浅析大坝碾压混凝土仓位规划和分层入仓手段

张千军

贵州中核水利水电建设有限责任公司 贵州 贵阳 550081

1、工程概况

关门山水库工程位于六盘水市钟山区大湾镇，距六盘水市33km。水库总库容908万m3，工程规模属小（1）型，工程等别Ⅳ等，本工程的主要以城镇和农村居民供水兼顾大湾镇工业供水的多功能型综合利用水利工程。关门山水库坝型为碾压混凝土重力坝，水库正常蓄水位▽1902.00m，死水位▽1860m，设计洪水位▽1902m，校核洪水位▽1903.72m。坝顶高程▽1904.6m，河床段坝底开挖高程▽1824.00m，最大坝高80.6m，最大坝底宽70.08m，坝顶长244.8m，坝顶宽度8.0m。

枢纽布置为：碾压混凝土重力坝+坝身泄洪+坝身取水管+坝身放空兼冲沙孔+供水管线。碾压混凝土主要分布在大坝垫层以上坝体区域，大坝碾压混凝土约35万m3。

2、施工特点分析

（1）碾压混凝土施工干扰大、工序复杂

施工干扰大主要体现在：大坝碾压砼施工期间还需进行大坝变态混凝土及基础固结灌浆施工，每层碾压砼施工上游3m为二级配，其余为三级配，布料干扰较大。

工序复杂体现在：除碾压混凝土施工本身工序较多外，还要考虑碾压混凝土与常态混凝土、变态混凝土及抗冲磨混凝土同层施工，碾压混凝土与基础固接灌浆、观测仪器埋设和帷幕灌浆施工等之间的相互关系。

综上所述，充分利用现场施工条件，合理安排施工组织，控制各工序施工质量，确保碾压混凝土施工按进度保质保量完工，是本工程碾压混凝土施工控制的难点。

（2）施工质量要求高

关门山水库工程，碾压混凝土重力坝部分最大坝高80.6m，工程规模属小（1）型，工程等别Ⅳ，如何严格依照施工规程规范和相关标准要求，精心策划，严格工艺作风，确保混凝土施工质量达到相关标准（如快速连续短间歇碾压施工，使层面抗剪断强度满足碾压混凝土抗剪强度设计技术指标），是本标段混凝土施工控制的重点。

（3）碾压混凝土高温季节、雨季施工特点明显，施工进度控制难度大

根据碾压混凝土的施工特性，一般不宜在高温季节施工碾压混凝土。当月平均气温等于或高于25℃时，必须采取有效的温控措施，控制浇筑温度和坝体最大温升在允许值以内。由于大坝施工工期紧张、施工强度高，高温季节必须安排浇筑碾压混凝土。给碾压混凝土施工带来了难度，特别是温控技术措施要求严格。在高温季节施工时需采取多种综合措施，以保确碾压混凝土施工质量。

根据碾压混凝土的施工特性，一般不宜在雨季施工碾压混凝土。由于大坝施工工期紧张、施工强度高，雨季必须安排浇筑碾压混凝土，亦给碾压混凝土施工增加了难度，防雨技术也是一种挑战。在高温多雨季节施工时必须采取多种综合措施，才能保证碾压混凝土施工质量。

（4）碾压混凝土铺筑方式的选择

根据坝体结构特点和施工条件，▽1854m以下仓面平均面积大，碾压混凝土主要采用斜层铺筑方式为主，▽1854m以上仓面平均面积小采用平层铺筑施工。施工实施时要做到周密计划，精心安排，提前预见可能会遇见的困难和问题，及时加以解决，确保施工计划的实现。

3、仓位规划及分层

3.1 仓位规划原则

(1)除表孔溢流面高强度混凝土外，同高程范围内的坝体变态混凝土与碾压混凝土同步上升，溢流表孔常态砼因施工工艺有差别，根据施工进度可以与碾压砼不同步施工。

(2)碾压混凝土仓位按照大坝结构布置、施工机械设备供料范围、入仓强度、 混凝土初凝时间、温控要求、定型模板模数及碾压混凝土压实层厚模数，确定仓 位的长度和分层厚度，以充分利用各部位混凝土入仓机械生产能力和使各坝段均 衡上升。

(3)碾压混凝土施工采用大仓面连续薄层短间歇浇筑方法，压实层厚为30cm，铺筑方式采用平层通仓法。低温季节，通仓层间覆盖时间可小于混凝土初凝时间时，当仓面面积较大，砼入仓铺筑碾压强度不能保证在初凝之前覆盖全仓位时，也可考虑采用斜层平推法施工。

(4)根据坝体结构布置、拌合生产能力、道路布置、运输入仓方式、浇筑强度，将坝体几个小仓位合并为一个大的仓面进行施工，同时为了解决碾压混凝土相邻仓位高差之间联系过渡，采用碾压混凝土斜坡道路进行过渡。

(5)仓位划分满足结构设计、施工规范和进度计划要求。

3.2 仓位规划

仓位规划考虑的主要因素有：工程结构特点、入仓手段、层间间歇时间、入仓强度、生产均衡性、施工干扰与连续性等。通过对整个大坝通仓分层浇筑进行强度计算，按照30cm 碾压层厚，12h小时初凝，▽1826m以上最大施工强度约达162m3/h。

因本工程碾压混凝土属于大体积混凝土，故混凝土的温度必须控制严格，同时为了确保混凝土层间结合良好，必须控制直接铺筑的允许时间。在遇到实际施工时如温度达不到要求需进行温控混凝土或不满足直接铺筑的时间，此时会影响混凝土生产能力时，因此现场可对分块作出适当调整。

3.3 碾压混凝土仓内条带划分

为便于仓内各工序形成流水作业，碾压混凝土施工时，根据仓面宽度划分成若干个条带。条带太窄，不便于设备布置，条带太宽则不利于流水作业，根据施工经验，条带左右岸方向宽15-18m，条带边缘插旗进行标识，施工时随时进行测量。碾压混凝土按条带进行下料平仓和碾压流水作业。

3.4 碾压混凝土浇筑分仓

大坝碾压砼分37仓，上游翻转模板27次，下游翻转模板35次。见关门山水库碾压砼分仓图：

4、碾压混凝土运输及入仓手段

自卸汽车直接入仓

汽车直接入仓的优点是：入仓速度快；缺点是入仓道路填筑量及拆除量大；需要修建洗车平台及在入仓口填筑碎石脱水路面；入仓口处理麻烦；同时对下游护坦的施工有较大干扰。

①坝体▽1826m ～▽1840.06m碾压混凝土运输为 20T 自卸汽车由拌和楼经右岸下游通过L1施工临时道路运至大坝下游，经进仓路至仓面。进仓路详见下图：

②坝体1840.06m ～▽1849.43m碾压混凝土进仓路见下图：

③大坝坝体高程▽1849.43m ～▽1861.15m碾压混凝土进仓路见下图：

④大坝坝体高程▽1861.15m ～▽1875.2m碾压混凝土进仓路见下图：

⑤、大坝坝体高程▽1875.2m ～▽1884.57m碾压混凝土进仓路见下图（拟建路）：

⑥、大坝坝体高程▽1884.57m ～▽1894.6m碾压混凝土进仓路见下图（拟新建）：

⑦大坝坝体（高程▽1894.6m～▽1904.6m）碾压混凝土运输道路自大坝两侧新建两条道路，满足溢流堰两侧碾压砼施工。

5、混凝土浇筑强度分析

5.1 设备的浇筑能力分析

自卸汽车运输能力分析：本标碾压砼自卸汽车平均运距约1.5km，砼运输路面均为泥结石路面，按最大小时强度73m3/h考虑，采用5辆20吨自卸车运输，考虑道路坡比、雨天等因素，每车按9m3装载；运距按1.5Km考虑，接料等待时间3min，运输时间10min，洗车及脱水时间2min，仓内倒退定位及卸料5min，回程时间10min。单车合计耗时30min。每小时单车运10趟，合计运90m3；高峰期每班需配7台车。

5.2 碾压混凝土浇筑强度分析

本工程施工设置1个总生产能力为2×180m3/h，同时可生产多个砼品种的大型自动化砼集中搅拌站，来满足整个工程的砼供应。生产规模满足混凝土高峰月浇筑强度4.37万m3的生产要求。碾压混凝土生产能力为162m3/h，生产规模满足混凝土浇筑高峰月对应的小时强度73m3/h，拌和系统满足生产强度要求。

6、结语

经过关门山水库一段时间的碾压混凝土施工实践，表明我们项目部制定的大坝碾压混凝土仓位规划和分层入仓手段尚且合理，没有因为混凝土运输和入仓而造成混凝土大坝施工窝工。在后续施工过程中，我们要时刻关注此分层入仓合理性，坚持不断创新，为今后的项目施工总结高效的施工方案，降低项目施工成本。