贵州观音岩水库碾压混凝土拱坝施工技术与质量控制

(广东水电二局股份有限公司，广东 增城，511340)

1 工程概况

贵州观音岩水库位于贵州省水城县阿戛乡仲河村观音岩，水库所在河流为月亮河干流上游巴都河河段，属珠江流域西江水系北盘江一级支流，水库坝址以上集雨面积97km2。

大坝为碾压混凝土双曲拱坝，坝顶高程1434.0m，坝底高程1327.0m，最大坝高107m，拱冠梁处顶厚6m，底厚24m，坝顶中心弧长245m。大坝坝身设5条诱导缝，将坝体分为6个坝段，坝段长度40m或47m。大坝主体采用三级配C9020碾压混凝土。上游面防渗层采用二级配C9020变态混凝土和碾压混凝土，其中变态混凝土厚度0.5m，碾压混凝土厚度2m～3m；下游坝面采用厚度为0.5m的三级配C9020变态混凝土。混凝土浇筑量约30万m3。

2 施工规划及布置

2.1 混凝土运输及坝体混凝土施工规划

(1)大坝按3m一层进行浇筑施工。

(2)大坝底部至1347m，采用汽车运输混凝土进仓。布置一条下基坑道路进行前期坝体开挖及基础垫层混凝土浇筑施工。坝体混凝土升高后在坝肩回填临时道路至坝体浇筑仓面，汽车直接运输混凝土进仓，临时道路随坝体加高而加高。

(3)坝体混凝土施工至1347m后，先浇筑右坝段，溢流坝段滞后6m进行细部混凝土施工。溢流坝段和右坝段浇筑到顶后，再施工左坝段。

(4)右坝段采用汽车运输混凝土至右坝肩坝顶高程，然后通过布置在右坝肩的溜管溜送混凝土至仓面，通过仓面汽车二次转运至浇筑位置，进行混凝土浇筑施工。

(5)左坝段混凝土浇筑通过汽车运输混凝土至溢流坝段坝顶交通桥位置，然后通过布置在溢流坝段闸墩上的溜管溜送混凝土至左坝段仓面，通过仓面汽车二次转运至浇筑位置，进行左坝段混凝土浇筑施工，直至坝顶封顶。

2.2 施工用电、供水

(1)坝区在右岸坝顶和坝后均布置变压器，对抽水、混凝土浇筑、照明等生产和临时用电供电。

(2)施工用水在右岸坝顶布置高位水池供水，抽取河水至高位水池。

2.3 混凝土拌和站布置

混凝土拌和站布置一套DW240型强制连续型拌和站，满足大坝高峰期混凝土施工强度要求。

3 碾压混凝土施工技术

碾压混凝土施工流程如图1所示。

图1 碾压混凝土施工工艺流程

3.1 施工准备

(1)原材料检查：开仓前检查水泥、粉煤灰、外加剂和砂石骨料储量及浇筑过程中的供应能力，实验室对各种原材料进行抽检，原材料储量和质量需满足要求后方可开盘。

(2)技术准备：每仓混凝土浇筑前绘制仓面施工规划图，内容包括混凝土入仓浇筑方法、摊铺条带规划、平仓碾压方向、止水、埋件、模板架立要求、人员机具配备及注意事项等，进行现场技术交底，以指导混凝土拌和以及仓面的施工。

3.2 混凝土拌和

碾压混凝土的拌和，对加水量比较敏感，对拌和系统称量设备和砂石含水量，必须作严格的控制，以保证拌和物VC值达到良好的压实效果。混凝土每次开始拌和时，试验员对拌和进行抽查监控，特别是对前三次拌和试调后，确保第四次拌和开始正常。为减少混凝土骨料分离，汽车装料应两点或多点装料。

3.3 混凝土运输

本坝碾压混凝土的运输方式，1347m高程以下采用自卸汽车直接入仓，1347m高程以上采用抗分离溜管入仓。混凝土运输车装料后，行驶平稳匀速，避免急刹车、急转弯造成混凝土骨料分离，运输时间符合规范规定。运输混凝土的汽车入仓前，冲洗轮胎和汽车底部粘结的泥土、污物，严禁将水冲到车厢内的混凝土上。

3.4 卸料和平仓

(1)碾压混凝土的铺筑作业均衡连续进行，控制铺料方向与卸料方向，减少铺料距离和交叉影响，铺筑层应以固定方向逐条带铺筑。施工中根据仓面特征，可采用平铺法和斜层平推法两种碾压混凝土浇筑方式。

(2)汽车运输混凝土在已碾压过的混凝土面上卸料，料堆周边集中的大骨料用人工分散至料堆上，不允许继续在未处理的料堆附近卸料。

(3)卸料后平仓机进行平仓，人工配合铲料减少骨料分离，平仓厚度37cm～40cm，严格控制靠模板条带的卸料与平仓，卸料点与模板距离不得小于3m，避免混凝土直接冲击模板。摊铺厚度的检查采用水准仪进行，每层模板安装、校对完成后，在模板面上标识每层的摊铺厚度。

3.5 碾压

混凝土碾压一定要体现及时性，平仓完毕后具备碾压条件的应立即碾压，一般为无振2遍→有振8遍→无振2遍。坝体上下游面采用变态混凝土振捣密实。

每次碾压作业开始后，仓面应指派专人对局部骨料集中的部位分散处理，以消除局部大骨料集中。碾压混凝土从出机至碾压完毕，宜在2h内完成。

碾压作业后的混凝土面，要求有微浆出露，振动碾滚轮前后略呈弹性起伏。用核子密度仪按网格布点检测混凝土相对密实度，建筑物外部混凝土不得小于98.0%；内部混凝土不得小于97.0%。对达不到设计要求的，应查找原因，采取补救措施，直到满足要求为止。碾压顺序、遍数、振动碾压的行走速度，严格按现场试验所确定的参数进行，质检员记录和抽查，避免漏振或过碾。压实度检测采用表面型核子密度仪，测试在碾压完毕10min后进行。若发现压实度达不到要求，则及时进行补碾。

3.6 成缝

本工程采用重力式预制混凝土块成缝，诱导缝混凝土块在碾压层面安装，在其上铺一层混凝土后再进行碾压。诱导缝预留灌浆管应保持通畅，每完成一灌区即进行管路连通性检查。坝体止水及止浆片安装严格按照技术要求进行安装，确保施工质量。

3.7 层间结合与缝面处理

碾压混凝土层间结合尤为重要，直接关系到后期大坝运行是否漏水渗水，施工过程中一定要控制好。施工中应注意以下几点：

(1)每一碾压层，应在上层混凝土初凝时间内完成。

(2)超过上层初凝时间，但未超过终凝时间的层面，铺设1.5cm～2.0cm厚的水泥砂浆或2mm厚水泥粉煤灰净浆垫层，可以继续上层混凝土的施工。

(3)超过终凝时间的层面为冷缝，按施工缝面处理。用冲毛机冲毛，清除碾压混凝土表面的浮浆，乳皮和松动骨料，使之露砂成为毛面，并洒水使之处于湿润状态，然后再铺筑一层厚度为1.0cm～1.5cm厚砂浆，在其上摊铺碾压混凝土。

(4)避免大骨料集中在层面上，以免大骨料压碎后形成层间薄弱面和渗漏通道。

(5)如层间产生泌水现象，则人工排除泌水，并适当调整VC值。

(6)层面保持清洁，如被机械油污染，则必须挖除被污染的混凝土，并进行相应的补填措施。

3.8 收仓养护

碾压混凝土浇筑至本仓模板顶高程后，进行收仓，收仓面不得有明显的踩踏痕迹。混凝土收仓后，水平止水片上的覆盖物厚度不得小于30cm。收仓后混凝土需达到2MPa～3MPa方可允许设备通过。收仓后混凝土应及时洒水养护，保持湿润，一般28d。低温天气时应进行覆盖。

4 特殊气候条件下碾压混凝土施工措施

4.1 雨天施工

当降雨强度小于3mm/h时，可连续施工，适当增大拌和站混凝土出机口VC值，运输车辆加盖遮雨棚，对仓内碾压完的混凝土及时覆盖；当降雨强度超过3mm/h时，停止拌和，将浇筑仓面内混凝土尽快摊铺碾压完毕或进行覆盖，并用塑料彩条布覆盖新碾压的仓面，将雨水集中引排至坝外。当重新具备施工条件时，根据中断时间采取相应的层面处理措施后继续施工。

4.2 低温条件下施工

当气温突然骤降且平均气温低于3℃时，不宜进行碾压混凝土施工。如必须施工时，则适当调整混凝土配合比，适当调整出机口VC值，取其允许范围的上限，仓面摊铺和碾压紧密衔接，快铺快碾，及时用塑料布覆盖已碾压好的混凝土面，适当延长拆模时间。

4.3 高温条件下施工

当日平均气温高于25℃时，应采取措施保证碾压混凝土施工质量，一般措施如下：

(1)调整混凝土配合比，采用高强缓凝减水剂，延长混凝土初凝时间，调节出机口混凝土VC值，一般应不大于4s；

(2)对砂石料仓搭设遮阳棚，以防止阳光直接照晒骨料，以降低骨料表面温度；

(3)自卸汽车用活动棚遮阳防晒，仓面缩窄条带铺筑宽度，并尽快碾压，碾压后的混凝土及时覆盖，避免表面温度上升；

(4)采用喷雾保持仓面湿润，营造局部小气候。

5 碾压混凝土质量检查

碾压混凝土施工过程中应及时进行质量检查，检查项目及频次见表1。

表1 碾压混凝土质量检查控制表

6 结语

贵州省水城县观音岩水库碾压混凝土大坝施工速度快，过程中严格按照碾压混凝土技术与施工质量标准进行控制，较好地完成了大坝施工任务，得到了参建各方好评，产生了良好的经济效益和社会效益。为类似工程施工积累了宝贵经验。