雙曲拱壩碾壓混凝土施工技術(shù)

安徽白蓮崖水庫雙曲拱壩碾壓混凝土施工技術(shù)

周永童

（滁州市城建勘察設(shè)計建筑工程有限公司　安徽滁州239000）

〖摘要〗白蓮崖水庫大壩的施工，針對壩體體形復(fù)雜多變的特點及其他制約因素，采取了相應(yīng)的施工技術(shù)措施，保證了施工質(zhì)量，成功實現(xiàn)了壩體連續(xù)快速上升。本文針對有關(guān)施工技術(shù)措施作了簡要回顧和分析，供同行商榷。

〖關(guān)鍵詞〗白蓮崖水庫雙曲拱壩碾壓混凝土施工技術(shù)

1工程概況

1.1結(jié)構(gòu)特點

安徽白蓮崖水庫大壩為碾壓混凝土拋物線雙曲變厚拱壩，壩頂EL234.6m，壩底EL130.0m，最大壩高104.6m，由于兩岸地形不對稱，壩軸線與河道呈斜交，拱壩中心線走向NE5°5′29.9″，頂拱中心角86.6850。壩頂弧長421.86m，弦長369.576m，弦高比為3.533。壩頂寬8.0m，拱冠處壩底厚30.064m，厚高比為0.287。

基礎(chǔ)墊層采用C20常態(tài)砼，壩體防滲層采用W8F5090d二級配碾壓混凝土，其中上游0.5m范圍采用W8F5090d二級配變態(tài)砼，上游面涂刷一層XYPEX防滲涂料，壩體采用W4F5090d三級配碾壓混凝土，下游為0.5m厚三級配變態(tài)砼，廊道周圍為變態(tài)砼，泄洪中孔周圍采用C20常態(tài)混凝土。

1.2碾壓混凝土主要工程量分布

大壩RCC工程量計549921m3，其中三級配RCC353339m3；二級配RCC153588m3；三級變態(tài)砼21910m3；二級變態(tài)砼21084m3。

2系統(tǒng)布置

2.1骨料加工系統(tǒng)

根據(jù)本加工系統(tǒng)工藝流程，本系統(tǒng)主要由粗碎車間（含汽車喂料平臺）、半成品料堆、中碎平臺、細(xì)碎平臺、制砂料倉、制砂平臺、1#～3#篩分樓和成品料倉組成。系統(tǒng)占地面積約為35000m2。半成品料堆占地面積約2100m2，儲量約為8000m3。成品料倉設(shè)置于1＃進(jìn)場公路的內(nèi)側(cè)山坡上，成品料場布置高程約為EL144.0～EL144.5，共分為5個倉，貯量約27500m3（不包含天然砂），每種骨料可滿足高峰月7天砼澆筑的需要。

2.2混凝土拌和系統(tǒng)

根據(jù)施工總進(jìn)度計劃、最大倉面面積和初步確定的混凝土初凝時間，本工程將投入一座拌和樓即1#樓（2×3.0m3）和一座連續(xù)式拌和樓，名牌生產(chǎn)能力為440m3/h，常溫碾壓混凝土生產(chǎn)能力為315m3/h。本工程高峰小時生產(chǎn)強度約為200m3/h，拌和樓能夠滿足RCC生產(chǎn)要求。

整個系統(tǒng)的操作采用全電腦控制，操作簡單，稱量準(zhǔn)確，生產(chǎn)能力、混凝土拌和物的質(zhì)量通過現(xiàn)場試驗、檢測，滿足施工規(guī)范及設(shè)計要求。

3碾壓混凝土施工

3.1施工前的準(zhǔn)備

碾壓混凝土施工前的準(zhǔn)備工作充分與否，是決定碾壓施工是否能夠連續(xù)順利進(jìn)行的關(guān)鍵，施工前對設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)、原材料的儲備、對施工人員的技術(shù)交底、施工過程中的技術(shù)服務(wù)與保證都要做到心中有數(shù)，對水泥、煤灰、骨料等原材料應(yīng)進(jìn)行落實，不打無準(zhǔn)備之戰(zhàn)，這些都為碾壓過程中連續(xù)施工打下了基礎(chǔ)。

4.2混凝土入倉前倉內(nèi)準(zhǔn)備

1）碾壓施工前檢查倉內(nèi)滿足施工所需要的設(shè)備、器具、材料、人員等是否到位，是否處于正常狀況；

2）倉內(nèi)對混凝土料的分區(qū)、標(biāo)號、高程、碾壓層高以及埋件位置等用紅漆標(biāo)注清楚，便于倉內(nèi)人員操作；

3）倉面進(jìn)行充分濕潤，以保證新老混凝土或混凝土與巖石等結(jié)合良好；

4）開倉前倉面總指揮對操作人員進(jìn)行詳細(xì)布置、交底、作到分工合理、協(xié)調(diào)到位；

5）需鋪筑砂漿的部位應(yīng)提前要料，均勻鋪筑。

3.3混凝土水平運輸

1）碾壓混凝土水平運輸主要采用15～18t自卸汽車，每車6～8m3。

2）每次拉運碾壓混凝土前，運輸車輛要進(jìn)行清洗，防止車廂內(nèi)雜物進(jìn)入混凝土料內(nèi)。

3）在拌合站下接料時，汽車采用兩點法接料，主要采用自卸汽車（15t或8t）運輸。自卸汽車在拌和樓采用兩次接料，即裝3m3或4m3后，汽車往前開0.5m左右，形成車內(nèi)兩點式堆料，減少堆料高度，以減輕自卸汽車裝料的骨料分離。

4）汽車直接入倉時，應(yīng)對各車輛進(jìn)行序號標(biāo)志，以便倉內(nèi)指揮。

5）路面經(jīng)常派人維護(hù)并灑水，避免坑洼不平，力求使汽車行駛過程中平穩(wěn)，運輸過程中不許急剎車、急啟動，避免混凝土料在運輸過程中產(chǎn)生分離。

3.4車輪沖洗、脫水及入倉

1）沖洗站設(shè)置：為防止汽車輪胎將污物帶入倉內(nèi)，距入倉口約40m處設(shè)置輪胎沖洗槽，該裝置具有不停車將輪胎沖洗干凈的特點，輪胎及有污染的車箱底經(jīng)高壓水沖洗后由專人檢查合格，再經(jīng)干凈的碎石脫水路面入倉。

2）脫水路面設(shè)置：脫水路面由干凈的碎石碴鋪成，從沖洗站一直鋪至倉口。并且脫水路面長度不小于30m。

3）入倉口設(shè)置封堵：汽車入倉口寬度約為6m，入倉口處不安裝模板，斜坡碾壓，連續(xù)碾壓三層后進(jìn)行封堵，封堵采用預(yù)制混凝土擋塊，擋塊單塊高度60cm，碾壓完成后及時拆除。

3.5鋪漿

對碾壓混凝土的兩個層面進(jìn)行鋪漿：新老混凝土面結(jié)合及混凝土與巖石面結(jié)合時，層面鋪一層10～15mm厚水泥砂漿。在進(jìn)行這道工序時，將卸在倉內(nèi)的砂漿按碾壓混凝土鋪筑條帶方向用專用鋪漿耙子鋪設(shè)均勻，鋪漿范圍與下料范圍協(xié)調(diào)一致，避免砂漿長時間暴露，水份散發(fā)后干硬。

3.6卸料

1）采用自卸汽車直接進(jìn)倉卸料時，為了減少骨料分離，自卸汽車卸料時宜采用雙點式卸料。卸料盡可能均勻，料堆旁出現(xiàn)的少量分離骨料，應(yīng)由人工或用其它機械將其均勻地攤鋪到未碾壓的混凝土面上。

2）倉面誘導(dǎo)員按澆筑要領(lǐng)圖的要求逐層逐條帶的鋪筑順序，指揮自卸汽車運行路線和卸料部位，司機必須服從指揮。

3）卸料堆邊緣與模板距離不應(yīng)小于1.2米。

4）卸料平倉時誘導(dǎo)員應(yīng)嚴(yán)格控制準(zhǔn)三級配和二級配砼分界線，分界線每20m設(shè)一紅旗進(jìn)行標(biāo)識，砼攤鋪后誤差對于二級配不許有負(fù)值，也不宜大于50cm，并由質(zhì)檢員負(fù)責(zé)檢查。

5）由拌和樓控制室操作人員、質(zhì)控員和試驗人員在拌和樓出機口共同把關(guān)，嚴(yán)禁不合格的RCC料進(jìn)倉，一旦不合格RCC料進(jìn)倉內(nèi)，由倉面指揮長負(fù)責(zé)處理。

3.7平倉

1）測量人員負(fù)責(zé)安排在周邊模板上每隔20m畫線放樣，標(biāo)識樁號、高程，工程技術(shù)部技術(shù)員繪制平倉控制線，用于控制攤鋪層厚等；對二級配區(qū)和準(zhǔn)三級配區(qū)等不同砼之間的砼分界線每20m進(jìn)行放樣一個點，澆筑工區(qū)按放樣點進(jìn)行紅旗標(biāo)識；

2）采用TS80D型濕地平倉機平倉，運行時履帶不得破壞已碾好的混凝土，人工輔助邊緣部位及其它被指定或認(rèn)可部位的堆卸與平倉作業(yè)，人工操作由倉面指揮長指揮，專職質(zhì)檢員監(jiān)督；

3）平倉作業(yè)由平倉機手負(fù)責(zé)，攤鋪要均勻，每碾壓層平倉一次，質(zhì)檢員根據(jù)周邊所畫出的平倉線進(jìn)行拉線檢查，每層平倉厚度為34～36cm，檢查結(jié)果超出規(guī)定值的部位必須重新平倉，局部不平的部位用人工輔助鋪平，平倉過的混凝土表面應(yīng)平整、無凹坑。

4）平倉過程出現(xiàn)在兩側(cè)和坡腳集中的骨料由人工均勻分散于條帶上，由倉面值班指揮長安排實施，質(zhì)檢人員負(fù)責(zé)檢查、監(jiān)督。

5）平倉后層面上若發(fā)現(xiàn)層面有局部骨料集中，可用人工鋪灑細(xì)骨料予以處理。

3.8碾壓

經(jīng)平倉形成一定長度的條帶后，應(yīng)及時碾壓，保證碾壓混凝土在出機后的2h內(nèi)碾壓完畢。

碾壓條帶平行于平倉條帶，模板邊采用變態(tài)混凝土，其余區(qū)域用大型振動碾碾壓，碾壓按照先無振碾壓，然后有振碾壓，再無振碾壓的程序進(jìn)行，直至核子密度儀檢測的碾壓密實度達(dá)到98%以上，混凝土容重達(dá)到設(shè)計要求為止。振動碾行走速度為1～1.5km/h，碾壓遍數(shù)為2＋8＋2，即先無振碾壓2遍，再有振碾壓8遍，最后無振碾壓2遍。碾壓條帶之間重疊20cm，同一碾壓條帶的各碾壓段之間重疊1m左右，以免漏碾。

　　本工程采用斜層和平層薄層施工方式，倉面面積不超過4000m2的按平層鋪料平倉碾壓方式施工，倉面面積超過4000m2的則采用斜層碾壓施工。

3.9變態(tài)混凝土施工

大壩上下游面，左右岸邊坡與混凝土接觸部位、模板止水片、廊道等周邊均不能碾壓的部位均采用變態(tài)混凝土，與主體碾壓混凝土同步進(jìn)行澆筑。變態(tài)混凝土是在碾壓混凝土拌合料中參入定量的水泥漿后利用插入式振搗器振搗密實而成。變態(tài)砼作業(yè)時，采用挖槽法進(jìn)行施工，水泥凈漿量為60L/m3，施工時加漿應(yīng)均勻、適量、不能漏鋪。

4特殊氣溫條件下施工

碾壓砼單位用水量很少，外界氣候?qū)ζ湮锢砹�學(xué)性能影響較大，因此采用如下措施：

1）施工期加強天氣預(yù)報，當(dāng)氣溫在低于3℃時，應(yīng)采取保溫措施。日平均氣溫高于25℃，應(yīng)采取防高溫和防日曬的施工措施。
2）當(dāng)降雨強度每6min等于或大于0.3mm，應(yīng)暫停施工，碾壓砼停止入倉，已入倉的砼迅速完成碾壓，并用紡織布覆蓋倉面。如遇暴雨應(yīng)立即將倉內(nèi)所有的砼面（包括來不及碾壓的）全面用編織布覆蓋，待雨后處理。
3）日平均氣溫等于或高于25℃時，應(yīng)大幅度削減層間間隔時間，采取防高溫、防日曬和調(diào)節(jié)倉面小氣候，采用早晚夜間兩班制鋪筑施工等措施，以防止混凝土在運輸、攤鋪和碾壓時，混凝土溫度大幅度回升及表面水分迅速蒸發(fā)散失。
4）碾壓混凝土不得在-3℃以下的環(huán)境中進(jìn)行澆筑，如果碾壓后的混凝土層面和拌和料本身的溫度保持在3℃以上時，允許繼續(xù)澆筑碾壓混凝土。
5）在大風(fēng)或干燥氣候條件下施工，應(yīng)采取專門措施保持倉面濕潤。
6）根據(jù)施工現(xiàn)場氣候條件情況，對碾壓砼的VC值實行動態(tài)控制。并及時調(diào)整滿足施工要求。
5低溫季節(jié)施工的溫控
5.1遇特別低溫天氣時，停止施工。本工程壩址位置平均氣溫最低月份為1月，砼強度安排時適當(dāng)降低。

5.2在氣溫驟降或寒潮沖擊下，日平均氣溫在2～4天內(nèi)連續(xù)下降6～8℃，致使混凝土表面溫度急劇下降，此時應(yīng)在混凝土表面采取適當(dāng)保護(hù)措施。

5.3大模板背部貼保溫塑料泡沫。泡沫板厚2-3cm，利用大模板面板背部的結(jié)構(gòu)特性。面板背部由橫肋板和豎肋板隔成37.5×40cm方格。泡沫板用刀剪成37×39.5cm方塊,貼在方格內(nèi),并緊貼面板。

5.4為加強混凝土表面保護(hù)，模板拆除時間除滿足混凝土強度要求外，還要根據(jù)混凝土的內(nèi)外溫差來決定。應(yīng)避免在氣溫驟降期間拆模。在氣溫較低季節(jié)，應(yīng)推遲拆模時間，拆模后應(yīng)立即在混凝土表面加蓋保溫被，并防止養(yǎng)護(hù)水弄濕保溫材料。保溫被固定采用扁鐵和螺栓，即先把螺桿焊在預(yù)埋錨筋外露鋼筋頭上，在保溫被上打兩個孔套在螺桿上，采用扁鐵和螺帽上緊。

6結(jié)語

安徽白蓮崖水庫大壩的碾壓混凝土在施工過程中積累了寶貴的經(jīng)驗，奠定了良好的基礎(chǔ)，特別是在特定的環(huán)境中，實現(xiàn)了壩體碾壓混凝土連續(xù)上升，從整個澆筑過程和施工工藝來看，充分發(fā)揮了碾壓混凝土快速連續(xù)施工的特點。