老撾南俄5水電站大壩碾壓混凝土質(zhì)量控制

崔倫義 焦天材 卜明玉

老撾南俄5水電站
大壩碾壓混凝土質(zhì)量控制

崔倫義 焦天材 卜明玉

碾壓混凝土壩施工工藝簡捷，可交錯薄層連續(xù)上升，無需間歇養(yǎng)護，速度快，工期短，但是工藝技術(shù)條件要求較高，部分位置缺陷極易影響大壩整體抗剪力，施工中混凝土質(zhì)量控制顯得尤為重要，就碾壓混凝土施工過程中的質(zhì)量控制進行了簡述。

大壩 碾壓混凝土 質(zhì)量控制

1 概述

南俄5水電站大壩為碾壓混凝土重力拱壩，大壩按500年一遇洪水設(shè)計，10 000年一遇洪水校核，相應(yīng)設(shè)計洪水位為1 100.27 m，校核洪水位為1 101.84 m；水庫正常蓄水位1 100.27 m，壩頂高程1 103.00 m，最大壩高100.50 m，壩頂寬度6.0 m，拱冠梁底寬42.00 m，拱冠梁厚高比0.424，壩頂中心線弧長234.848 m，弧高比2.42，頂拱中心角92.794°。南俄5大壩工程于2009年12月31日開挖完成，2010年初轉(zhuǎn)入混凝土施工階段。高程1 040 m以下采用自卸車運料至現(xiàn)場碾壓，高程1 040 m以上采用真空負壓溜槽自卸汽車運料施工，2012年3月27日完成大壩碾壓混凝土施工，共計完成碾壓混凝土約27.8萬m3。

2 施工過程中質(zhì)量管理控制要求

管理部在對南俄5大壩施工中控制要求主要有：

（1）認真執(zhí)行相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

（2）施工質(zhì)量管控以承包商自控為主，管理單位實施有效的監(jiān)督為輔。

（3）碾壓混凝土施工前要進行現(xiàn)場試驗，驗證設(shè)計配合比，施工工藝流程、施工系統(tǒng)及施工設(shè)備的適應(yīng)性，并確定施工工藝和參數(shù)。

（4）碾壓混凝土的性能應(yīng)滿足設(shè)計要求的容重、物理力學(xué)性能、抗?jié)B性和抗凍性等項目指標(biāo)。

（5）碾壓混凝土施工中要進行溫度控制。

（6）承包商必須實行全面質(zhì)量管理，建立健全質(zhì)量保證體系，設(shè)置三級質(zhì)檢機構(gòu)。各項施工必須制定施工技術(shù)方案并通過管理部審批。

（7）大壩碾壓混凝土施工開始，每層施工結(jié)束后管理部及施工單位都要提交施工總結(jié)報告，重點是提出施工中存在的問題并提出解決方案后管理部召開專題會議研究落實。

3 碾壓混凝土施工過程中質(zhì)量控制

3.1原材料質(zhì)量控制

老撾南俄5項目施工中使用的原材料必須經(jīng)過管理部檢查驗收合格后方可進場使用。

承包商在施工現(xiàn)場自建實驗室，按照國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求對每批相關(guān)原材料進行抽樣檢測，管理部現(xiàn)場建立了試驗監(jiān)督體系，對承包商使用的原材料進行了有效的監(jiān)督抽查，抽查頻率為承包商抽查數(shù)量的10%。見表1。

表1 粗、細骨料檢測項目和頻率

3.2 碾壓混凝土配合比管理

（1）施工單位不得使用未經(jīng)管理工程師批準(zhǔn)的混凝土配合比，確定的施工混凝土配合比必須嚴格執(zhí)行。在施工過程中無論任何原因引起的混凝土配合比更改時，必須經(jīng)過管理工程師審批。

（2）每次拌和的混凝土應(yīng)均勻一致，保持級配穩(wěn)定。每次拌和混凝土所加水量需根據(jù)骨料含水量和級配變化情況作出相應(yīng)調(diào)整，混凝土中用水量由試驗人員決定，單位用水量必須與碾壓混凝土VC值標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)?；炷翙C口VC值應(yīng)滿足3～7 s的要求。碾壓混凝土現(xiàn)場VC值根據(jù)運輸距離測定，一般在5～10 s。

3.3 碾壓混凝土澆筑倉面的質(zhì)量控制

碾壓混凝土澆筑倉面控制主要有混凝土入倉、平倉和碾壓各項作業(yè)的控制，碾壓時混凝土干濕度的控制，碾壓密實度的控制和混凝土的養(yǎng)護。

3.3.1 混凝土入倉、平倉和碾壓各項作業(yè)的控制

（1）在碾壓混凝土的間歇層之間必須預(yù)先鋪設(shè)1層1.5～2 cm厚的水泥砂漿，其強度應(yīng)比碾壓混凝土等級高一級；鋪設(shè)砂漿的延伸面積應(yīng)與混凝土鋪筑強度相適應(yīng)，鋪設(shè)工藝必須保證新老混凝土結(jié)合良好，以鋪設(shè)砂漿后能及時被覆蓋為限。

（2）要控制好混凝土骨料分離。在碾壓混凝土施工過程中要特別注意控制骨料分離現(xiàn)象，可適當(dāng)采取措施減少骨料分離現(xiàn)象。

（3）碾壓混凝土鋪料厚度控制。碾壓混凝土鋪料厚度直接影響到碾壓混凝土的層間結(jié)合情況和密實度，對鋪攤厚度要嚴格控制，偏差控制在3 cm以內(nèi)，每層混凝土鋪攤要平整。

（4）要減少對碾壓層面的擾動和污染。倉內(nèi)各種機械要防止漏油，倉內(nèi)發(fā)現(xiàn)油污要及時挖除。自卸車運輸混凝土入倉時應(yīng)將輪胎沖洗干凈并脫水。推土機不得通過剛碾壓完成的混凝土。嚴禁在模板上開孔趕水帶走灰漿。層面沖洗和刷毛時間不宜過早。

（5）開倉后控制好施工時間。混凝土拌和完成后要盡快完成入倉、平倉和碾壓一系列施工過程，并連續(xù)不斷地進行，混凝土不得有骨料集中，應(yīng)均勻地散鋪于砂漿較多處。做到先平倉，再碾壓，杜絕無序鋪料、無序碾壓，認真執(zhí)行各項工序，以得到各項最優(yōu)的混凝土性能，獲得質(zhì)量良好的產(chǎn)品。

（6）做好混凝土碾壓管理。南俄5項目碾壓混凝土碾壓分為平層法和斜層法。碾壓作業(yè)采用搭接法，碾壓條帶間的搭接寬度10～20 cm，端頭部位的搭接寬度為100 cm。斜層碾壓時，從下游向上游鋪筑，坡度控制在1∶10～1∶20范圍，坡腳部位要避免形成尖角和大骨料集中，坡腳部位平倉機只能自上而下操作，嚴禁鏟刃與混凝土底板相接觸而產(chǎn)生摩擦、碰撞。

（7）混凝土碾壓過程中嚴禁在倉內(nèi)加水，倉面積水和混凝土沁水及時排除，盡量避免外來水進入倉內(nèi)。

3.3.2 碾壓混凝土的VC值控制

混凝土的VC值是影響碾壓混凝土施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，南俄5水電站大壩碾壓混凝土施工時，實驗室人員在現(xiàn)場對混凝土的VC值進行檢測?，F(xiàn)場管理人員憑肉眼也可對VC值進行判斷，混凝土太干時，振動碾碾壓3～4遍表面沒有灰漿泛出有粗骨料被碾碎的現(xiàn)象，或者表面出現(xiàn)一些條狀裂紋；拌和料太濕時，振動碾碾壓1～2遍表面就會有灰漿泛出，或者有灰漿粘到振動輪上；VC值適中的混凝土碾壓3～4遍后有灰漿泛出，表面平整有光澤并有一定的彈性。在碾壓過程中如果發(fā)現(xiàn)VC值不適，應(yīng)立即做出調(diào)整，VC值也應(yīng)根據(jù)氣候、施工情況及天氣情況作出適當(dāng)調(diào)整。

對于VC值超標(biāo)的混凝土要嚴禁入倉，在倉內(nèi)擱置時間較長而發(fā)白的混凝土和氣溫較高或太陽直曬時應(yīng)采用噴霧方式，形成倉面小氣候，降低混凝土面的溫度并起到保濕作用。

3.3.3 碾壓混凝土密實度控制

碾壓混凝土的碾壓密實度直接決定了混凝土能否達到設(shè)計強度、阻水性和拉伸應(yīng)變能力，是決定碾壓混凝土性能的重要指標(biāo)，必須嚴格控制?，F(xiàn)場施工過程中必須嚴格按照施工方案規(guī)定的碾壓遍數(shù)和碾壓速度實施，南俄5項目采用核子密度儀對碾壓混凝土壓實度進行及時檢測，對未達標(biāo)的進行補碾，直至達到標(biāo)準(zhǔn)。

3.3.4 碾壓混凝土的養(yǎng)護

混凝土碾壓完畢后，應(yīng)及時灑水或流水養(yǎng)護，保持混凝土表面濕潤。在混凝土碾壓完畢6～8 h后進行灑水養(yǎng)護，其連續(xù)養(yǎng)護時間不應(yīng)少于28 d，有特殊要求的部位要適當(dāng)延長養(yǎng)護時間，大體積混凝土水平施工縫則要養(yǎng)護到碾壓上層混凝土為止。

4 質(zhì)量控制成果

4.1 碾壓混凝土的質(zhì)量評定

（1）碾壓混凝土試件應(yīng)在攪拌機口取樣成型。碾壓混凝土生產(chǎn)質(zhì)量應(yīng)控制以15 cm標(biāo)準(zhǔn)立方體試件、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28 d的抗壓強度為準(zhǔn)。

（2）碾壓混凝土抗凍、抗?jié)B檢驗的合格率不應(yīng)低于80%。

（3）鉆孔取樣是評定碾壓混凝土質(zhì)量的綜合方法。鉆孔取樣可在碾壓混凝土達到齡期后進行。鉆孔的部位和數(shù)量應(yīng)根據(jù)高程需要確定。鉆孔取樣評定的內(nèi)容有：①芯樣獲得率，評價碾壓混凝土的均質(zhì)性；②壓水試驗，評價碾壓混凝土的抗?jié)B性；③芯樣的物理力學(xué)性能試驗，評價碾壓混凝土的均質(zhì)性和力學(xué)性能；④芯樣的外觀描述，評價碾壓混凝土的均質(zhì)性和密實性。

4.2 大壩安全監(jiān)測情況

（1）水平位移：壩右0+008.310、高程1 058 m壩體向下游位移11.35 mm，向右岸位移0.10 mm。

（2）垂直位移：蓄水及放水期TC2-2、TC2-3、TC2-4相對于TC2-1累計垂直位移量分別為：0.087、-0.087、-0.116 mm。

（3）滲流量：埋設(shè)在高程1 010 m廊道內(nèi)的量水堰蓄水前滲流量為0.28 L/s，蓄水后滲流量為1.19 L/s，蓄水后增加了0.91 L/s。

4.3 外部變形觀測情況

4.3.1 壩頂水平位移監(jiān)測點觀測

壩頂水平位移各監(jiān)測點累計水平合位移量最大為26.23 mm、最小為4.14 mm，大壩放水后，各監(jiān)測點位移量隨著水位的升高或降低有較小變化，但總體趨于平穩(wěn)。根據(jù)位移方位角可知，位移方向為大壩下游方向，位移速率在-0.04～0.21 mm/d。

4.3.2 壩頂垂直位移監(jiān)測點觀測

壩頂各監(jiān)測點累計垂直位移量最大為-2.88 mm、最小為-0.12 mm，相對位移速率為0.01～-0.02 mm/d，垂直位移量和位移速率較小。

4.3.3 壩體高程1 058 m水平位移監(jiān)測點觀測

各監(jiān)測點累計水平合位移量最大為15.15 mm，是位于壩體中間的測點；最小為9.75 mm，位于壩體右側(cè)的測點。根據(jù)位移方向角可知，本區(qū)域各個監(jiān)測點位移方向為大壩下游方向，與壩頂位移方向基本一致，位移速率在0.01～0.08 mm/d。

4.3.4 壩體高程1 058 m廊道垂直位移監(jiān)測點觀測

廊道內(nèi)各點累計垂直位移量基本一致（-1.27 mm和-0.95 mm），相對位移速率為0～0.04 mm/d，均表現(xiàn)為抬升，與壩頂位移趨勢一致，但位移量和位移速率較小。

5 結(jié)語

老撾南俄5水電站碾壓混凝土重力拱壩經(jīng)過科學(xué)的施工、嚴格的質(zhì)量管理，大壩在蓄水后通過對大壩內(nèi)部、外部的觀測分析，各項性能滿足了設(shè)計要求。特別是大壩內(nèi)部滲流量經(jīng)過庫區(qū)水位高位運行，滲流量基本穩(wěn)定在很小值。通過觀測繞壩滲流量很小且變化較小。壩體位移等監(jiān)測數(shù)據(jù)表明大壩綜合質(zhì)量優(yōu)良，因此，充分說明碾壓混凝土壩施工的質(zhì)量得到了有效的控制。

崔倫義 男 工程師 中水北方勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司 天津 300222

焦天材 男 工程師 中水北方勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司 天津 300222

卜明玉 男 助理工程師 中水北方勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司 天津 300222

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