双曲拱坝碾压混凝土施工技术

【摘 要】文章介绍了广西平南水电站大坝施工采用全断面碾压通仓薄层连续上升施工工艺的碾压混凝土配合比、混凝土拌制、运输、碾压及养护等施工工艺，以及采取的VC值动态控制方法和碾压混凝土施工采取的温控措施。

【关键词】双曲拱坝 碾压混凝土 施工工艺

1 工程简介

广西平南水电站枢纽工程的主要建筑物由碾压混凝土双曲拱坝、坝身泄洪孔、泄洪洞及引水发电建筑物等组成。枢纽工程属II等大（2）型工程，最大坝高65m，正常蓄水位512m，总库容1.47m3，调节库容0.875亿m3，为不完全年调节水库。

2 碾压混凝土拱坝施工工艺

2.1碾压混凝土入仓方案和层厚及升层高度确定

电站碾压混凝土拱坝坝址处两岸山坡陡峻，河谷深切，施工场地狭窄，采用高线公路负压溜槽及缆机入仓和低线公路汽车直接入仓方案。根据大坝碾压混凝土浇筑的入仓方案，拌和运输能力以及仓面面积、碾压混凝土凝结时间来综合考虑碾压混凝土施工中的碾压层厚度及升层高度。当仓面面积在3000m2左右时，碾压层厚度为30cm，仓面面积大于3000m2时，碾压层厚度可适当降低；升层高度确定为3m。

2.2施工配合比

根据水电站碾压混凝土拱坝的结构和受力特点，采用的全断面碾压混凝土施工技术。通过实践验证，得出这个结论：碾压混凝土和易性、抗分离性、可碾性比原设计碾压混凝土在配合比上有很大的改进，层面结合质量和碾压效果得到极大提高，从而满足设计技术要求和质量标准。

2.3施工工艺及施工技术

（1）碾压混凝土拌制工艺。拌制碾压混凝土的设施分别为两座HZS90-1Q4000和一座HZS75-1500型强制式拌和楼，拌制投料顺序为：砂—粗骨料-胶凝材料-液体（水、外加剂）。拌制时间：有MgO掺入时，Ⅱ级配为90s，Ⅲ级配为120s；无MgO掺入时，Ⅱ级配为70s，Ⅲ级配为90s。

（2）碾压混凝土运输工艺。碾压混凝土水平运输机具为20t自卸汽车，每次拉运碾压混凝土6m3；垂直运输机具为20t辐射式缆机和负压溜槽，缆机吊6m3卧罐入仓，负压溜槽输送能力为240—320m3/h。

（3）碾压混凝土入仓工艺。根据水电站大坝碾压混凝土采有三种入仓方式，分别为自卸汽车入仓方式、缆机入仓方式、负压溜槽入仓方式。

2.4碾压工艺

采用BW201AD振动碾时，碾压遍数为：先无振2遍，再有振6—8遍，最后无振1--2遍。碾压机作业行走速度为1-1.5km/h，平均为1.25km/h。小碾压机LP650H的碾压遍数为：先无振2遍，再有振25-28遍，最后无振1—2遍，碾压机作业行走速度为1.6km/h。碾压机沿碾压条带行走方向平行于坝轴线，相邻碾压条带重迭15—20cm，同一条带分段碾压时，其接头部位应重迭碾压2--3m。若碾压完成的混凝土面表面出现一些裂纹，要使裂纹弥合可使用振动碾无振碾压。在大碾碾压完成后，应该立马用小碾对仓号的边角进行碾压，以保证碾压质量。碾压混凝土层间间隔时间，要求在6—8h内完成。碾压作业完成后，用核子密度仪检测，以压实密度达到规定要求为准，满足设计和规范要求。

2.5层间结合及缝面处理

坝体采用了全断面平层连续碾压施工工艺，施工时，对于连续上升的层间缝，层间间隔时间不超过初凝时间的不做处理；同时对迎水面每一条带摊铺碾压混凝土前，先铺设1—1.5cm厚的水泥煤灰净浆，以增加层间结合的效果。在每一大升层停碾的施工缝面上，均充分打毛，并用压力水冲洗干净；在上升时，全仓面铺一层1—1.5cm厚的水泥砂浆，以增强新老碾压混凝土的结合。对于层间间隔超过初凝时间而不到终凝时间的可直接铺一层1—1.5cm厚的水泥砂浆，继续上升。

2.6模板工艺

采用悬臂式可翻转组合钢模板，模板由三部分组成，面板部分由钢面板、纵横钢围檩等组成；固定支撑体系由纵向主梁、组合钢绗架、拉杆、固定铰等组成；调节体系由梯形螺纹杆件组成。

2.7养护

对水平间歇层面，洒水养护并持续至上一层混凝土铺筑前为止；上、下游立面采用塑料管淋水保湿养护，时间宜在28天以上。在次高温或高温时段，因天气炎热而水分蒸发大，采取了水平层面不间断流水养护，保持湿润，效果较好。冬季采用保温材料铺挂于混凝土表面防止水珠结冰。

3 VC值的动态控制

在实地不同气候条件下揣摩出晾晒时间与机口VC值至仓面的损失的关系，在确定碾压混凝土配料单时，要根据当时的阴晴、气温、入仓快慢、昼夜等不同环境的影响，妥当考虑VC修正值，按每方混凝土每降低1sVC值加1—1.5Kg用水量计算单位用水量。单位用水量确定，一种方法是在不改变设计水胶比的情况下计算其他材料的用量，还可认为水分损失是VC值损失主要原因，可在原设计配合比其它材料不变的条件下，只补充适量的水，以满足其入仓VC值的需要。在降雨或者是高温时段施工，如果按以上方法调整机口VC值还是不足以满足施工要求，那可以通过调整外加剂掺量来控制VC值，对于Ⅱ级配外加剂掺量每变化0.2%，VC值相应变化3s；Ⅲ级配VC值相应变化1s。

4 碾压混凝土温度控制

大坝混凝土：采用内掺Mgo，利用Mgo混凝土自身的体积变形膨胀，补偿温度应力及收缩变形，在次高温及高温时段调整减水剂缓凝成分，延缓碾压混凝土的凝结时间以保证层间结合质量。拌合楼：采取配料仓、成品骨料堆、水泥粉煤灰料罐及皮带上搭设遮阳棚及采取淋水措施。次高温季节施工碾压混凝土：仓面采用高压水喷雾及覆盖的综合措施，以降低仓面环境温度，提高保湿能力。冬季施工碾压混凝土：仓面在日平均气温低于3℃或最低气温低于-3℃加盖高发泡聚乙烯塑料保温材料，上、下游坝面拆模后，立即进行保温。

5 碾压混凝土芯样质量检测

为全面检测大坝碾压混凝土施工质量，除了取样试验、现场压实密度检测等常规检测方法进行质量检查外，还进行了钻孔取芯和压水试验检查质量，并对部分芯样进行了室内力学性能指标检测。

6 结语

广西平南水电站拱坝采用技术较为成熟的全断面平层碾压施工工艺，应用了国内碾压混凝土筑坝技术发展的经验和成果，并结合工程的具体情况，严格执行碾压混凝土施工方法。