干旱寒冷地区常态拱坝混凝土浇筑工艺流程简介

【摘要】混凝土浇筑工艺直接影响混凝土的施工质量，因此浇筑工艺在施工过程中就显得尤为重要。本文着重阐述了混凝土浇筑工艺在布尔津山口常态混凝土拱坝工程中的成功应用。可为其他类似工程的施工提供借鉴。

【关键词】混凝土；浇筑；入仓；振捣；

1.工程概况

布尔津山口水利枢纽水库为常态混凝土拱坝设计，总库容2.21亿m3，最大坝高94m，水库正常蓄水位646m，水库死水位620m；电站装机220MW，多年平均发电量6.43亿kW.h，保证出力14.5MW，年利用小时数3045h。工程等别为Ⅱ等工程，工程规模为大（2）型。大坝、泄水建筑物为2级建筑物；发电引水系统、厂房为3级建筑物，发电洞进水口按2级建筑物设计。

2.浇筑工艺

2.1运输方式

混凝土的运送方式主要采用缆机吊运方式，混凝土均由2×3m3拌和系统统一供应，自卸车装料后沿场内公路运至缆机供料平台，卸至缆机吊罐内，再用缆机吊运进浇筑仓面。

2.2混凝土布料

大坝混凝土采用平层法和台阶法浇筑。采用台阶法浇筑时，台阶宽度需大于8m。浇筑振捣层厚度应控制在30cm～50cm。应按一定厚度、次序、方向，分层进行且浇筑层面平整。

2.3混凝土入仓

入仓时，最大骨料粒径150mm的四级配混凝土自由下落的垂直落距以1.0 ～1.5m为宜，骨料粒径小于80mm的三级配混凝土其垂直落距不大于2m。钢筋密集区控制在50cm以内。布设有两层以上钢筋网的钢筋密集区，适当调整混凝土配合比，减小大石含量，或降低级配。浇筑应按一定的厚度、次序、方向分层进行。在竖井、门槽、廊道等周边浇筑混凝土时，两侧混凝土要均匀上升，其高差不得超过一个坯层。

铺料厚度应根据拌和能力、运输距离、浇筑速度、气温及振捣设备的性能等因素确定。一般情况下，浇筑层的允许最大厚度，不应超过表2.3-1规定的数值；山口拱坝工程大体积混凝土浇筑层厚度一般为0.5m。

浇筑应保持连续性，浇筑允许间歇时间应通过试验确定。以仓面混凝土初凝及浇筑温度控制在允许范围内。如局部初凝，但未超过允许面积，则在初凝部位铺水泥砂浆或小级配混凝土后可继续浇筑。

2.4混凝土平仓

混凝土摊铺作业按条带法进行施工，条带宽度4m，从一侧横缝至另一侧横缝进行铺料，整个仓号按照从下游至上游的方向进行条带卸料平仓。第一坯层混凝土浇筑时，先铺2～3罐料，平仓振捣形成约4m×8m的平台后，平仓机行驶至该平台上进行平仓作业，待形成一个4m宽的条带后，平仓机和振捣臂机均在条带上作业。

采用平仓机平仓，平仓机运行时履带不得破坏已振捣好的混凝土，人工辅助边缘部位及其它被指定或认可部位的平仓作业。送入仓内的混凝土应及时平仓，避免堆积。仓内若有粗骨料分离堆叠时，应均匀地分布于砂浆较多处，不得用水泥砂浆覆盖，以免造成内部蜂窝。如果表面泌水较多，应及时清除；严禁在模板上开孔赶水，带走灰浆。

浇筑过程中如遇下列情况应用人工平仓：

（1） 在靠近模板和钢筋较密的地方，用人工平仓，使骨料分布均匀。

（2） 水平止水、止浆片底部要用人工送料填满，严禁料罐直接下料，以免止水、止浆片卷曲和底部混凝土架空。

（3） 门槽埋件等空间狭小的二期混凝土。

（4） 各种预埋件、仪器周围用人工平仓，防止位移和损坏。

人工平仓用铁锹，平仓距离不超过3m。

2.5混凝土振捣

2.5.1振捣机的配置

2.5.2振捣机振捣操作方法

混凝土铺料到具备振捣条件时，启动振捣机移动到位，垂直降低机头，使机头振捣棒组平滑地插入到混凝土中。振捣棒组插入到位后，开始持续地进行振捣，振捣至混凝土表面有气泡排出并且表面泛浆连成一片，持续振捣时间15s或由现场生产试验确定。振捣棒组慢慢地拔出，拔出速度约5cm/s，拨起过程约需10s时间。从振捣棒组开始插入到拔出完毕为一个振捣周期，一个周期完成后，以60cm的倍数尺寸水平移动振动机头，和上一振捣区搭接，开始下一循环的振捣。移动振捣棒组，应做到与前次振捣区按规定距离搭接，避免漏振或过振。

振捣机只能用于无钢筋的大体积混凝土浇筑区域施工，对于边角，止水片，廊道附近及钢筋区等部位，还需配备一定数量的手持插入式振捣器辅助施工。

振捣机振捣时会产生较大的侧压力，作业时振捣棒头离模板的距离以1m左右为宜。混凝土浇筑应先平仓后振捣，严禁以振捣代替平仓。振捣时间以混凝土不再显著下沉、水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准。振捣时间和混凝土坍落度、骨料类型及最大粒径、振捣设备的性能等因素有关，具体振捣时间在现场通过试验确定。振捣时间过长，不但降低工效，且使砂浆上浮过多，石子集中下部，混凝土产生离析，严重时，整个浇筑层呈“千层饼”状态。振捣在平仓之后立即进行。素混凝土或钢筋稀疏的部位，用大直径的振捣棒；坍落度小的干硬性混凝土，选用高频和振幅较大的振捣器。振捣作业路线保持一致，并按顺序依次进行，以防漏振。振捣棒尽可能垂直地插入混凝土中，如振捣棒较长或把手位置较高，垂直插入感到操作不便时，也可略带倾斜，但与水平面夹角不小于45°，且每次倾斜方向应保持一致，否则下部混凝土将会发生漏振。这时作用轴线应平行，如不平行也会出现漏振点。

2.6特殊气候条件下的施工

2.6.1雨季施工

降雨强度大于0.3mm/6min时，则不开浇任何露天的混凝土；如浇筑过程中降雨强度大于0.3mm/6min时，应立即终止混凝土入仓作业，已入仓的混凝土将表面覆盖，防止雨水混入冲刷混凝土，并尽快将混凝土平仓捣实。雨后必须先行排除仓内积水，受雨水冲刷的部位应立即处理。如停止浇筑的混凝土尚未初凝还能重塑时，应加砂浆继续浇筑，否则应按施工缝处理。

在混凝土浇筑过程中降雨小于0.3mm/6min时，应及时遮盖、排水。适当减少混凝土拌和用水量和出机口混凝土的坍落度，必要时应适当缩小混凝土的水胶比。加强仓面积水的排除工作和防止周围雨水流入仓内。做好新浇混凝土面尤其是接头部位的保护工作。对抗冲、耐磨，需要抹面部位及其它高标号混凝土不允许在雨天施工。施工时要及时了解天气预报，合理安排施工。

2.6.2低温季节施工

在施工过程中应适当延长混凝土的拌和时间，控制并及时调节混凝土的机口温度，尽量减少运距与倒运次数，保持浇筑温度均匀。控制方法以调节拌和水温为宜。提高混凝土拌和物温度的方法：首先应考虑加热拌和用水；当加热拌和用水尚不能满足浇筑温度要求时，应加热骨料。水泥不得加热。拌和用水加热超过60℃时，应改变拌和加料顺序，将骨料与水先拌和，然后加入水泥，以免水泥假凝。混凝土浇筑完毕后，外露表面应及时保温。新老混凝土接合处和边角处应做好保温，保温层厚度应是其他保温层厚度的2倍，保温层搭接长度不应小于30M。

在低温季节非承重模板拆除时，混凝土强度必须大于允许受冻的临界强度或成熟度值。承重模板的拆除应经过计算确定。拆模时间及拆模后的保护，应满足温控防裂要求，并遵守内外温差不大于20℃或2d～3d内混凝土表面温降不超过6℃。

2.6.3高温季节施工

尽量避免高温时段浇筑混凝土，若高温时段浇筑混凝土时，应采取降低入仓温度、加快上坯层混凝土的覆盖时间、新浇混凝土面保温隔热、仓面喷雾、流水降温、加强通水冷却等措施。

3.结语

前文结合布尔津山口水利枢纽拱坝工程浇筑施工，着重以混凝土的运输、基础面及施工缝面处理、入仓、平仓、振捣、特殊气候下的施工等方面的技术与创新加以介绍，展示了北疆唯一一座常态混凝土拱坝混凝土施工工艺方面的进展。上述各项工艺流的程科学合理应用，不仅保证了混凝土工程质量，而且给工程带来了十分显著的综合经济效益，更为其他类似公式提供了借鉴。