研究水庫碾壓混凝土壩的施工質(zhì)量控制

陳豐菊

（貴州科建檢測(cè)有限公司 貴州貴陽 550000）

碾壓混凝土施工質(zhì)量控制，對(duì)于大壩的整體質(zhì)量控制具有較大的推動(dòng)作用。

1 工程概況

龍里縣龍灘水庫工程位于龍里縣水場(chǎng)鄉(xiāng)高溝村老榜河中段，壩址距離龍里縣城直線距離18.5km，壩址以上控制流域面積24.3km2，總庫容509萬m3，龍灘水庫是向龍里縣的貴龍城市經(jīng)濟(jì)帶、水場(chǎng)工業(yè)園區(qū)供水，同時(shí)滿足下游灌溉、人飲的一項(xiàng)綜合水利工程。工程等別Ⅳ等，工程規(guī)模為?。?）型工程，樞紐布置由擋水建筑物、泄水建筑物、取水兼放空建筑物及排洪渠建筑物組成。壩型為碾壓混凝土重力壩，最大壩高66.0m，最大壩長(zhǎng)270m。其大壩工程最后一倉碾壓混凝土于2018年3月6日完成，截止目前混凝土齡期已達(dá)90d。并在大壩第7個(gè)壩段（即壩橫0+185.5-壩橫0+215.5）的壩橫0+201.00處1179.82～1162.34m高程上游面C20二級(jí)配碾壓混凝土防滲區(qū)成功鉆芯檢測(cè)取出一根直徑190mm，芯長(zhǎng)17.48m的混凝土芯樣。

2 碾壓混凝土配合比設(shè)計(jì)基本需求

做到節(jié)約水泥，經(jīng)理合理，需滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級(jí)；滿足工程所處環(huán)境要求的混凝土耐久性；滿足混凝土施工所要求的和易性。

對(duì)碾壓混凝土配合比進(jìn)行具體設(shè)計(jì)過程中，需了解混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級(jí)，確定混凝土配制強(qiáng)度，由配制強(qiáng)度確定滿足強(qiáng)度的水灰比。了解工程所處環(huán)境要求的混凝土耐久性，確定滿足耐久性的水灰比和最小水泥用量。了解混凝土施工所要求的和易性及施工工藝，確定坍落度；了解構(gòu)件尺寸、凈間距等確定最大骨料粒徑。掌握原材料的性能指標(biāo)，包括：水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、密度；砂、石骨料的種類、表觀密度、級(jí)配、最大粒徑；拌合用水的水質(zhì)情況；外加劑的品種、性能、適宜摻量，確定配合比。配合比多數(shù)采用絕對(duì)體積法，因?yàn)槟雺夯炷猎牧腺|(zhì)量會(huì)對(duì)碾壓混凝土大壩施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，因此需要對(duì)混凝土配合比指標(biāo)和材料基本指標(biāo)進(jìn)行合理配置[1]。

混凝土配合比設(shè)計(jì)中，所需控制的三大指標(biāo)有：水灰比；砂率；單位用水量。按照《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》規(guī)定，在混凝土拌和設(shè)備正式投入混凝土生產(chǎn)前，應(yīng)按經(jīng)批準(zhǔn)的混凝土施工配合比進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)，以確定最佳投料順序和拌和時(shí)間。為進(jìn)行主體工程的混凝土施工提供相關(guān)參數(shù)。

3 混凝土碾壓施工質(zhì)量控制

3.1 運(yùn)輸環(huán)節(jié)的控制

碾壓混凝土的特點(diǎn)為連續(xù)性、大倉面施工性等，所使用的運(yùn)輸設(shè)備在混凝土運(yùn)輸過程中需滿足不發(fā)生泄漏、分離、漏漿、嚴(yán)重泌水，并減少溫度回升和坍落度損失。對(duì)于不同強(qiáng)度等級(jí)（標(biāo)號(hào)）或其他特性不同的混凝土同時(shí)運(yùn)輸時(shí)，做好唯一性區(qū)分標(biāo)識(shí)。碾壓混凝土入倉方式會(huì)對(duì)混凝土施工質(zhì)量帶來一些影響，可以在運(yùn)輸過程中，縮短運(yùn)輸時(shí)間，減少運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)或者采用更加合理的方式，防止混凝土溫度升高，或者出現(xiàn)VC值損失現(xiàn)象。

龍里縣龍灘水庫工程主要是結(jié)合壩址位置的地形特點(diǎn)對(duì)混凝土拌合進(jìn)行布置，使用自卸車輛和溜槽運(yùn)輸，從而促使碾壓混凝土連續(xù)快速的施工需求得到滿足，在一定程度上減少了運(yùn)輸時(shí)間，避免溫度升高和VC值損失。

混凝土采用的入倉方式是，在1703.63高程以下的基坑位置，使用汽車直接入倉，在入倉之前，汽車輪胎被高壓水清洗，然后入倉。針對(duì)1703.63m以下的則使用皮帶機(jī)配合溜管、配合自卸車輛運(yùn)輸入倉，對(duì)拌合站進(jìn)行布置，在右壩肩靠近下游的地方，距離壩軸線41m的1750.0m高程處，當(dāng)混凝土出機(jī)之后，直接進(jìn)入到皮帶機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中，然后通過溜槽進(jìn)入到倉面當(dāng)中，混凝土輸出能力控制在180m3/h，通過這種方式相對(duì)汽車直截入倉的速度快4倍。

3.2 碾壓混凝土結(jié)合層面的控制

該大壩，在設(shè)計(jì)上，使用了防滲措施，但是從已經(jīng)建成的碾壓混凝土壩上分析，最主要的問題便是質(zhì)量問題，這是碾壓混凝土和常態(tài)混凝土之間相互區(qū)別的地方，對(duì)碾壓混凝土層面之間的滲透問題進(jìn)行有效控制，在整個(gè)質(zhì)量控制中是重中之重[2]。

因?yàn)槟雺夯炷林饕捎玫氖欠謱幽雺菏┕し绞?，在?duì)碾壓混凝土進(jìn)行具體的鋪料之前，倉面質(zhì)量控制對(duì)于層間滲透存在較大的影響，層面之間的混凝土結(jié)合質(zhì)量好壞直接影響鋪筑上層碾壓混凝土結(jié)合質(zhì)量，同時(shí)直接影響碾壓混凝土的抗?jié)B性以及抗剪性。對(duì)此，要確保上層碾壓混凝土骨料嵌入下層已經(jīng)碾壓好的混凝土當(dāng)中去，從而促使上下層碾壓混凝土可以充分結(jié)合，促使上下層已經(jīng)碾壓完成的混凝土相互咬合，從而形成一個(gè)整體，促使碾壓混凝土抗?jié)B能力得到提升，能夠在一定程度上防止層間發(fā)生滲透現(xiàn)象，這對(duì)于碾壓混凝土質(zhì)量控制具有重要影響。

3.3 碾壓混凝土VC值控制

碾壓混凝土必須具備一定的可碾壓性，需要將VC值控制在通過碾壓試驗(yàn)的允許范圍內(nèi)，其中VC值過大或者過小，均會(huì)導(dǎo)致碾壓混凝土的孔隙率增大。經(jīng)過碾壓試驗(yàn)之后，攤鋪厚度可以控制在25～34m之間，而壓實(shí)厚度則控制在23～30cm之間，碾壓遍數(shù)可以使用先無振碾壓2遍，此后使用有振碾壓8遍，最后進(jìn)行2遍的無振碾壓。促使碾壓的反向和水流的方向垂直，確保相鄰條帶之間的搭接寬度在20cm以上，縱向搭接的長(zhǎng)度需要控制在1～3m之間[3]。而對(duì)于振動(dòng)碾壓行走速度而言，需要控制在1.0～1.58km/h的范圍內(nèi)，經(jīng)過3～4遍的碾壓，開始泛漿之后效果達(dá)到最佳，進(jìn)行測(cè)定之后倉面混凝土為3～6s，為了能夠?qū)δ雺嘿|(zhì)量進(jìn)行有效控制，不同倉面對(duì)混凝土均對(duì)VC進(jìn)跟蹤測(cè)量，然后將VC值控制在3～8s內(nèi)，對(duì)于那些與混凝土標(biāo)準(zhǔn)不相符的部分，則不進(jìn)入施工倉面。

3.4 卸料和平倉的控制

因?yàn)槟雺夯炷潦且环N坍落度為零的干硬性混凝土。若不能進(jìn)行有效的控制，就容易出現(xiàn)粗骨料集中，從而出現(xiàn)孔洞，引發(fā)滲水現(xiàn)象。這種情況下，可以采用以下方式進(jìn)行控制。

針對(duì)從溜槽出來的混凝土而言，可以使用汽車沿壩軸線方向進(jìn)行倒運(yùn)，對(duì)這些料卸在新鋪裝但是未碾壓的混凝土面上，最好不要直接將其卸在已經(jīng)碾壓完成的層面上，盡可能的將卸料的高度壓低，最高不能超過1.5m。使用2～3點(diǎn)式進(jìn)行卸料，控制料堆的大小，以防止骨料出現(xiàn)大量的分離。當(dāng)卸料之后，需要在堆料的四周集中大骨料，通過人工分散的方式分散到料堆上，不能繼續(xù)在沒有處理的料堆附近分散在條帶上。當(dāng)汽車在艙內(nèi)行駛的時(shí)候，對(duì)其速度進(jìn)行有效控制，速度不能過快，不能出現(xiàn)急剎車和急轉(zhuǎn)彎現(xiàn)象[4]。

3.5 施工環(huán)境的有效控制

實(shí)施碾壓混凝土施工，需要在日平均氣溫為3～25℃之間進(jìn)行，若氣溫過低，或者氣溫過高，則需要采取適當(dāng)?shù)慕禍卮胧?。在冬季，日平均氣溫?℃以下，可以使用過水熱，促使溫度升高至22℃，然后使用拌合機(jī)攪拌混凝土。當(dāng)日平均氣溫在25℃以上的時(shí)候，則可以在倉儲(chǔ)上搭設(shè)相應(yīng)遮陽棚，使用汽車篷布針對(duì)輸料皮帶對(duì)其進(jìn)行封閉，以避免日曬或者水分蒸發(fā)散失。

4 結(jié)束語

當(dāng)前，碾壓混凝土筑壩技術(shù)在我國得到了快速發(fā)展，但是在不同地區(qū)，氣象、水文、泥沙和地質(zhì)等情況均存在不同之處，對(duì)于碾壓混凝土大壩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、導(dǎo)流度汛等均帶來一定影響。因此，對(duì)碾壓混凝土壩進(jìn)行施工，其重點(diǎn)和難點(diǎn)在于上游面的防滲以及層間結(jié)合的強(qiáng)度。相應(yīng)技術(shù)人員需要對(duì)各項(xiàng)因素進(jìn)行嚴(yán)格控制，從而提升碾壓混凝土施工質(zhì)量。