官地碾壓混凝土大壩倉面設(shè)計(jì)與施工

1、官地碾壓混凝土大壩倉面設(shè)計(jì)與施工葛建忠 趙喜云 王詞重1 總則官地水電站位于四川省涼山彝族自治州西昌和鹽源縣交界的雅礱江上，屬碾壓混凝土重力壩壩型。正常蓄水位1330.0m，壩頂高程1334m，最大壩高168m，最大底寬152.8m。大壩采用5表孔+2底孔聯(lián)合泄流方案。各壩段寬度如下：左岸擋水壩段1壩寬25m，210壩段寬20m；溢流壩段1115壩段寬20m；右岸擋水壩段1622壩段寬20m，23、24壩段寬7m。為了實(shí)現(xiàn)碾壓混凝土施工快速、連續(xù)的高度機(jī)械化的特點(diǎn)，防止因整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障、不協(xié)調(diào)或不配套情況，進(jìn)而影響工程進(jìn)度、質(zhì)量及碾壓混凝土特點(diǎn)的發(fā)揮，施工前編制了碾壓混凝土

2、施工工法，官地水電站質(zhì)量管理辦法，尤其是編制詳細(xì)的倉面設(shè)計(jì)，并且在實(shí)施過程將碾壓混凝土施工工序進(jìn)行分解，并將各工序責(zé)任到人?，F(xiàn)就官地碾壓混凝土壩大倉面施工做一簡(jiǎn)要介紹。2 倉面設(shè)計(jì)官地施工局主要承擔(dān)右岸14-24壩段施工，碾壓混凝土施工最大倉面的面積近11000m2，就是最小面積也達(dá)到6000m2，按照設(shè)計(jì)要求碾壓層厚30cm計(jì)，一個(gè)碾壓層的澆筑混凝土量達(dá)3300m3。受到施工設(shè)備和場(chǎng)地限制，施工速度難以滿足混凝土層面結(jié)合的要求，因此做好倉面設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。為便于使用，將倉面設(shè)計(jì)主要內(nèi)容繪制成要領(lǐng)圖。要領(lǐng)圖編制有施工歷時(shí)、澆筑部位、條帶寬度、澆筑順序、人員與設(shè)備配置、澆筑簡(jiǎn)圖、配比與條帶分

3、區(qū)、配比類型、溫控要求及工程量、預(yù)埋件等詳細(xì)內(nèi)容。要領(lǐng)圖是指導(dǎo)施工操作的綱領(lǐng)。編制時(shí)必須在保證質(zhì)量前提下實(shí)事求是，有良好的可操作性。編制要領(lǐng)圖時(shí)應(yīng)依據(jù)氣候條件，根據(jù)砂漿、常態(tài)混凝土、碾壓混凝土不同的凝結(jié)時(shí)限，決定由幾個(gè)壩段為一個(gè)倉面，再根據(jù)倉面大小及澆筑能力決定條帶寬度、鋪筑方法與次序，力求機(jī)械調(diào)配靈活、安全，便于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件下有秩序地快速施工。針對(duì)每個(gè)倉面的面積大小及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)情況，采用什么方法施工，技術(shù)部門要在兩天前制成簡(jiǎn)單易懂的圖表發(fā)給有關(guān)部門及施工人員了解與落實(shí)，并進(jìn)行交底。避免了施工的隨意性，保證了施工工藝的嚴(yán)格執(zhí)行，有利于提高施工效率，并可作為現(xiàn)場(chǎng)檢查的依據(jù)。例圖參見圖1官地碾壓混凝

4、土倉面設(shè)計(jì)工藝圖表。3 施工前準(zhǔn)備工作在碾壓混凝土開倉前，詳細(xì)檢查砂石骨料生產(chǎn)系統(tǒng)、原材料供應(yīng)、混凝土制備、運(yùn)輸、審稿：趙新民 7 / 7圖1 混凝土倉號(hào)澆筑工藝設(shè)計(jì)圖表鋪筑、碾壓和檢測(cè)等設(shè)備的能力、工況，以及施工措施結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)碾壓混凝土試驗(yàn)進(jìn)行檢查，當(dāng)其符合有關(guān)技術(shù)要求后，方能開始施工。在主體工程碾壓混凝土鋪筑前，對(duì)施工人員進(jìn)行理論和技術(shù)操作培訓(xùn)。使具體施工操作人員對(duì)碾壓混凝土各項(xiàng)技術(shù)及質(zhì)量指標(biāo)含義能夠理解。各機(jī)械設(shè)備性能的掌握，工序間的合理配合，與施工進(jìn)度和質(zhì)量有很大關(guān)系，提高了施工人員的理論和技術(shù)水平。4 官地水電站大壩工程碾壓混凝土施工現(xiàn)場(chǎng)職責(zé)表、主要機(jī)械設(shè)備配置表4.1 官地水電站大壩

5、工程碾壓混凝土施工現(xiàn)場(chǎng)職責(zé)表序 號(hào)項(xiàng) 目職 責(zé) 范 圍白 、 夜 班姓 名電 話1現(xiàn)場(chǎng)總指揮全面負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)組織、指揮、協(xié)調(diào)管理工作。2現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)總負(fù)責(zé)全面負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)、質(zhì)量協(xié)調(diào)管理工作。3現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度協(xié)助總指揮現(xiàn)場(chǎng)指揮。4設(shè)備材料供應(yīng)確?，F(xiàn)場(chǎng)所需設(shè)備、材料供應(yīng)。5技術(shù)供應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)交底及技術(shù)供應(yīng)。6倉面指揮全面負(fù)責(zé)倉面生產(chǎn)組織、指揮、協(xié)調(diào)管理工作。7倉面技術(shù)管理倉面技術(shù)交底及管理，對(duì)倉面技術(shù)負(fù)責(zé)。做好相應(yīng)記錄。8現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)督全面負(fù)責(zé)倉面質(zhì)量檢查，糾正不符合質(zhì)量行為，做好相應(yīng)記錄。9鋼筋安裝負(fù)責(zé)鋼筋制安、及保護(hù)。10模板安裝負(fù)責(zé)模板安裝和保護(hù)。11混凝土拌和全面負(fù)責(zé)拌合混凝土質(zhì)量。12混凝土出機(jī)口質(zhì)量

6、控制有效控制混凝土質(zhì)量、確保無一不合格料出拌合樓。13要料員確保要料準(zhǔn)確性、無一不合格料出拌合樓。14混凝土運(yùn)輸安全及時(shí)運(yùn)輸混凝土、做好運(yùn)輸混凝土保溫。15汽車沖洗負(fù)責(zé)汽車沖洗干凈。16車輛誘導(dǎo)員根據(jù)倉面指揮要求誘導(dǎo)車輛入倉就位。17平倉機(jī)司機(jī)做好平倉機(jī)保養(yǎng)維護(hù)，服從攤鋪指揮，做到快準(zhǔn)穩(wěn)一刀平。18攤鋪指揮做到及時(shí)攤鋪、碾壓混凝土表面應(yīng)平整、無凹坑，攤鋪厚度控制在3436cm，19碾壓司機(jī)做好振動(dòng)碾保養(yǎng)維護(hù)，服從碾壓指揮，做好碾壓記錄，碾壓遵循282。負(fù)責(zé)碾壓密實(shí)。20碾壓指揮做到及時(shí)碾壓，做好碾壓記錄，負(fù)責(zé)碾壓密實(shí)。21試驗(yàn)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)Vc值檢測(cè)、壓實(shí)度檢測(cè)及其它檢測(cè)工作。將檢測(cè)結(jié)果及時(shí)告知碾壓

7、指揮、現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢。并做好記錄。22骨料集中處理負(fù)責(zé)倉面骨料集中處理。23切縫按照技術(shù)要求及時(shí)對(duì)大壩混凝土橫縫切縫。24加漿、變態(tài)混凝土及時(shí)做到加漿振搗，確保變態(tài)混凝土振搗范圍厚度和密實(shí)。25埋件埋設(shè)保護(hù)負(fù)責(zé)埋設(shè)設(shè)計(jì)或施工所要求的埋件，做到及時(shí)準(zhǔn)確并做好保護(hù)（含溫度計(jì)、電纜線）并作好記錄。26溫度計(jì)埋設(shè)負(fù)責(zé)埋設(shè)溫控要求布設(shè)的溫度計(jì)并做好記錄。27冷卻水管埋設(shè)按照大壩冷卻水管埋設(shè)要求及時(shí)準(zhǔn)確鋪設(shè)冷卻水管并做好保護(hù)28通水冷卻按照溫控技術(shù)要求及時(shí)通水冷卻并做好記錄。29沖毛、刷毛根據(jù)施工季節(jié)、混凝土強(qiáng)度、設(shè)備性能等因素，適時(shí)沖毛、刷毛。30混凝土養(yǎng)護(hù)防護(hù)（噴霧）施工過程中碾壓砼的倉面應(yīng)保持濕潤，正在施

8、工和剛碾壓完畢的倉面應(yīng)防止外來水流入。在施工間歇期間碾壓砼終凝后即應(yīng)開始灑水養(yǎng)護(hù)!4.2 主要機(jī)械設(shè)備配置表序號(hào)設(shè)備數(shù)量單位備注1振動(dòng)碾5臺(tái)2平倉機(jī)5臺(tái)其中1臺(tái)備用320t自卸車37臺(tái)其中3輛備用4切縫機(jī)6臺(tái)其中2臺(tái)備用5沖毛機(jī)7臺(tái)其中5臺(tái)噴霧、2臺(tái)沖洗6100型振搗棒16臺(tái)7噴霧頭12個(gè)8小型振動(dòng)碾2臺(tái)9振搗車1臺(tái)10加漿車2臺(tái)變態(tài)混凝土加漿5 混凝土拌和5.1 高線6×2強(qiáng)制式攪拌機(jī)，4×3拌和機(jī)應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)確保拌和機(jī)械正常使用。5.2 攪拌設(shè)備的稱量系統(tǒng)，靈活可靠，滿足精度要求。攪拌設(shè)備的稱量系統(tǒng)，啟用前均經(jīng)計(jì)量檢測(cè)部門檢定。保證混凝土配比稱量精度始終滿足要求，確保

9、混凝土的均勻性。5.3 碾壓混凝土的拌和時(shí)間，通過現(xiàn)場(chǎng)混凝土拌和均勻性試驗(yàn)和工藝性試驗(yàn)確定，不少于90s?；炷涟韬途鶆蛩钑r(shí)間受混凝土配合比、攪拌設(shè)備類型、投料順序及拌和量的影響，通過拌和試驗(yàn)確定投料順序及拌和時(shí)間。投料順序?yàn)樯啊⑺?、粉煤灰、水、外加劑、石子?.4 嚴(yán)格控制細(xì)骨料和砂料的含水量。因?yàn)榧?xì)骨料含水率變化將嚴(yán)重影響混凝土拌和物的工作度及水膠比，對(duì)碾壓混凝土質(zhì)量影響極大。所以，在拌制混凝土過程中有效控制細(xì)骨料含水率，并相應(yīng)調(diào)整拌和水量。6 碾壓混凝土運(yùn)輸6.1 碾壓混凝土運(yùn)輸主要采用自卸汽車，車輛行走的道路要求基本平整。自卸汽車入倉前將輪胎清洗干凈，洗車槽距倉口應(yīng)有不小于50m的

10、脫水距離，并鋪設(shè)清潔碎石防止泥土、水帶入倉內(nèi)。在倉面行駛的車輛速度不應(yīng)大于10km/h，避免急剎車、急轉(zhuǎn)彎等有損混凝土質(zhì)量的操作。6.2 自卸卡車配有明顯的混凝土類別標(biāo)志，在車廂設(shè)置防雨防曬棚。7 碾壓混凝土卸料和攤鋪官地?cái)備伔椒ú捎盟綄訑備伔ê托睂訑備伔▋煞N。碾壓混凝土的水平層攤鋪方向，原則上按壩軸線方向攤鋪。上下游50m采用水平層攤鋪法，中部采用斜層攤鋪法。斜層坡度應(yīng)小于1:10。7.1 在倉面設(shè)專門負(fù)責(zé)指揮卸料的引導(dǎo)員，引導(dǎo)員較好的指揮運(yùn)輸車輛。在鋪砂漿之前混凝土澆筑倉面保持濕潤，砂漿的攤鋪寬度一般控制比混凝土條帶加寬0.5m左右。7.2 砂漿等級(jí)應(yīng)比混凝土高一級(jí)，稠度在79mm為宜。

11、砂漿采用攪拌車運(yùn)輸倉內(nèi)，卸入指定區(qū)域攤開后，由人工使用特制拖耙等工具均勻刮鋪1.53cm厚，用人工反復(fù)揉搓，使之與層面良好粘結(jié)。對(duì)止排水及預(yù)埋件模板周圍要求多鋪一些砂漿。7.3 鋪筑砂漿與澆筑上層混凝土保持同步進(jìn)行，自卸車不允許滾軋砂漿。履帶機(jī)械只能在已攤鋪的碾壓混凝土面上作業(yè)或停置。避免了施工機(jī)械擠壓砂漿，減少了倉面二次污染。7.4 倉面二次污染在鋪筑砂漿前必須進(jìn)行徹底清理。其方法為：輕微的可用掃帚或吸污機(jī)清除干凈；較嚴(yán)重的需用高壓水槍依次沖洗干凈。7.5 壩體上游常態(tài)混凝土防滲層及壩體下游的常態(tài)混凝土保護(hù)層對(duì)抗?jié)B、抗凍起著重要作用，所以要始終順壩軸線方向澆筑，以避免形成滲水的薄弱環(huán)節(jié)。防滲

12、區(qū)碾壓混凝土條帶單獨(dú)形成一個(gè)澆筑條帶，一是保證了質(zhì)量，二是方便施工。無論碾壓混凝土條帶是順壩軸線還是垂直壩軸線澆筑，每次澆筑都以整個(gè)壩段為單位，即把接茬留在壩段的分縫處。7.6 碾壓混凝土卸料宜先從已鋪砂漿的起始端的邊緣開始，隨卸隨鋪。為減少骨料分離，采取一堆三推，即先從料堆的兩個(gè)坡角先推出，后推中間部分。只要攤鋪層的表面積能容以攤鋪機(jī)和自卸車作業(yè)，就應(yīng)將料卸在已攤鋪層上，由攤鋪機(jī)全部推移原位，形成新的攤鋪面，這樣可起到攪拌作用。主要防止了汽車碾壓砂漿。7.7 目前碾壓混凝土一次壓實(shí)厚30cm，每攤鋪層松厚3436cm。攤鋪層面起伏差控制在3cm以內(nèi)，確保倉面的水平度。在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的同時(shí)充分進(jìn)行

13、預(yù)壓，確保碾壓混凝土的壓實(shí)質(zhì)量。每個(gè)攤鋪層攤鋪結(jié)束后，攤鋪機(jī)預(yù)壓12遍。7.8 倉面噴霧：倉面配備高壓噴霧器，補(bǔ)充蒸發(fā)的水量，形成局部濕潤小氣候，以減緩Vc值增長，保證施工質(zhì)量。倉面配備的高壓噴霧器810個(gè)，是保證碾壓混凝土施工質(zhì)量不可缺少的設(shè)施。8 成縫橫縫采用振動(dòng)切縫機(jī)。切縫采用“先切后碾”、 或“先碾后切”兩種方式，縫面位置及縫內(nèi)填充材料均滿足設(shè)計(jì)要求。隔縫材料采用彩條塑料布。8.1 “先切后碾”切縫時(shí)間應(yīng)在碾壓混凝土攤鋪完成之后、碾壓開始之前進(jìn)行。切縫位置應(yīng)事先拉線定位，切縫后混凝土表面形成的凹溝，人工隨即填平。成縫面積每層不少于設(shè)計(jì)縫面的2/3。切縫方法采用切縫機(jī)跨縫操作為宜，先振動(dòng)

14、切入造縫，再用切縫板嵌入隔縫材料入已形成的縫中。切縫要求：位置正確，切縫垂直于層面，隔縫鐵皮應(yīng)低于混凝土頂面。8.2 “先碾后切” 碾壓完成后即可進(jìn)行，切縫位置應(yīng)事先拉線定位，成縫面積每層不少于設(shè)計(jì)縫面的2/3。切縫方法采用切縫機(jī)跨縫操作為宜，先振動(dòng)切入造縫，再用切縫板嵌入隔縫材料入已形成的縫中。切縫要求：位置正確，切縫垂直于層面，隔縫鐵皮應(yīng)低于混凝土頂面。9 碾壓9.1 振動(dòng)碾機(jī)型的選擇：考慮碾壓效率、激振力、滾筒尺寸、振動(dòng)頻率、振幅、行走速度、維護(hù)要求和運(yùn)行的可靠性。振動(dòng)碾選戴納派克。施工中采用的碾壓厚度及碾壓遍數(shù)經(jīng)過工藝試驗(yàn)確定，且與鋪筑的綜合生產(chǎn)能力等因素一并考慮。根據(jù)氣候、鋪筑方法等

15、條件的不同，可選用不同的碾壓厚度。制定操作規(guī)程時(shí)考慮到大壩施工條件難達(dá)到碾壓試驗(yàn)條件，所以確定為無振2遍，有振8遍，無振2遍。無振碾壓主要是使被碾壓面平整，消除裂紋。9.2 碾壓作業(yè)宜采用搭接法。碾壓條帶互相搭接，主要是為了保證搭接部位的壓實(shí)質(zhì)量。端頭部位一般由于攤鋪機(jī)作業(yè)困難，所以很難保證在一條直線上。搭接更寬一些是保證質(zhì)量的需要。碾壓條帶間搭接寬度20cm，端頭部位搭接寬度宜半輪。9.3 每碾壓條帶作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)按網(wǎng)格布點(diǎn)檢測(cè)混凝土的壓實(shí)密度，一般100200m2測(cè)一點(diǎn)。所測(cè)密度低于規(guī)定指標(biāo)98.5%時(shí)，應(yīng)立即重復(fù)檢測(cè)，并查找原因，采取處理措施。碾壓后出現(xiàn)彈簧土現(xiàn)象的部位，如果檢測(cè)的壓

16、實(shí)密度滿足要求，可不進(jìn)行處理。9.4 壓實(shí)密度檢測(cè)應(yīng)采用核子密度儀法。9.5 需作為水平施工縫停歇的層面或冷縫，達(dá)到規(guī)定的碾壓遍數(shù)及壓實(shí)密度后，需進(jìn)行2遍的無振碾壓，再用小型振動(dòng)碾壓平壓光。9.6 各種設(shè)備應(yīng)避免在碾壓完畢的混凝土層面上行走，如特殊情況需要通過時(shí)，應(yīng)防止損壞已成型的層面。已造成損壞的部位，要及時(shí)采取修補(bǔ)措施。9.7 混凝土入倉后應(yīng)盡快完成平倉克服骨料分離。從拌和到碾壓完畢的最長允許歷時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同季節(jié)、天氣條件及碾壓混凝土Vc值變化規(guī)律，現(xiàn)場(chǎng)碾壓混凝土Vc值應(yīng)控制在58秒。碾壓混凝土壓實(shí)時(shí)，必須具備的條件：混凝土骨料不允許分離；合適的碾壓混凝土稠度，即Vc值；足夠的壓實(shí)能力，現(xiàn)

17、場(chǎng)碾壓混凝土Vc值應(yīng)控制在58秒。為避免拌和物放置時(shí)間過長而引起混凝土質(zhì)量問題，對(duì)拌和物自拌和到碾壓完畢的時(shí)間應(yīng)有所限制，具體應(yīng)根據(jù)不同天氣條件下混凝土Vc值變化情況和對(duì)壓實(shí)密度的影響來確定。10 縫面處理施工縫及冷縫必須進(jìn)行縫面處理?？p面處理可用刷毛、沖毛、鑿毛等方法消除混凝土表面的浮漿及松動(dòng)骨料。處理合格后，先鋪墊層砂漿然后攤鋪上一層混凝土繼續(xù)施工。11 壩體碾壓混凝土封倉施工由于汽車入倉口其層面要經(jīng)受重車反復(fù)多次擠壓，容易留下隱患。而收倉口，又因支模等工序延時(shí)，容易產(chǎn)生局部冷縫和外表混凝土錯(cuò)臺(tái)等缺陷。因此，要求將收倉口和入倉口設(shè)置在對(duì)工程質(zhì)量影響較小的壩段分縫處。尤其收倉口設(shè)于上游時(shí)，必須對(duì)壩體上游防滲區(qū)碾壓混凝土的澆筑方式做出嚴(yán)格規(guī)定。要做到澆筑倉面平起，保證一個(gè)壩段連續(xù)施工，一氣呵成，不允許在上游區(qū)斜坡碾壓，以免坡面混凝土疏松。上游去必須進(jìn)行平層碾壓，確保壩體上游面混凝土起到保護(hù)面及防滲層的重要作用。為縮短封倉支模時(shí)間，保證收倉口混凝土質(zhì)量，根據(jù)不同封倉部位，官地大壩碾壓混凝土封倉施工方式主要采取以下幾種封倉方式：11.1 在壩體結(jié)構(gòu)邊線設(shè)置受料平臺(tái)，受料平