浅谈碾压混凝土平层通仓斜浇施工新技术

朱 浩， 朱 福 余

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司,四川 成都 610091)

1 概 述

西泌河水库拦河坝为碾压混凝土重力坝，大坝全长134.7 m，坝顶宽度10 m，最大坝高88 m，最大坝底宽度83.80 m。大坝左岸非溢流坝段桩号坝横0+70.2～坝横0+134.7，高程EL.683.0以上的碾压混凝土方量约1万m3，平层通仓斜浇高差约13 m，受坝后右侧入仓施工道路日渐陡短狭窄影响，碾压混凝土施工难度逐渐加大，混凝土运输车行驶安全随入仓施工道路陡、短、狭窄而日趋突出。为解决大坝左岸非溢流坝段碾压混凝土施工困难，同时降低车辆行驶安全风险，将坝后右侧入仓道路改从右岸EL.665 m马道行走入仓，途经大坝右岸非溢流坝段和溢洪道，在大坝左岸非溢流坝段从坝横0+70.2(高程EL.683.0)起坡，按10度坡度向上采用平层通仓斜浇施工法(非斜层平推碾压法)，逐层将大坝浇筑至坝顶设计高程696 m(一期混凝土)，使大坝左岸非溢流坝段与大坝左岸696 m上坝公路相连，然后再从左岸施工道路浇筑左岸剩余碾压混凝土(二期混凝土)。

2 工程主要特征

2.1 斜坡碾压混凝土施工难度较大

大坝左岸非溢流坝段最大长度64.5 m，最大宽度15.4 m，碾压混凝土松铺厚度34 cm，压实厚度30 cm，按不大于10度坡由左向右分层通仓斜浇碾压，碾压斜坡面时骨料受挤压容易向外侧(左侧)临空面移动，使斜坡面端头松散不易压实，再加上斜坡面入仓车辆进出频繁损坏坡面，需要振动碾反复碾压斜坡面。上游和下游混凝土变态区斜坡面灌注水泥浆时浆液容易沿坡面流失而振捣困难，需要反复加浆振捣，加浆量不易控制。随着不断升层，上下高差越来越大，仓面越来越狭窄，仓内运输车辆、平仓设备和碾压设备回转调头挪移困难，平仓设备和碾压设备需要反复开进开出。驾驶运输混凝土重车长距离斜坡倒车入仓卸料，增大了驾驶难度。因此，平层通仓斜坡法与平层通仓法、斜层平推碾压法相比，施工难度相对较大。

2.2 质量控制相对较薄弱

在一期碾压混凝土达到龄期后，再从坝横0+70.2由左向右分层斜坡碾压至EL.696.0 m，浇筑过程中，一期与二期之间结合面呈三角形，反铲摊铺料时容易形成骨料垒集现象，不及时扒散垒集粗骨料，容易形成内部架空现象。碾压时结合面尖角处振动碾钢轮不易碾压三角形尖角处或碾压不密实，容易形成渗水通道，质量控制相对较薄弱。

2.3 安全问题突出

随着大坝左岸非溢流坝段不断升层，入仓斜坡面日趋增长，上下高差越来越大，斜坡面上高临空振动碾多频率碾压，安全风险增大。浇筑二期碾压混凝土时，长斜坡驾驶重车在10度坡面倒车卸料时有翘头或侧翻倾覆的风险。二期碾压混凝土浇筑完后形成倒三角体，在自重作用下，倒三角体会沿结合斜面深层滑动，而引发较大的工程安全事故。

3 主要施工技术

3.1 总施工程序

左岸非溢流坝段一期碾压混凝土→左岸非溢流坝段二期碾压混凝土。

3.2 工艺程序

修筑入仓道路→铺设冷却水管→预埋止(浆)水片→混凝土运输→摊铺→碾压→检测→切缝(设置诱导缝)→养护→下一个仓位准备，

3.3 修筑入仓道路

用20T自卸车从3号渣场运料，反铲修筑入仓道路，完工后用振动碾压实路面，并在路面铺设脱水碎石带。

3.4 冷却水管预埋

(1)冷却水管采用公称外径φ32 mm，公称壁厚2.0 mm，导热系数K≥1.0W/(m×℃)的HEPE塑料管，根据图纸在仓面蛇形布置。

(2)混凝土厚度达到1.5m高度布置一层冷却水管，同一层中每根冷却水管长度不超过250 m，水平管距离1.5 m，垂直距离高温季节1.5 m或低温季节3 m。

3.5 止水(浆)片埋设

(1)横缝止水片在焊接过程中需要铅球控制竖向止水片铅直，止水焊接搭接长度不少于20 mm，焊接表面应光滑、无砂眼或裂纹，不渗水。

(2)止水铜片应安装准确、牢固，其鼻子中心线与接缝中心线偏差为±5 mm，定位后应在鼻子空腔内填满塑性材料。

(3)横缝橡胶止水带应由模板加紧定位，连接采用硫化热粘结，连接抗拉强度不低于母材的75%。

3.6 标识斜面控制线

用全站仪在上下游翻转模板上，用红油漆标识碾压混凝土斜面控制线。斜面控制线从坝横0+70.2开始，按照倾角10度方向线进行控制。

3.7 碾压混凝土运输

(1)碾压混凝土采用HZS180-1Q4000型拌和楼(2号楼)拌制的混凝土，混凝土水平运输采用20 t自卸汽车。

(2)运输混凝土汽车进仓前经冲洗平台人工两侧冲洗轮胎，待汽车轮胎冲洗干净，经碎石路面脱水后入仓，以防止轮胎将污物带入仓内。

3.8 铺料(平仓)工艺

(1)平面混凝土摊铺按条带台阶式薄层摊铺，斜坡面上铺料待推土机平料后，再用反铲修筑，挖除多余料，填补不够料，用反铲整平，最后人工用铁耙精细修平，确保斜坡面平直。

(2)均匀摊铺，每一碾压层平仓一次。

(3)铺料厚度控制在允许偏差范围内，一般控制在±3 cm以内；即每层摊铺厚度为34±3 cm，压实厚度为30 cm左右。

(4)铺料厚度控制：开仓前，由测量队将各层铺料层高控制线按照10%坡度用红油漆标在上下游模板上，以便控制斜层端部铺料位置和铺料厚度。铺筑砂浆时用铁耙或木耙反复耙平，砂浆铺撒厚度1～2 cm。

(5)平仓过程中两侧出现的骨料集中，应由人工将其均匀地摊铺到未碾压的混凝土面上，特别是斜坡面尖角处要及时扒散垒集骨料，防止内部架空，不允许有向下游倾斜和左右倾斜的坡度。

(6)人工修整斜面平整度误差不超过±3 cm，避免出现坡面凹凸不平或弯折或明显突变。

3.9 碾压工艺

(1)振动碾行走速度控制在1.0～1.5 km/h(即0.3～0.4 m/s)。施工时振动碾的行走速度直接影响碾压效果及压实度。

(2)碾压遍数：碾压遍数按2-8-2控制，即先无振碾压2遍，再有振碾压8遍，最后无振碾压2遍。

(3)碾压方向：上游迎水面8～15 m范围混凝土碾压方向一定要垂直水流方向，其余部位碾压方向同卸料平仓方向，对斜面端头条带要用振动碾按照静碾2遍、激振碾压8遍、最后静碾2遍。

(4)每层碾压作业结束后，应及时检测检测混凝土的压实度、密度，所测密度低于规定值时，应立即重复检测，并按要求进行补碾，补碾后仍达不到要求应挖除处理，斜坡面要加大检查频率，确保斜坡面碾压混凝土质量满足要求。

3.10 检测工艺

碾压混凝土仓内质量控制直接关系到质量的好坏，其控制主要内容包括：VC值控制；卸料、平仓、碾压控制；压实度控制；浇筑温度控制。

3.11 成缝工艺

(1)定位：切缝前，先测量定位，拉线，沿定位线切缝，以利混凝土成缝整齐。

(2)切缝深度：切缝深度控制在25 cm左右(压实厚度为30 cm)，不允许将碾压层切透。

(3)填缝：成缝后，缝内人工填塞化纤编织布，并用钢钎(钢棒)分层捣实，缝面埋设误差不得大于2 cm。

3.12 变态混凝土施工工艺

(1) 铺料：采用平仓机(推土机)辅以人工分两次摊铺平整，变态混凝土应随着碾压混凝土浇筑逐层施工，层厚与碾压混凝土相同。

(2) 加浆：斜坡面加浆，需要边加浆、边振捣，防止浆液沿斜坡面流失。

(3)加浆量标准：变态水泥粉煤灰净浆掺加量，三级配为4%，即40 L/m3，二级配为6%，即60 L/m3。

(4)振捣：采用φ100 mm高频振捣器按梅花型线路有序振捣，灰浆掺入混凝土就开始振捣，振捣应插入下层混凝土5～10 cm。

3.13 碾压混凝土缝面处理

(1)用高压水冲毛机清除碾压混凝土表面乳皮，使之成为毛面(以清除表面浮浆及松动骨料为准)。

(2)清扫缝面并冲洗干净，在新碾压混凝土浇筑覆盖之前应保持洁净，并使之处于湿润状态。

(3)在已处理好的施工缝面上按照条带均匀摊铺一层1.0～2.0 cm厚水泥砂浆垫层，铺浆后应立即覆盖碾压混凝土，砂浆标号比同部位混凝土标号高一个标号等级。

3.14 表面养护及保护工艺

(1)一般压实后10小时就进行养护，养护时间须比常态混凝土长。

(2)连续铺筑施工的层面不进行湿养护，如果表层干燥，可用喷雾机或冲毛机适当喷雾，以改善小环境的气候。

(3)混凝土强度未达到4.5MPa前运输设备不得碾压混凝土表面。

4 结 语

西泌河水库拦河大坝为碾压混凝土重力坝，挡水大坝地处“V”字形深山峡谷，受左岸地形地势影响，左岸无法开挖入仓施工道路，要完成大坝左岸EL.683 m以上碾压混凝土，需要从右岸EL.665 m马道，途经大坝右岸非溢流坝段和溢洪道，至坝横0+70.2(溢洪道与左非衔接处)起坡，按不大于10°坡度平层通仓斜坡浇筑左岸EL.683 m以上碾压混凝土。实践证明，在左岸高差不大情况下，采用平层通仓斜坡碾压混凝土技术是安全、经济、可行的，施工质量能满足大坝碾压混凝土技术要求。