馬巖洞大壩碾壓混凝土施工質量控制

王開品 王登亮

（貴州省水利水電基本建設工程處，貴州 貴陽550025）

1 工程概況

馬巖洞電站擋水壩為碾壓混凝土重力壩，壩頂高程355.00m，最大壩高70.00m，壩頂全長155.80m。壩體分左、右岸擋水壩段和溢流壩段，其中溢流壩段長64m，左、右岸非溢流擋水壩段分別長44.05m和47.75m，壩頂寬度8m，最大壩底寬54.22m。壩體基本剖面上游壩坡垂直，下游壩坡為1:0.75，折坡點高程為344.33m。壩內設有基礎灌漿排水廊道、基礎排水廊道。壩體材料除基礎墊層、溢流頭部、閘墩、下游消能防沖建筑物等采用常態(tài)混凝土外，其余均采用碾壓混凝土。壩體上游面采用二級配碾壓混凝土自身防滲。壩基進行全面固結灌漿，壩區(qū)防滲帷幕采用接地式和懸掛式的組合形式，帷幕底線為250m高程；右岸伸入P1l相對隔水層，形成接地式帷幕，左岸接地下水位線。主要工程量：

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馬巖洞電站擋水壩碾壓混凝土在施工前建立了完善的質量保證體系、制定了切實可行施工質量保證措施，施工中加強施工過程質量控制，實現了工程施工質量目標。

2 施工質量保證體系

質量保證體系是以控制和保證施工產品質量為目標，從施工準備、施工生產到竣工投產的全過程，運用系統(tǒng)的概念和方法，在全體人員的參與下，建立一套嚴密、協(xié)調、高效的全方位的管理體系。從而使工程項目質量管理制度化、標準化。其內容主要包括以下幾個方面。

2.1 明確的項目質量目標

本工程質量目標是：達到有關規(guī)范要求的合格標準，力爭優(yōu)良。圍繞質量目標，逐級分解目標，以形成在合同環(huán)境下的項目質量保證體系的各級質量目標。

2.2 思想保證體系

用全面質量管理的思想、觀點和方法，使全體施工人員真正樹立起強烈的質量意識。通過樹立“質量第一”的觀點，增強質量意思，樹立“一切為用戶服務”的觀點，以達到提高施工質量的目的。

2.3 組織保證體系

工程質量是各項管理的綜合反映，也是管理水平的具體體現。施工中建立健全了各級組織，分工負責，做到以預防為主，預防與檢查相結合，形成一個有明確任務、職責、權限、相互協(xié)調和互相促進的有機整體。組織保證體系主要通過成立以項目經理為主要負責、項目總工具體負責的質量管理小組；健全各種規(guī)章制度；明確規(guī)定各職能部門主管人員和參與施工人員，在保證和提高工程質量中所承擔的任務、職責和權限；同時建立質量監(jiān)控信息系統(tǒng)，使工程質量處于有機控制狀態(tài)。

2.4 工作保證體系

2.4.1 施工準備階段的質量控制

施工準備階段是整個工程建設的基礎，準備工作的好壞，不僅直接關系到工程建設高速、優(yōu)質地完成，而且也對工程質量起著一定的預防、預控作用。具體做法是：在編制施工組織設計和單項工程施工方案中，有明確的質量控制方法和措施，并通過技術交底、班前會議等落實到各參建人員。

2.4.2 施工過程的質量控制

施工過程是建筑產品形成的過程，這個階段的質量控制是非常關鍵的。施工中，加強工序管理，建立質量檢查制度，開展群眾性的QC活動，建立內控標準，確保施工階段的工程質量。

2.4.3 驗收階段的質量控制

產品竣工驗收，是指單位工程或單項工程完全竣工，移交給建設單位。同時，還指分部、分項工程中某一道工序完成，移交給下一道施工工序。施工中嚴格執(zhí)行“三檢制”，上一道工序不合格，不得進行下道工序的施工。

2.5 質量保證體系的運行

施工質量保證體系的運行，以質量計劃為主線，以過程管理為重點，按照PDCA循環(huán)的原理，即計劃、實施、檢查和處理的方式展開控制。同時質量保證體系的運行狀態(tài)和結果通過質量監(jiān)控信息系統(tǒng)及時反饋，以進行質量保證體系能力評價。

3 做好原材料及半成品質量控制工作

3.1 混凝土原材料質量控制標準依據以下標準

1）《水工混凝土砂石骨料試驗規(guī)程》（DL/T5151-2001）；2）《水工混凝土摻用粉煤灰技術規(guī)范》（DL/T5055-1996）；3）《水工混凝土外加劑技術規(guī)范》（DL/T5100-1999）；4）《硅酸鹽、普通硅酸鹽水泥》（GB/T175-1999）；5）《水工混凝土試驗規(guī)程》（DL/T5150-2001）；6）《水工碾壓混凝土試驗規(guī)程》（SL48-94）；7）《水工碾壓混凝土規(guī)范》（DL/T5112-2000）

3.2 原材料檢測

3.2.1 水泥

大壩工程使用的水泥品種有兩種:一種是湖北恩施水泥廠生產的華新牌P.O42.5水泥,一種是彭水水泥廠生產的茂田牌P.O42.5水泥。其中華新牌P.O42.5水泥11004.0噸；茂田牌P.O42.5水泥5073.0噸。分批抽樣送檢66組,檢測項目全部符合水泥質量標準,均為合格水泥。水泥運輸、貯存、堆放嚴格執(zhí)行有關規(guī)定。

3.2.2 粉煤灰

碾壓混凝土使用的粉煤灰品種是重慶東渝電力開發(fā)有限公司生產的珞璜粉煤灰。共使用粉煤灰12664.11噸,粉煤灰抽樣送檢38組,檢測項目全部符合二級粉煤灰質量標準，均為合格粉煤灰。

3.2.3 鋼筋

馬巖洞電站大壩泄洪系統(tǒng)工程使用的鋼筋品種是四川達州鋼鐵集團有限公司生產的鋼筋。共使用鋼筋752噸,鋼筋抽樣送檢135組(原材及焊接）,檢測項目全部符合鋼筋質量標準，均為合格鋼筋。

3.2.4 外加劑

外加劑主要品種是貴州賽迪高峽有限公司生產的減水劑。共使用減水劑132噸，引氣劑10.625噸。減水劑抽樣送檢8組，引氣劑2組，檢測項目全部符合外加劑質量標準，均為合格外加劑。

3.2.5 砂、碎石

采用人工砂石骨料，骨料加工系統(tǒng)距離原料石開采場約500m，原料石用兩臺1.25m3挖掘機裝自卸汽車運至加工場，用裝載機給料加工。骨料加工能力為2000m3/日，達到施工設計生產能力。

原料石開采及骨料加工系統(tǒng)工程布置于左岸EL860～895m高程的謝家?guī)r，由于原料石開采場地質條件極差，裂隙極其發(fā)育，巖層間粘土、碎石等充填物較多，原料石開采成材率極低，選料工作量大，成本高。據初步統(tǒng)計，成品獲得率僅為招標文件規(guī)定的1/9左右，加上當地村民因土地賠償問題頻繁阻工，導致原料石開采一直不能滿足施工強度要求，施工中經常出現停工待料狀況。后增加大壩上、下游骨料加工場后情況有改善。

工程砂石料經工地試驗室檢驗及送檢，全部合格。

3.3 拌合物質量控制

本工程共配置兩座拌合樓，1#樓安裝HZS90拌合樓一臺，2#樓安裝HZS110拌合樓一臺。混凝土拌和物質量控制按下列程序進行：根據試驗，碾壓混凝土機口Vc值一般按如下標準控制：夜間和陰天為4～8s，晴天的白天為3～5s。并嚴格按照規(guī)范要求完成規(guī)定檢測項目和取樣次數，嚴格控制碾壓混凝土機口及倉面Vc值，保證拌合物質量。

擋水壩RCC施工配合比參數統(tǒng)計表

4 施工過程質量控制

在單項工程施工前，向監(jiān)理單位報送施工技術方案，召開技術負責人、質檢員及有關各工程隊組長質量會議，加強質量管理意識，明確在施工過程中，每道工序必須執(zhí)行“三檢”制，且由公司質安部門專職質檢員簽字驗收。然后經監(jiān)理工程師驗收、簽字認定，方可進行下道工序的施工。對監(jiān)理工程師在施工現場采用巡視、平行檢查、跟班旁監(jiān)等發(fā)現的問題，及時加以糾正，徹底消除施工過程中質量隱患。

4.1 碾壓試驗

根據大壩工程實際使用的原材料、設計技術要求和規(guī)程以及規(guī)范的規(guī)定，通過對原材料的一系列實驗初步擬訂配合比參數，進行試拌，試驗混凝土的物理力學性能是否滿足要求，提出現場使用配合比。

在室內配合比試驗完成的基礎上，在大壩下游100m（右岸）臺地上進行現場試驗，主要內容包括碾壓混凝土拌和工藝試驗和現場碾壓工藝試驗及質量檢測，主要目的是確定碾壓混凝土拌和投料順序和最佳拌和時間，碾壓混凝土的鋪料厚度、振動碾碾壓方式和碾壓遍數、碾壓混凝土現場Vc值等技術指標，檢驗室內試驗推薦配合比是否滿足技術要求。

通過碾壓實驗，確定的碾壓混凝土拌和投料順序為大石+中石+小石→水泥+水及外加劑溶液→粉煤灰+砂，拌和時間為250s；碾壓混凝土的輔料厚度35cm，碾壓方式為先無振碾壓、再有振碾壓，無振碾壓2遍、有振碾壓6遍，收倉面加2遍無振碾壓進行整理；現場碾壓混凝土的Vc值按5～10s控制。但實驗中提供核子密度儀檢測發(fā)現碾壓混凝土的容重偏低，為此對碾壓混凝土的配合比進行了調整，每方混凝土增加5kg用水量，相應增加膠材用量。

4.2 生產性試驗

在室內試驗和壩外試驗的基礎上，選取擋水壩的2#壩塊（高程302～304.0m）作為生產性試驗的一個澆筑倉。該倉碾壓混凝土均為RCCC9015，總方量2819m3，分成8個攤鋪條帶施工，攤鋪厚度35cm，攤鋪和碾壓方向均為壩軸線方向，施工強度約100m3/h。針對壩外試驗檢測容重偏小的情況，生產性試驗時對調整配合比后的碾壓混凝土容重進行加密監(jiān)測，共監(jiān)測58次，測得容重，最大值2469km/m3，最小值2395km/m3，平均值2430km/m3，其壓實度大于98%，滿足設計要求容重大于2400km/m3。同時，測得倉面Vc值最大11.0s，最小4.0s，平均9.4s。經此試驗調整確定馬巖洞工程擋水壩碾壓混凝土的施工配合比見下表：

4.3 碾壓混凝土施工過程質量控制

根據以上試驗成果以及壩體的結構特點、現場具備的施工條件，將擋水壩碾壓混凝土分成左右二個倉（分倉位置設在誘導縫處）進行施工。

碾壓混凝土料主要用載重量15t、20t的自卸汽車運輸，高程318.5m以下部位采取自卸汽車直接入倉，高程318.5m以上采用自卸汽車運至壩頂公路，用負壓溜槽入倉，倉內轉料采用3m3裝載機轉運到工作面。模板采用3×2.1m的大型鋼模版（“碾壓1～2遍的順序進行，直至核子密度儀檢測的碾壓混凝土容重達到設計要求。碾壓條帶間采用搭接法，條帶間重疊10～20cm，端頭部位的搭接寬度為100cm左右。每層碾壓作業(yè)結束后，及時布點檢測混凝土壓實容重，所測容重低于規(guī)定指標時，按原布點數兩倍增加檢測點，找出原因，并立即采取處理措施。連續(xù)上升鋪筑的混凝土，層間允許間隔時間應控制在混凝土初凝時間內，混凝土拌合物從拌合到碾壓完畢的時間不大于2h。碾壓混凝土壓實度的質量控制標準：建筑物外部混凝土不得小于98%；內部混凝土不得小于97%。

高溫條件下碾壓混凝土施工時，首先保證系統(tǒng)的正常運行，確保混凝土的澆筑強度，盡量縮短混凝土在途中的運輸時間，同時，在混凝土運輸機具頂部設置遮陽的頂棚，混凝土進倉后，快速平倉，快速碾壓，碾壓混凝土拌和料從出機口到平倉、碾壓完畢控制在2小時內，此外，在倉面上布置噴霧設備對倉面進行噴霧保濕，以降低倉面小環(huán)境的溫度，同時在白天高溫時段對已壓實混凝土表面覆蓋彩條布。

碾壓混凝土的養(yǎng)護：在施工間歇期間，碾壓混凝土終凝后開始進行養(yǎng)護，低溫季節(jié)采取灑水養(yǎng)護，高溫季節(jié)流水養(yǎng)護。對水平施工層面，養(yǎng)護工作持續(xù)至上一層碾壓混凝土開始鋪筑為止；對永久暴露面，養(yǎng)護28天以上。

層面處理：上一碾壓層（層高2.1m）結束，下一層碾壓混凝土鋪筑前，采用高壓水槍沖毛，把倉面沖洗干凈并經驗收合格后鋪筑砂漿墊層，砂漿均勻攤鋪厚度控制在1～1.5cm。因降雨或其它原因中斷施工，停止鋪筑處的坡面最陡坡度1：4，并將坡角處厚度小于15cm的尖角清除。

4.4 嚴格把好隱蔽工程的簽字驗收關，發(fā)現質量隱患及時處理。

在進行隱蔽工程驗收時，首先“三檢”合格，再由公司專職質檢員核定等級并簽字，并填寫好驗收表單報監(jiān)理工程師。然后由監(jiān)理工程師組織項目部專業(yè)質量（技術）負責人等進行驗收。現場檢查復核原材料保證資料是否齊全，合格證、試驗報告是否齊全，各層標高、軸線層層檢查，嚴格驗收。監(jiān)理方發(fā)現問題及時書面通知施工單位，處理或返工完成后，還要再進行復檢，嚴格檢查把關，保證質量。

5 工程質量檢測統(tǒng)計

大壩碾壓砼工程共2個分部、38個單元工程，經檢測，單元工程全部合格，其中27個單元工程評定為優(yōu)良，外觀質量達到規(guī)范要求，大壩經蓄水運行，沒有出現滲水現象。在由重慶水利局質監(jiān)中心組織的對大壩工程進行四次質量巡檢中，大壩碾壓混凝土施工質量均達到設計和規(guī)范要求的質量標準，得到與會專家的肯定。

6 結語

馬巖洞電站擋水壩碾壓混凝土施工中，認真搞好施工過程質量控制，在碾壓砼澆筑開始之前，進行碾壓試驗工作并提交相關試驗報告，通過試驗確定最佳的混凝土配料，投料順序、拌和、入倉、平倉鋪料、碾壓等工藝以及碾壓厚度、碾壓遍數、碾壓行車速度等施工參數，并經監(jiān)理批準后用于施工；在單項工程施工前編制詳細施工方案和質量保證措施，報監(jiān)理批準后用于指導現場施工。從原材料、拌和、運輸、入倉、鋪料、碾壓等各工序都按規(guī)定的程序和要求進行操作，嚴格工藝紀律，各負其責，確保施工質量；針對原四局移交拌合樓設備老化，故障頻繁的實際情況，加強設備管理，搞好維護和保養(yǎng)，確保設備運行正常，少出或不出故障。在每倉砼拆模后，對存在質量缺陷的部位嚴格按照監(jiān)理工程師要求報送處理方案，經監(jiān)理工程師批準后，及時進行消缺處理。通過各方努力，基本實現工程施工質量目標。

[1]周鈞平,朱光熙,鐘登華,紅水河.碾壓混凝土壩施工方案設計優(yōu)選,1999-03-30.