流波水電站碾壓混凝土(RCC)拱壩工程施工技術(shù)

張德承

摘要：碾壓混凝土拱壩作為近年來發(fā)展起來的一種新壩型，具有水泥用量少、水化熱溫升低、施工工藝簡單、施工速度快的特點(diǎn)，完全適應(yīng)我國大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)的要求。本文詳細(xì)介紹了我省第一座碾壓混凝土拱壩施工工藝過程，可供類似工程參考。

關(guān)鍵詞：碾壓混凝土拱壩變態(tài)混凝土

1工程概況

流波水電站工程地處安徽省金寨縣東南部青山鎮(zhèn)張沖鄉(xiāng)境內(nèi)，位于淮河流域西淠河主源燕子河出口處。發(fā)電廠房位于響洪甸水庫庫尾，距響洪甸大壩16km。流波水電站主要為發(fā)電目的興建，同時(shí)還有一定的防洪、蓄水等作用。

流波水電站工程主要建筑物有：攔河壩、壩頂溢洪道、發(fā)電引水隧洞、導(dǎo)流洞(兼水庫放空洞)、發(fā)電廠房及110KV變電站各一座。

碾壓混凝土拱壩工程壩高70.1米，主要工程量為土石方開挖5227m³，RCC法壩體碾壓混凝土(R90*00)132455m³，三級配變態(tài)混凝土(R90#200)12462m³，固結(jié)灌漿5552.3m²，帷幕灌漿2982m²，接觸灌漿5233.5m²。

2碾壓混凝土拱壩的施工

碾壓混凝土的施工工藝流程如下：原材料準(zhǔn)備、拌和站或拌和樓拌和混凝土、VC值測定、汽車運(yùn)輸至澆筑倉面(真空溜槽料斗口)、15T汽車倉面卸料、推土機(jī)分層條帶攤鋪、振動碾碾壓、核子密度儀測定、上一層混凝土鋪筑、收倉層混凝土攤鋪、初凝后沖毛、新一倉碾壓砼開始。

本文主要從碾壓混凝土施工前的準(zhǔn)備工作、碾壓混凝土的拌和運(yùn)輸與入倉、碾壓混凝土的鋪筑和碾壓、層面處理、變態(tài)混凝土的施工、養(yǎng)護(hù)等幾方面說明。

2.1施工前的準(zhǔn)備工作

2.1.1原材料的檢測與控制本工程使用的是由安徽巢東水泥-廠生產(chǎn)的水泥，當(dāng)?shù)氐闹猩昂吞烊宦咽?，安徽平圩電廠生產(chǎn)的粉煤灰，外加劑為合肥水泥研究院生產(chǎn)的高效緩凝減水劑(HNF-3)，石粉由楊村金銅礦料場生產(chǎn)。生產(chǎn)混凝土前，使用于該工程的各批次的原材料必須具有出廠合格證，并由試驗(yàn)人員隨機(jī)進(jìn)行檢測.確保合格的原材料方能使用。試驗(yàn)人員并根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果對施工配合比進(jìn)行調(diào)整。

2.1.2碾壓混凝土配合比的確定碾壓混凝土配合比設(shè)計(jì)首先要滿足混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的要求，還要滿足

施工工藝的要求，并做到經(jīng)濟(jì)上最節(jié)省。本工程在綜合長江水利委員會水利研究院、安徽省水利科學(xué)研究院設(shè)計(jì)的碾壓混凝土配合比后確定施工配合比，見下表：

2.1.3模板工程本工程采用可調(diào)試翻升鋼模板，單塊模板規(guī)格長、寬分別為3米、1.8米，由弧形鋼板面、豎圍令、軸桿、連接模件、支架、上下工作平臺、縱橫鋼管組成?？蛇M(jìn)行正、反拱調(diào)弧和調(diào)坡。使用方式為三層聯(lián)合使用，最底一塊模板作為支撐體承受上層模板的重量和混凝土的側(cè)壓力。模板安裝采用人工配合8T、12T汽車吊進(jìn)行。用全轉(zhuǎn)儀進(jìn)行施工放樣施工。

2.2碾壓混凝土的拌和、運(yùn)輸與入倉碾壓混凝土是干硬性混凝土。采用強(qiáng)制式拌和設(shè)備拌和效果較好。本工程拌和系統(tǒng)采用HZS90型強(qiáng)制式自動化拌和站及HLl50-2S2000型強(qiáng)制式自動化拌和樓。拌和站設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力70m3／h，拌和樓設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力180m³/h，基本滿足本工程碾壓混凝土104m3／h最大入倉強(qiáng)度。拌和系統(tǒng)安裝完成后對稱量系統(tǒng)進(jìn)行了檢查、校正。拌和過程中嚴(yán)格按照試驗(yàn)室現(xiàn)場調(diào)整后的配合比進(jìn)行施工，并按照粗骨料、水、外加劑、砂、水泥、粉煤灰、石粉的投料順序進(jìn)行拌和。拌和站、樓分別按60-120s及45~60s的拌和時(shí)間進(jìn)行控制。機(jī)口的VC值控制在5-12s之間?；炷涟韬臀餀z測的項(xiàng)目及頻率見下表：

1.氣候條件變化較大時(shí)，增加檢測次數(shù)；2.VC值的控制范圍為5～15秒。

碾壓混凝土的運(yùn)輸與入倉：v148-168 8m高程的碾壓混凝土采用15T自卸汽車直接入倉，v168.8m高程以上的碾壓混凝土采用負(fù)壓真空溜槽入倉。

2.3碾壓混凝土的鋪筑與碾壓為避免骨料分離并使碾壓混凝土層面平整、厚度均勻，以保證獲得最佳壓實(shí)效果，采用大面積薄層連續(xù)鋪筑，卸料后及時(shí)用D31 P-20推土機(jī)平倉。整個(gè)倉面根據(jù)壩厚分兩至三個(gè)條帶(每個(gè)條帶寬約6-9米)進(jìn)行施工，條帶順序從上游至下游垂直水流方向布置。倉內(nèi)分卸料、平倉、碾壓三個(gè)工作面。每一條帶鋪料至一定長度后即開始碾壓，然后形成卸料、平倉、碾壓流水作業(yè)。一次松鋪厚度約35cm，壓實(shí)厚度約為30cm。碾壓設(shè)備采用派克、寶馬各一臺。碾壓作業(yè)采用搭接法，搭接寬度為10-20cm，端頭部位搭接長度為1.0米左右。根據(jù)碾壓混凝土現(xiàn)場試驗(yàn)，振動碾碾壓時(shí)行走速度控制在1.0-1.5km／h范圍內(nèi)，無振兩遍后有振6-8遍，最后靜壓兩遍后平倉。碾壓后的混凝土表面有一層薄薄的漿體(微泛漿)，又稍有些彈性。碾壓完畢10分鐘1小時(shí)內(nèi)用核子密度一儀進(jìn)行檢測。達(dá)不到設(shè)計(jì)要求(2400kg，m0)的補(bǔ)碾2~3遍后重測，均能滿足質(zhì)量要求.

2.4層面處理試驗(yàn)和工程實(shí)踐表明，在下層混凝土初凝前即澆筑上層碾壓凝土可獲得良好的層間結(jié)合強(qiáng)度。因此在實(shí)際施工中均將層間結(jié)合的時(shí)間控制在初凝時(shí)間1—2小時(shí)以內(nèi)，以確保工程施工的質(zhì)量。對于混凝土施工縫可采用層面鋪1.0-1.5cm厚的砂漿(比混凝土標(biāo)號高一級)和鋪水泥粉煤灰漿來處理。

2.5變態(tài)混凝土的施工在拱壩迎水面部位設(shè)計(jì)為1.5米寬的變態(tài)混凝土以增加防滲效果，另外兩岸坡墊層混凝土與碾壓混凝土交結(jié)處及下游側(cè)(邊坡為1：0.21)0.8-1.0米范圍內(nèi)碾壓不到的部位均采用變態(tài)混凝土進(jìn)行處理。變態(tài)混凝土隨碾壓混凝土逐層施工，鋪筑厚度與平倉厚度相同。變態(tài)混凝土范圍內(nèi)的碾壓混凝土攤鋪后，在其表面采用人工掏槽(10~15cm)的方式注漿，單位用漿量為40升，浸泡12-15分鐘后用中100的插入式振動棒進(jìn)行振搗。振搗從變態(tài)混凝土的邊緣附近向碾壓混凝土進(jìn)行，斜插并深入20-30cm，密實(shí)后用振動碾騎縫碾壓5～6遍，保證結(jié)合部位不形成薄弱帶和滲水的通道。

2.6碾壓混凝土的養(yǎng)護(hù)碾壓混凝土因單位水泥用量少，早期強(qiáng)度較低，為防止裂縫的發(fā)生，必須加強(qiáng)施工過程中及終凝后的養(yǎng)護(hù)工作。施工過程中，要采取噴霧的方式使倉面保持濕潤。碾壓混凝土澆筑完成終凝后必須進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。對于水平施工層面，養(yǎng)護(hù)應(yīng)持續(xù)至上一層碾壓混凝土開始鋪筑為止，對于永久暴露面，應(yīng)養(yǎng)護(hù)28天以上。

3結(jié)束語

各參建單位要嚴(yán)格按照合同文件、技術(shù)條款及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范進(jìn)行精心組織、精心施工，對影響工程質(zhì)量的五大主要因素(即人、機(jī)、料、環(huán)、法)進(jìn)行有效控制，嚴(yán)格控制施工工藝中的各個(gè)環(huán)節(jié)，就能確保整個(gè)碾壓混凝土拱壩的施工質(zhì)量。

碾壓混凝土技術(shù)出現(xiàn)后，以它自身獨(dú)具的優(yōu)點(diǎn)很快發(fā)展起來。通過30多年的實(shí)踐，不斷改進(jìn)創(chuàng)新，顯示了該項(xiàng)技術(shù)的生機(jī)與活力。相信在新世紀(jì)會被越來越多的工程接受和采用。