况，该工程确定的VC值为15～20s，在经过试验之后可根据实际情况进行适当的调整。

(3)铺筑厚度和碾压遍数。根据以往的施工经验，应在碾压混凝土的虚胖厚度控制在34～35cm之间，间隙层的厚度控制在210cm。碾压分三阶段进行，第一阶段先进行2遍的无振动碾压，以达到混凝土表面密实平整的目的;第二阶段进行8遍的振动碾压，从而将铺层碾压密实;第三阶段在进行2遍的振动碾压，最终确保混凝土表面不出现龟裂的问题，保证混凝土表面平整。

在碾压混凝土的压实过程中，需要进行密度的测量，在第二阶段碾压施工完成之后，即可此采用核子密度仪进行检测，该工程的碾压混凝土的密度应为2400kg/m3。如果碾压施工未能达到设计密度的要求，则应增加碾压次数直到达到设计密度为止。相邻两边碾压之间应确保有足够的搭接宽度，通常应控制在20～30cm。