“斜層平推鋪筑法”在碾壓混凝土施工中的應(yīng)用

范志勇

摘要：在云南南部地區(qū)自3月份開始就進(jìn)入高溫季節(jié)，其高溫季節(jié)持續(xù)到10月份，時(shí)間長(zhǎng)達(dá)8個(gè)月，以碾壓混凝土為主的水電站大壩工程無法避開高溫季節(jié)施工。需采用層面覆蓋面積較小的斜層平推鋪筑法進(jìn)行施工。

關(guān)鍵詞：碾壓混凝土斜層平推鋪筑法施工應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TV544+.921文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

一、工程特點(diǎn)

云南南部某水電站為重力壩，該水電站位于亞熱河谷區(qū)，長(zhǎng)夏無冬，一般5月～10月為雨季，11月～翌年4月為干季，氣溫高，降水量充沛；壩址地區(qū)多年平均氣溫約22℃，夏季極端最高氣溫達(dá)40℃，全年高溫時(shí)段長(zhǎng)達(dá)8個(gè)月。碾壓混凝土廣泛分布在壩體內(nèi)部，為提高碾壓混凝土施工工效，體現(xiàn)碾壓混凝土快速施工的優(yōu)點(diǎn)，一般并倉施工，并倉后倉面面積較大，最大倉面面積達(dá)5000m2以上，若采用普通平層法澆筑，在上層混凝土未完全履蓋之前，下層混凝土易形成初凝，且平層法極易產(chǎn)生溫度回升，造成混凝土溫控超標(biāo)等一系列質(zhì)量問題。為保證碾壓混凝土施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，結(jié)合國(guó)內(nèi)先進(jìn)的施工經(jīng)驗(yàn)，右岸大壩碾壓混凝土采用“斜層平推鋪筑法”進(jìn)行施工。

二、碾壓混凝土斜層平推鋪筑施工

采用斜層平推鋪筑法澆筑碾壓混凝土?xí)r，“平推”方向根據(jù)倉位的長(zhǎng)寬比確定為兩種：一種方向垂直于壩軸線，即碾壓層面傾向上游，混凝土從下游向上游推進(jìn)，如導(dǎo)流底孔墩墻混凝土施工；另一種是平行于壩軸線，即碾壓層面從一岸傾向另一岸，如溢流壩段EL534.0m以下、溢流壩段導(dǎo)流底孔封頂后、非溢流壩段的施工。碾壓混凝土鋪筑層以固定方向逐條帶鋪筑。壩體迎水面8～15m范圍內(nèi)，平倉、碾壓方向與壩軸線方向平行。

2.1碾壓混凝土施工工藝流程為：

混凝土拌和→混凝土運(yùn)輸→與老混凝土結(jié)合面攤鋪→薄層鋪料→碾壓→薄層連續(xù)上升→養(yǎng)護(hù)→層面處理（沖毛機(jī)沖毛）→層間間歇→進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)

2.2混凝土拌制、運(yùn)輸

右岸混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)按月混凝土生產(chǎn)強(qiáng)度9.6萬m3設(shè)計(jì)，系統(tǒng)配置2×3m3強(qiáng)制式攪拌樓和4×3m3自落式攪拌樓各1座。

混凝土水平運(yùn)輸采用30臺(tái)20t自卸汽車，運(yùn)輸車輛加設(shè)遮陽棚。

2.3混凝土的入倉

根據(jù)各個(gè)時(shí)段的施工特點(diǎn)，混凝土入倉分別采用：汽車直接入倉、汽車+胎帶機(jī)（布料機(jī)）入倉、汽車+壩前高架入倉、汽車+壩前高架+胎帶機(jī)入倉、真空溜槽入倉及纜機(jī)入倉等幾種方式。

2.4混凝土攤鋪

采用汽車入倉時(shí)，在倉外鋪設(shè)30～40m長(zhǎng)碎石路段，設(shè)置沖洗平臺(tái)，入倉汽車沖洗干凈并在脫水后才可進(jìn)倉。如采用壩前高架、胎帶機(jī)、真空溜槽、纜機(jī)布料，其覆蓋盲區(qū)采用倉內(nèi)汽車轉(zhuǎn)料、TSY160L平倉機(jī)攤鋪。

（1）砂漿鋪設(shè)

開倉前，首先在基礎(chǔ)面均勻攤鋪2～3cm厚、流動(dòng)度18～22cm的水泥砂漿，隨鋪隨卸料，以利層面結(jié)合，攤鋪面積以30min能夠覆蓋為準(zhǔn)。

（2）開倉段碾壓砼施工

碾壓砼拌和后運(yùn)輸?shù)絺}面，按規(guī)定的尺寸和規(guī)定的順序進(jìn)行開倉段施工，剛開始的鋪筑的斜面不須一次形成，通過鋪筑幾層砼逐步形成斜層面，即減少每個(gè)鋪筑層在斜層前進(jìn)方向上的厚度，并要求使上一層全部包容下一層，逐漸形成傾斜面。沿斜層前進(jìn)方向每增加一個(gè)升程H，都要對(duì)老砼面鋪砂漿，碾壓時(shí)控制振動(dòng)碾不能到老砼面上，以避免壓碎坡角處的骨料而影響該處碾壓砼的施工質(zhì)量。

（3）碾壓砼的斜層鋪筑

斜層鋪筑是碾壓砼的核心部分，其基本方法與平層鋪筑法相同。為防止坡角處的碾壓砼骨料被壓碎而形成質(zhì)量缺陷，施工中采取預(yù)鋪水平墊層的方法，并控制振動(dòng)碾不得行駛到老砼面上去，施工中，首先清掃、清洗老砼面（水平施工縫面），攤鋪砂漿，然后沿碾壓砼寬度方向攤鋪砼拌和物形成水平墊層。水平墊層超出坡腳前緣30～50cm，超出的部分第一次不予碾壓而與下一層的碾壓混凝土一起碾壓，以避免坡腳處骨料壓碎；接下來進(jìn)行下一個(gè)斜層鋪筑碾壓，如此反復(fù)至收倉段施工。

（4）收倉段碾壓砼施工

首先進(jìn)行老砼面攤鋪砂漿，然后采用折線形狀進(jìn)行收倉攤鋪，即斜推段過渡至水平段，其中折線的水平段長(zhǎng)為8～10m，當(dāng)澆筑的面積越來越小時(shí)，水平層和折線層交替鋪筑，可滿足層間間歇的時(shí)間要求。

2.5混凝土的碾壓

混凝土的碾壓主要采用BW202AD-2型振動(dòng)碾，邊角部位采用BOMAG90型小振動(dòng)碾。

碾壓方向與攤鋪方向一致，振動(dòng)碾碾壓行走速度1.1～1.3km/h、根據(jù)不同層次分別采用無振2遍+有振6～8遍+無振2遍碾壓。碾壓作業(yè)采用條帶搭接法，碾壓條帶間的搭接寬度為20cm，端頭部位的搭接寬度不小于100cm。

2.6成縫

（1）碾壓混凝土橫縫采用切縫機(jī)切割、設(shè)置瀝青杉板或粘貼δ2cm聚乙烯塑料泡沫板等方法形成，縫面位置及縫內(nèi)填充材料滿足規(guī)范要求。

（2）并倉施工的橫縫采取“先振后切”的方式進(jìn)行，采用振動(dòng)切縫機(jī)連續(xù)切縫，振動(dòng)切縫機(jī)由電動(dòng)振動(dòng)夯板機(jī)加裝刀片改制而成，切縫刀片長(zhǎng)45cm，切縫深度25cm，其重量約70kg，切縫速度約為 22m/h；以振動(dòng)的方法用刀板沿橫縫切縫，縫寬10～12mm，成縫后將分縫材料（塑料彩條布）壓入橫縫內(nèi)，成縫面積每層應(yīng)不少于設(shè)計(jì)縫面的60%。

（3）對(duì)于采用立模澆筑成型的橫縫，通過用刮鏟、修整等方法將其表面的混凝土或其它雜質(zhì)清除后，設(shè)置瀝青杉板或粘貼δ2cm聚乙烯塑料泡沫板。

2.7變態(tài)混凝土的施工

變態(tài)混凝土是在大壩上下游面、靠岸坡、止水埋設(shè)處、廊道周邊和其它孔口周邊不能用振動(dòng)碾碾壓等一定寬度范圍內(nèi)，碾壓混凝土攤鋪施工后鋪灑水泥粉煤灰灰漿并振搗而形成的富漿混凝土，采用常態(tài)混凝土的振搗方法搗固密實(shí)。其澆筑隨碾壓混凝土施工逐層進(jìn)行，與碾壓混凝土結(jié)合部位采用搭接法碾壓密實(shí)。工藝流程為：鋪料→注漿→振搗。

2.8混凝土的養(yǎng)護(hù)

（1）混凝土澆筑收倉12h后，即開始對(duì)混凝土表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，高溫和較高溫季節(jié)表面進(jìn)行流水養(yǎng)護(hù)，低溫季節(jié)表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，永久外露面采用花管灑水養(yǎng)護(hù)。永久外露面養(yǎng)護(hù)時(shí)間為混凝土的齡期，水平施工縫養(yǎng)護(hù)時(shí)間至下一倉混凝土覆蓋。

（2）在碾壓混凝土的施工過程中，保持倉面濕潤(rùn)，避免出現(xiàn)干濕交替；正在施工和剛碾壓完畢的倉面，防止外來水的侵入。

（3）混凝土養(yǎng)護(hù)設(shè)專人負(fù)責(zé)，并做好養(yǎng)護(hù)記錄。

三、斜層平推法施工的質(zhì)量控制

1、碾壓混凝土的鋪筑倉面必須保持濕潤(rùn)、干凈，對(duì)任何雜物均應(yīng)清除。

2、嚴(yán)格控制層面結(jié)合質(zhì)量，施工機(jī)械必須保證其完好率，防止由于機(jī)械漏油、人為原因污染層面?；炷吝\(yùn)輸車輛必須沖洗干凈并脫水后方可入倉。

3、嚴(yán)格控制層間間歇時(shí)間，碾壓混凝土層間允許間歇時(shí)間為≤混凝土初凝時(shí)間-1h，當(dāng)層間間歇時(shí)間超過規(guī)定時(shí)間，則按時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)層面按Ⅰ、Ⅱ型冷縫進(jìn)行處理。

碾壓混凝土施工冷縫分類按下表控制：

對(duì)C9015/三級(jí)配混凝土Ⅰ型冷縫，將層面松散物及積水清除干凈，鋪一層厚度為1～1.5cm強(qiáng)度比混凝土高一級(jí)的砂漿，并立即攤鋪混凝土，在砂漿初凝前碾壓完畢。對(duì)C9015/三級(jí)配混凝土Ⅱ型冷縫，采用刷毛、沖毛等方法清除混凝土表面的浮漿和松動(dòng)骨料，鋪一層1～1.5cm砂漿，砂漿強(qiáng)度等級(jí)高于混凝土一級(jí)，然后立即攤鋪混凝土，并在砂漿初凝前碾壓完畢。對(duì)C9020/二級(jí)配混凝土冷縫，其處理方法與前述相同，僅將砂漿改為水泥、粉煤灰漿液并摻滲透結(jié)晶型防水劑。

4、對(duì)碾壓前攤放過久或氣溫較高造成表面大面積發(fā)白的混凝土作廢料處理。

5、施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量檢測(cè)：現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的壓實(shí)容重必須達(dá)到理論容重的98％，如檢測(cè)值未達(dá)到則應(yīng)立即增加碾壓遍數(shù)至滿足標(biāo)準(zhǔn)容重為止，并核實(shí)碾壓遍數(shù)。

四、結(jié)語

碾壓混凝土斜層平推鋪筑法除攤鋪和碾壓稍有不同外，其它的施工組織，施工工藝流程均與平層通倉法相同。斜層平推鋪筑法具有在不提高澆筑強(qiáng)度的條件下，可大幅度降低層間間隔時(shí)間，減小覆蓋面積；在高溫環(huán)境條件下，層間暴露時(shí)間短，預(yù)冷混凝土的冷量損失小；施工過程中遇到降雨時(shí)，臨時(shí)保護(hù)的層面面積小，有利于斜層表面排水及改善混凝土之間層面結(jié)合質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)用PDF形式查看。