摘要：碾压混凝土是一种干硬性贫水泥混凝土，主要施工过程为混凝土入仓，薄层铺筑、碾压。碾压混凝土由于具有大仓面快速施工、减少水泥用量、简化温控措施等优点，在水利水电工程中得到了广泛应用。碾压混凝土坝系经分层碾压而成，层面结合是施工控制的关键，直接影响坝体的运行和寿命。
关键词：碾压；混凝土；施工工艺；
水电站大坝工程碾压混凝土现场工艺生产性试验，对拌和工艺、碾压工艺、层面处理技术措施、变态混凝土施工工艺等进行了试验研究，经机口取样、钻孔取芯、压水试验和原位抗剪试验，验证了室内试验选定的碾压混凝土配合比的可碾性和合理性，确定了合适的施工工艺，为工程施工提供了依据。
一、原材料及配合比
1.水泥、粉煤灰、外加剂，试验采用华新水泥股份有限公司生产的42.5中热硅酸盐水泥，重庆珞璜电厂Ⅰ级粉煤灰，江苏新材料股份有限公司生产的JM-Ⅱ（c）缓凝高效减水剂及JM-2000引气剂。
2.骨料。碾压混凝土工艺性试验采用鸭公溪砂石系统生产的以灰岩为母岩的人工砂石骨料。人工砂经检验，其细度模数为2.69～2.71，石粉含量为14.4%～14.5%，<0.08 mm颗粒为5.26%～5.42%。人工碎石表观密度为2 720 kg/m3，吸水率为0.41%。
3.配合比。工艺性试验采用大坝C90 20 F150W10、C9015 F100W6碾压混凝土进行，使用的配合比是根据碾压混凝土设计要求及室内试验拟定。碾压混凝土及层面结合所用的砂浆和净浆配合比见表1。
表1碾压混凝土及层面结合所用砂浆（净浆）工艺性试验施工配合比
二、施工工艺
1.基础面处理。大坝为通仓浇筑，仓面面积较大，采用人工凿毛劳动强度大，速度慢，不能满足大坝快速上升的需要。采用1台50MPa/cm2压力水冲毛机，班产量可达300m2～400m2，周边辅以人工凿毛，可缩短间歇时间，提高工效。冲毛时间一般在混凝土终凝后24h，冲毛厚度3mm，露出砂粒即可，不必露出石子，比常规人工凿毛可节省混凝土10倍以上。而且在基础面铺筑砂浆时更易于人工铺筑，铺筑厚度容易控制，可以大量节省砂浆。
2.模板翻升翻升模板外形尺寸为3m×1.5m，外备两个钢衍架支撑，上下左右设有6根调弧丝杆，可根据大坝体型进行板面调节，单块重800kg，配1台8t吊车协助作业。每块模板有4个φ16内拉锚，拉锚直线长50cm，由2根φ16钢筋弯成纺锤形，单根φ16钢筋长1.2m，两根纺锤形钢筋与一根φ16丝杆焊接，外加螺帽紧固。模板翻升每班可完成100m2左右，拉锚每班每人可焊接40个左右。根据上坝速度，可确定模板数量，如每班上升一层（30cm）时，必须保证有5层模板，即7.5m高模板，才能保证施工安全。如果大坝上升速度快，模板量可按比例增加。左右坝肩设计轮廓线与山体较近，翻升模板不能应用，采用小模板，外侧加固。
3.混凝土运输。（1）水平运输.混凝土采用1台2.0m3拌合楼，混凝土搅拌时间90s，6台自卸汽车运输至左岸坝顶集料斗。，（2）垂直运输，根据大坝左右坝肩地形条件，无法在坝肩修筑混凝土入仓道路。左坝肩开挖坡度为43°，满足负压溜槽的使用条件。因此沿左坝肩拱端架设负压溜槽，在大坝左岸坝顶高程462m处设有集料斗，自卸车将混凝土倒入集料斗中，经0.8m宽输送带运至负压溜槽。左岸负压溜槽架设在承重脚手架上，脚手架沿岸坡方向搭设5排，排距1m，间距1.5m，步距1.2m，脚手架底部与岸坡砂浆锚杆连接。负压溜槽用φ500半圆形钢管加工而成，壁厚5mm，单根长4m，两头焊接20mm厚钢法兰盘。溜槽上铺6mm厚、宽1m的橡胶盖带，盖带铺成半圆形，距槽底8cm～10cm，上口用扁铁压条与溜槽边缘角钢连接，连接采用φ12螺杆，间距0.5m。溜槽出料端连接φ500弯管，弯管再接铁皮串筒，通常溜槽运行1.0万m3混凝土时，槽底将会磨透损坏。根据总体混凝土方量，可适当增加至8mm厚，或在间歇期间及时补焊槽底。盖带每1万m3时将会磨透，根据实际情况可适当增加盖带的厚度。φ500弯管壁厚5mm，运行1000m3混凝土时，弯管受冲击力最大的地方将会被击穿，导致漏料漏浆，严重影响浇筑速度，因此，可在管壁内受冲击力最大的部位焊接废旧弹簧钢板，增加耐磨性及抗冲击性。串桶采用1.5mm厚铁皮焊接制成，上口直径500mm，下口直径400mm，高1m，管径不宜太小，否则将会出现频繁的堵料现象。
3.VC值动态控制，混凝土出机口VC值通常控制在5s～10s之间，根据现场施工情况，以不陷碾为准，VC值越小越好。气温较高时可减小VC值，也可以在仓面喷雾降温，阴雨天时，可增大VC值。降雨量在3mm/h以下时不会影响施工，超过3mm/h时应停止施工。
4.砂浆铺筑。通常砂浆铺筑采用人工铺撒。按常规配合比拌制的砂浆，砂浆偏干，和易性差，铺筑厚度及均匀性较难控制，不易于施工。现场试验后发现，较干的砂浆不易与层间接合，结合层的砂浆成蜂窝状，对于层间防渗来讲，尤为严重。如果采用和易性好，较稀的砂浆，人工便于铺撒，便于用刮板刮平，厚度与均匀性能得到有效的控制，而且施工速度快。现场试验后发现，该方法施工后层间结合很好，看不出层间结合的痕迹。在混凝土层间出现初凝但未终凝的情况下，一般采用铺筑砂浆垫层，此时砂浆的和易性尤为重要，宜稀不宜干。
5.铺料，（1）坝面运输大坝坝面配置2台5t自卸汽车从负压溜槽接料运输，交叉作业，可提高铺筑速度，充分发挥负压溜槽输送能力。，（2）铺料分区，整个坝面一般分二级配区（2.5m宽）和三级配区。根据坝面宽度，上下游分为两个
碾压条带，坝面宽度窄时可逐一减少铺料条带，沿坝轴线方向铺料长度一般以2h之内能够碾压为准，来确定铺料长度，一般铺料长度定为30m~40m。，（3）铺料顺序及方法，一般先铺上游二级配区，二级配区层间要求铺撒水泥净浆。铺筑40m左右时换料铺筑下游三级配区，采用倒退法铺料。在遇到埋设诱导块或冷却水管时，采用进占法铺料，此时可按诱导缝位置将大坝分为4大块铺筑。
6.变态区施工，上下游变态区宽50cm，左右坝肩变态区宽1.5m。上下游模板边缘一般在铺料前人工先在模板根部提前铺筑一部分细料，然后推土机大面积平料，这样能防止推土机平料时周边骨料堆积现象发生，便于人工振捣密实，能保证大坝的外观形象质量。变态区加浆以前，人工先挖20cm宽，15cm深的沟槽，或者采用φ50脚踏式打孔器打孔，然后加水泥净浆，加浆量控制在5%~6%。水泥净浆由集中制浆站L400型搅拌机拌合，经φ50运输管路放入拉浆筒中，用标准量具倒入沟槽中。通常设计每米加浆标准量具，防止浆液多加或少加。振捣器采用φ100插入式变频振捣器振捣，2台振捣器工作范围为200m，一般先振捣后碾压，这样易于人工勾槽加浆。碾压后可能会出现与变态区错台现象，此时可用振捣器二次振捣抹平，此方法比小碾子碾压质量更可靠，而且仓面平整，更易于碾压区域与变态区域结合。如果先碾压后加浆振捣，人工不易沟槽，浆液不易渗透，而且难以振捣密实。
碾压混凝土施工关键在于快，重点在于翻升模板的翻升速度，这是制约工程进展的关键工序。实际工程中通常由于前期资金投入较大，忽略了设备配置数量，在中后期施工中则成为制约工期的重要因素。
参考文献：
[1]蔡华全.水电站混凝土配合比设计及性能试验研究.2013.
[2]程鼎雄，陆毅.电站碾压混凝土施工技术.2012.
[3]梅琪，浅谈大坝碾压混凝土施工工艺试验研究.2013.
论文作者:李函
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/18
标签：混凝土论文; 溜槽论文; 砂浆论文; 大坝论文; 模板论文; 负压论文; 水泥论文; 《基层建设》2018年第1期论文;