望丰水库碾压混凝土重力坝高温季节施工浅析

卢海军

（湖南建工集团有限公司，湖南 长沙 410000）

当前行业现状而言，我国的水坝类型发生了较大的改变，碾压混凝土类型的应用逐渐广泛起来，诸如低耗能、质量高的特性被逐步彰显出来，且符合新型建筑工程环保理念的基本要求，在未来的发展前景较为广阔。望丰水库位于贵州省黔东南苗族侗族自治州雷山县城境内，拦河大坝为典型的碾压混凝土重力坝，坝顶高程达924 m，防浪墙顶高程达925.20 m，坝顶宽度为7.0 m，总体长度为191.00 m。大坝工程量较大，因工期长，需要在高温环境下进行，因此对碾压混凝土施工技术提出了较高的要求[1]。基于此，本文围绕望丰水库拦河大坝施工展开分析。

1 大坝概况

望丰水库正常蓄水位为917 m，死水位为874 m，校核洪水位为922.08 m，总库容为716万m3，兴利库容为551.5万m3，水库规模属小（1）型。拦河坝为碾压混凝土重力坝，坝顶高程924 m，最大坝高54.30 m，坝顶宽度7.0 m，坝顶全长246 m。大坝共分为10个坝段，从左到右依次为左岸挡水坝段1#～3#坝段、河床溢流坝段4#～5#坝段和右岸挡水坝段6#～10#坝段三部分，其中左岸挡水坝段长66 m，河床溢流坝段长53 m，右岸挡水坝段长127 m。主坝碾压混凝土共计16.81万m3。坝体采用R180150W2F50三级配碾压混凝土，坝体上游防渗层为R180200W6F50三级配碾压混凝土。

望丰水库属长江流域沅江水系清水江二级支流陶尧河中下游河段，坝址距离雷山县城6 km。坝址以上流域面积为38.5 km2，多年平均年径流量为3220万m3。雷山县气候温暖湿润，属亚热带海洋性季风气候，坝区气温呈周期变化。多年平均气温在19℃左右，极端最高气温39.4℃，最热月平均温度28.80℃，5月～10月平均气温都在21℃以上，各月极端最低气温-0.6℃～20.4℃之间，夏季强日照，夜间温差大。

2 碾压混凝土施工

2.1 施工流程

（1）混凝土拌和，此环节需要借助于拌和系统而完成，当结束混凝土平仓工作后便需要进行加浆振捣处理。

（2）混凝土运输，本工程中引入了15 t的自卸车，对于872 m以下的高程而言采用汽车直接入仓的方式，对于872 m～924 m范围内的高程而言，则利用上坝公路进一步运输到左坝肩处，而后使用负压溜管达到入仓的效果。

（3）铺料与平仓，关于卸料过程，应从一端逐步展开到另一端，遵循边卸料边平仓的基本原则，在进行平仓作业时需要借用推土机和挖掘机，对于部分骨料集中区域应采用人工散开的方式。

（4）碾压，需要使用到DX133型双钢轮振动碾压即，利用4.5 kW的高频振动器完成碾压作业，首先应进行2次静压，在此基础上进行8次振压，最后再次进行2次静压即可。需要在现场设置翻牌纪录牌，当结束碾压作业后做好翻牌纪录。

（5）层面及缝面处理，使用高压水冲毛机展开冲毛作业，先铺设砂浆后进行浇筑混凝土施工，要求厚度应介于1.0 cm～1.5 cm范围内。

2.2 混凝土运输和卸料

（1）碾压混凝土运输。碾压混凝土的入仓主要有两种方式，即以872 m高程为基准而进行划分。当使用负压溜管进行混凝土运输作业时，有必要对负压溜管的出口区域进行处理，即设置一个垂直向下的弯头，如果负压溜管盖带出现了损坏，应对其进行修补，严重时应随即更换。

（2）碾压混凝土卸料。①按条进行卸料，要求单条宽度介于8 m～15 m范围内。②在导流洞口上方区域增设洗车槽，当进行自卸车入仓作业时，可以完成对车轮的冲洗工作，以便顺利经过施工区域而不会受到影响，此过程车速应不可超过5 km/h。

2.3 混凝土平仓和碾压

（1）铺筑方法的选择。以斜层平推法为宜，考虑到坝底宽度为60 m，斜层的高度以2.4 m为宜，坡长应达到28.8 m，最大层的填筑量为655 m3。伴随着坝体长度的持续增加，对应的坝宽则呈现逐步变窄的趋势，各层的间歇时间也随之缩短，因此可以显著提升碾压砼各层的结合效果。

（2）碾压混凝土斜层平推铺筑施工。以坝的轴线为基准，要求“平推”方向应与其达到平行的状态，碾压层面需要由岸坡的一侧向另一侧倾斜，但需要以具体入仓道路条件做出调整。单仓的砼高度应在2.4 m以内，沿着固定的方式完成铺筑施工。

（3）开仓段施工。基于特定的工艺流程而展开开仓段的施工作业。对于初始铺筑斜面而言，无需达到一次形成的效果，当水平层的宽度达到10 m后则需要逐步形成斜层面，见图1。在碾压过程中不可出现振动碾碰触碾压混凝土面的情况，否则将会对坡角的骨料造成不良影响。

图1 开仓段斜层层面形成及斜面铺筑顺序示意图

（4）碾压混凝土的斜层铺筑。在整个碾压混凝土施工中，斜层铺筑是最为关键的一个环节，它所采取的方法与平层铺筑法一致。考虑到坡脚碾压混凝土的质量要求，为了不出现压碎现象，分析后决定采用预铺水平垫层的方法[2]。

（5）收仓段碾压混凝土施工。相较于开仓段而言，受仓段碾压混凝土的施工较为简单，首先需要完成老混凝土面的砂浆摊铺作业，并基于折线形的原则进行施工，伴随着斜层浇筑的持续进行且坡底与岸坡间距为10 m时，则需要转变为水平层与斜层交替铺筑的方式，由此逐步完成收仓处理，见图2。

图2 斜层碾压收仓口铺筑方法施工示意图

2.4 碾压混凝土施工层面控制

（1）考虑到碾压混凝土材料的质量特性，结束拌和到碾压完毕这一阶段的时间应控制在2 h以内。

（2）各类原材料的选择，砂石骨料来自京龙砂石料场，外加剂来自于贵州鼎盛以及科之杰，要求所有的原材料都达到质量标准，伴随着外界环境的变化，应对碾压混凝土做以动态控制，确保材料配合比的合理性。

（3）注重对迎水面3 m～8 m宽部位的处理，各层碾压混凝土层之间都需要铺洒适量的水泥粉煤灰净浆，要求厚度以1 mm～1.5 mm为宜。

（4）由于工程处于高温施工季节，因此自卸车应增设一个顶棚装置，起到隔离太阳的效果；对混凝土仓面进行喷雾保湿处理，此举可以降低混凝土温度，良好的控制混凝土表面失水现象。

（5）自卸车卸料以多点卸料的方式为宜，不可出现堆料过高的情况，尽可能避免骨料分离。

（6）施工冷锋处理，当结束上层铺筑施工且在材料尚未达到终凝状态前，有必要进行冲毛处理，做好下层浇筑之前的准备工作，即铺洒厚度为1 cm～1.5 cm的水泥粉煤灰砂浆。

3 碾压混凝土温控措施

3.1 降低混凝土入仓温度

（1）砂石加工系统。做好对砂石骨料的降温工作，可以适当加大堆料的高度，达到8 m以上。在高温施工环境中，可以对中骨料以及大骨料堆场增设喷淋设备，降低环境温度。在进行成品粗骨料入仓之前，有必要采取冲洗措施[3]。

（2）混凝土系统。无论是水泥罐还是粉煤灰罐，都需要利用黑色遮阳布进行遮盖。为拌合系统增设制冷装置，碾压混凝土拌合以冰水形式为宜。骨料系统输送带增设一个遮阳通风装置，避免阳光直晒，起到降低入料仓温度的效果。

3.2 控制入仓后混凝土温度

（1）采取仓面喷雾措施，进一步形成小气候环境。基于喷雾手段，对仓面温度的降幅可以达到3℃～6℃，还需要引入2台移动式喷雾剂，持续进行喷雾处理，在此过程中要求雾滴的直径达到40μm～80μm，提升雾化效果，避免混凝土表面泛出水泥浆液。此外，还能够显著降低浇筑区域的温度，缓解热量倒灌现象。

（2）采取保温覆盖措施，避免受到太阳的直晒，可以控制表面水分蒸发。在高温施工环境中，当结束混凝土的碾压以及振捣作业后，应使用聚乙烯泡沫塑料保温被进行覆盖处理。

（3）保湿养护，有必要进行表面漫水养护，确保混凝土早期最高温度降低幅度达到1.5℃。

（4）通水冷却。受当地环境的影响，水库在4月底便进入了高温施工季节，为了推动工程的持续开展，应按设计要求增设冷却水管。关于管道材料的选择，其内径与外径分别为28 mm以及32 m，且导热系数k≥l.6 kJ(m·h·℃)，在诸多材料中以聚乙烯水管的可行性较高。冷却水管应沿着斜层面进行铺设施工，在埋设过程中要求水管与上游坝面对的间距达到2.0 m～2.5 m，而与下游坝面间距相对较大，以2.5 m～3.0 m为宜，任何一根水管的长度都不可超过250 m。

4 结语

当前的水利水电工程受技术水平等多方面的影响，碾压混凝土重力坝的逐步普及。作为可靠的新型大坝形式[4]。碾压混凝土重力坝施工过程中往往会遇到高温季节。为了提升其结构的耐久性，在高温施工环境中应做好降温措施，并且要贯穿于原材料拌和以及后续施工养护等各个环节之中，为碾压混凝土重力坝的施工创设良好的环境。