研究水库碾压混凝土坝的施工质量控制

陈丰菊

（贵州科建检测有限公司 贵州贵阳 550000）

碾压混凝土施工质量控制，对于大坝的整体质量控制具有较大的推动作用。

1 工程概况

龙里县龙滩水库工程位于龙里县水场乡高沟村老榜河中段，坝址距离龙里县城直线距离18.5km，坝址以上控制流域面积24.3km2，总库容509万m3，龙滩水库是向龙里县的贵龙城市经济带、水场工业园区供水，同时满足下游灌溉、人饮的一项综合水利工程。工程等别Ⅳ等，工程规模为小（1）型工程，枢纽布置由挡水建筑物、泄水建筑物、取水兼放空建筑物及排洪渠建筑物组成。坝型为碾压混凝土重力坝，最大坝高66.0m，最大坝长270m。其大坝工程最后一仓碾压混凝土于2018年3月6日完成，截止目前混凝土龄期已达90d。并在大坝第7个坝段（即坝横0+185.5-坝横0+215.5）的坝横0+201.00处1179.82～1162.34m高程上游面C20二级配碾压混凝土防渗区成功钻芯检测取出一根直径190mm，芯长17.48m的混凝土芯样。

2 碾压混凝土配合比设计基本需求

做到节约水泥，经理合理，需满足混凝土结构设计要求的强度等级；满足工程所处环境要求的混凝土耐久性；满足混凝土施工所要求的和易性。

对碾压混凝土配合比进行具体设计过程中，需了解混凝土结构设计要求的强度等级，确定混凝土配制强度，由配制强度确定满足强度的水灰比。了解工程所处环境要求的混凝土耐久性，确定满足耐久性的水灰比和最小水泥用量。了解混凝土施工所要求的和易性及施工工艺，确定坍落度；了解构件尺寸、净间距等确定最大骨料粒径。掌握原材料的性能指标，包括：水泥品种、强度等级、密度；砂、石骨料的种类、表观密度、级配、最大粒径；拌合用水的水质情况；外加剂的品种、性能、适宜掺量，确定配合比。配合比多数采用绝对体积法，因为碾压混凝土原材料质量会对碾压混凝土大坝施工质量产生直接影响，因此需要对混凝土配合比指标和材料基本指标进行合理配置[1]。

混凝土配合比设计中，所需控制的三大指标有：水灰比；砂率；单位用水量。按照《水工碾压混凝土施工规范》规定，在混凝土拌和设备正式投入混凝土生产前，应按经批准的混凝土施工配合比进行生产性试验，以确定最佳投料顺序和拌和时间。为进行主体工程的混凝土施工提供相关参数。

3 混凝土碾压施工质量控制

3.1 运输环节的控制

碾压混凝土的特点为连续性、大仓面施工性等，所使用的运输设备在混凝土运输过程中需满足不发生泄漏、分离、漏浆、严重泌水，并减少温度回升和坍落度损失。对于不同强度等级（标号）或其他特性不同的混凝土同时运输时，做好唯一性区分标识。碾压混凝土入仓方式会对混凝土施工质量带来一些影响，可以在运输过程中，缩短运输时间，减少运转次数或者采用更加合理的方式，防止混凝土温度升高，或者出现VC值损失现象。

龙里县龙滩水库工程主要是结合坝址位置的地形特点对混凝土拌合进行布置，使用自卸车辆和溜槽运输，从而促使碾压混凝土连续快速的施工需求得到满足，在一定程度上减少了运输时间，避免温度升高和VC值损失。

混凝土采用的入仓方式是，在1703.63高程以下的基坑位置，使用汽车直接入仓，在入仓之前，汽车轮胎被高压水清洗，然后入仓。针对1703.63m以下的则使用皮带机配合溜管、配合自卸车辆运输入仓，对拌合站进行布置，在右坝肩靠近下游的地方，距离坝轴线41m的1750.0m高程处，当混凝土出机之后，直接进入到皮带机系统当中，然后通过溜槽进入到仓面当中，混凝土输出能力控制在180m3/h，通过这种方式相对汽车直截入仓的速度快4倍。

3.2 碾压混凝土结合层面的控制

该大坝，在设计上，使用了防渗措施，但是从已经建成的碾压混凝土坝上分析，最主要的问题便是质量问题，这是碾压混凝土和常态混凝土之间相互区别的地方，对碾压混凝土层面之间的渗透问题进行有效控制，在整个质量控制中是重中之重[2]。

因为碾压混凝土主要采用的是分层碾压施工方式，在对碾压混凝土进行具体的铺料之前，仓面质量控制对于层间渗透存在较大的影响，层面之间的混凝土结合质量好坏直接影响铺筑上层碾压混凝土结合质量，同时直接影响碾压混凝土的抗渗性以及抗剪性。对此，要确保上层碾压混凝土骨料嵌入下层已经碾压好的混凝土当中去，从而促使上下层碾压混凝土可以充分结合，促使上下层已经碾压完成的混凝土相互咬合，从而形成一个整体，促使碾压混凝土抗渗能力得到提升，能够在一定程度上防止层间发生渗透现象，这对于碾压混凝土质量控制具有重要影响。

3.3 碾压混凝土VC值控制

碾压混凝土必须具备一定的可碾压性，需要将VC值控制在通过碾压试验的允许范围内，其中VC值过大或者过小，均会导致碾压混凝土的孔隙率增大。经过碾压试验之后，摊铺厚度可以控制在25～34m之间，而压实厚度则控制在23～30cm之间，碾压遍数可以使用先无振碾压2遍，此后使用有振碾压8遍，最后进行2遍的无振碾压。促使碾压的反向和水流的方向垂直，确保相邻条带之间的搭接宽度在20cm以上，纵向搭接的长度需要控制在1～3m之间[3]。而对于振动碾压行走速度而言，需要控制在1.0～1.58km/h的范围内，经过3～4遍的碾压，开始泛浆之后效果达到最佳，进行测定之后仓面混凝土为3～6s，为了能够对碾压质量进行有效控制，不同仓面对混凝土均对VC进跟踪测量，然后将VC值控制在3～8s内，对于那些与混凝土标准不相符的部分，则不进入施工仓面。

3.4 卸料和平仓的控制

因为碾压混凝土是一种坍落度为零的干硬性混凝土。若不能进行有效的控制，就容易出现粗骨料集中，从而出现孔洞，引发渗水现象。这种情况下，可以采用以下方式进行控制。

针对从溜槽出来的混凝土而言，可以使用汽车沿坝轴线方向进行倒运，对这些料卸在新铺装但是未碾压的混凝土面上，最好不要直接将其卸在已经碾压完成的层面上，尽可能的将卸料的高度压低，最高不能超过1.5m。使用2～3点式进行卸料，控制料堆的大小，以防止骨料出现大量的分离。当卸料之后，需要在堆料的四周集中大骨料，通过人工分散的方式分散到料堆上，不能继续在没有处理的料堆附近分散在条带上。当汽车在舱内行驶的时候，对其速度进行有效控制，速度不能过快，不能出现急刹车和急转弯现象[4]。

3.5 施工环境的有效控制

实施碾压混凝土施工，需要在日平均气温为3～25℃之间进行，若气温过低，或者气温过高，则需要采取适当的降温措施。在冬季，日平均气温在3℃以下，可以使用过水热，促使温度升高至22℃，然后使用拌合机搅拌混凝土。当日平均气温在25℃以上的时候，则可以在仓储上搭设相应遮阳棚，使用汽车篷布针对输料皮带对其进行封闭，以避免日晒或者水分蒸发散失。

4 结束语

当前，碾压混凝土筑坝技术在我国得到了快速发展，但是在不同地区，气象、水文、泥沙和地质等情况均存在不同之处，对于碾压混凝土大坝的结构设计、导流度汛等均带来一定影响。因此，对碾压混凝土坝进行施工，其重点和难点在于上游面的防渗以及层间结合的强度。相应技术人员需要对各项因素进行严格控制，从而提升碾压混凝土施工质量。