構皮灘電站上游圍堰碾壓混凝土施工工藝

【摘要】作者以構皮灘水電站為例，詳細的介紹了碾壓混凝土在施工過程的情況及實現了圍堰碾壓混凝土連續上升，充分發揮了碾壓混凝土快速連續施工的特點。

【關鍵詞】工程概況；構皮灘水電站；圍堰；碾壓混凝土

1. 工程概況

概述構皮灘水電站位于貴州省余慶縣構皮灘鎮上游1.sKm的烏江上，上游距烏江渡水電站137Km，下游距河口涪陵455Km，控制流域面積43 25Ok時，多年平均徑流量226億耐。工程開發的主要任務是發電，兼顧航運、防洪及其他綜合利用。水庫總庫容64.51億m3，調節庫容31.54億耐，正常蓄水位高程630m。電站裝機容量300OMW，保證出力751.SMW，年發電量96.67億KW·h，是貴州省烏江干流最大的水電電源點。構皮灘水電站樞紐工程上游混凝土圍堰為碾壓混凝土重力式圍堰，圍堰頂部高程為484.6m（兩岸堰肩高程為487.lm）.軸線長145m，底部高程為412.om，最大底寬60.3m.頂寬sm.堰體內布置有基礎灌漿廊道和排水廊道。圍堰基礎設有帷幕灌漿、固結灌漿。圍堰左岸高程45lm以下、右岸高程為430m以下基礎平臺墊層設計為lm厚的常態混凝土，其他基礎為變態混凝土。圍堰于2005年2月7日開始澆筑堰基置換混凝土，3月6日開始碾壓混凝土施工，6月22日澆筑到堰頂高程484.6m，累計完成混凝土工程量16.1萬m3，其中常態混凝土、碾壓混凝土分別為1.0萬m3、15.1萬m3。該圍堰對混凝土的力學、變形、耐久等性能、施工可操作性及溫控防裂具有較高要求。

2. 拌合系統

（1）圍堰所需混凝土由三岔口拌合站供應，三叉口拌和系統是構皮灘水電站攔河大壩混凝土施工的配套工程，該系統設計安裝兩座4×3立米和一座3×1.5立米拌和樓，以及空壓機站、調節料倉、風冷料倉、制冰樓、水泥煤灰料罐等配套設施，整個系統的操作采用全電腦控制，操作簡單，稱量準確，生產能力、混凝土拌和物的質量通過現場試驗、檢測，滿足施工規范及設計要求。

（2）碾壓混凝土施工前的準備工作充分與否，是決定碾壓施工是否能夠連續順利進行的關鍵，施工前對設備的維護保養、原材料的儲備、對施工人員的技術交底、施工過程中的技術服務與保證都要做到心中有數，對水泥、煤灰、骨料等原材料應進行落實，不打無準備之戰，這些都為碾壓過程中連續施工打下了基礎。

3. 混凝土入倉前倉內準備

（1）碾壓施工前檢查倉內滿足施工所需要的設備、器具、材料、人員等是否到位，是否處于正常狀況。

（2）倉內對混凝土料的分區、標號、高程、碾壓層高以及埋件位置等用紅漆標注清楚，便于倉內人員操作。

（3）倉面進行充分濕潤，以保證新老混凝土或混凝土與巖石等結合良好。

（4）開倉前倉面總指揮對操作人員進行詳細布置、交底、作到分工合理、協調到位。

（5）需鋪筑砂漿的部位應提前要料，均勻鋪筑。

4. 混凝土水平運輸

（1）碾壓混凝土水平運輸主要采用15～18t自卸汽車，每車6～8m3。

（2）每次拉運碾壓混凝土前，運輸車輛要進行清洗，防止車廂內雜物進入混凝土料內。

（3）在拌合站下接料時，汽車采用兩點法接料，主要采用自卸汽車（15t或8t）運輸。自卸汽車在拌和樓采用兩次接料，即裝3m3或4m3后，汽車往前開0.5m左右，形成車內兩點式堆料，減少堆料高度，以減輕自卸汽車裝料的骨料分離。

（4）汽車直接入倉時，應對各車輛進行序號標志，以便倉內指揮。

（5）路面經常派人維護并灑水，避免坑洼不平，力求使汽車行駛過程中平穩，運輸過程中不許急剎車、急啟動，避免混凝土料在運輸過程中產生分離。

5. 車輪沖洗、脫水及入倉

（1）沖洗站設置：為防止汽車輪胎將污物帶入倉內，距入倉口約40m處設置輪胎沖洗槽，該裝置具有不停車將輪胎沖洗干凈的特點，輪胎及有污染的車箱底經高壓水沖洗后由專人檢查合格，再經干凈的碎石脫水路面入倉。

（2）脫水路面設置：脫水路面由干凈的碎石碴鋪成，從沖洗站一直鋪至倉口。并且脫水路面長度不小于30m。

（3）入倉口設置封堵：汽車入倉口寬度約為6m，入倉口處不安裝模板，斜坡碾壓，連續碾壓三層后進行封堵，封堵采用預制混凝土擋塊，擋塊單塊高度60cm，碾壓完成后及時拆除。

6. 鋪漿

對碾壓混凝土的兩個層面進行鋪漿：新老混凝土面結合及混凝土與巖石面結合時，層面鋪一層10～15mm厚水泥砂漿。在進行這道工序時，將卸在倉內的砂漿按碾壓混凝土鋪筑條帶方向用專用鋪漿耙子鋪設均勻，鋪漿范圍與下料范圍協調一致，避免砂漿長時間暴露，水份散發后干硬。

7. 卸料

（1）采用自卸汽車直接進倉卸料時，為了減少骨料分離，自卸汽車卸料時宜采用雙點式卸料。卸料盡可能均勻，料堆旁出現的少量分離骨料，應由人工或用其它機械將其均勻地攤鋪到未碾壓的混凝土面上。

（2）倉面誘導員按澆筑要領圖的要求逐層逐條帶的鋪筑順序，指揮自卸汽車運行路線和卸料部位，司機必須服從指揮。

（3）卸料堆邊緣與模板距離不應小于1.2米。

（4）卸料平倉時誘導員應嚴格控制準三級配和二級配砼分界線，分界線每20m設一紅旗進行標識，砼攤鋪后誤差對于二級配不許有負值，也不宜大于50cm，并由質檢員負責檢查。

（5）由拌和樓控制室操作人員、質控員和試驗人員在拌和樓出機口共同把關，嚴禁不合格的RCC料進倉，一旦不合格RCC料進倉內，由倉面指揮長負責處理。

8. 平倉

（1）測量人員負責安排在周邊模板上每隔20m畫線放樣，標識樁號、高程，工程技術部技術員繪制平倉控制線，用于控制攤鋪層厚等；對二級配區和準三級配區等不同砼之間的砼分界線每20m進行放樣一個點，澆筑工區按放樣點進行紅旗標識。

（2）采用TS80D型濕地平倉機平倉，運行時履帶不得破壞已碾好的混凝土，人工輔助邊緣部位及其它被指定或認可部位的堆卸與平倉作業，人工操作由倉面指揮長指揮，專職質檢員監督。

（3）平倉作業由平倉機手負責，攤鋪要均勻，每碾壓層平倉一次，質檢員根據周邊所畫出的平倉線進行拉線檢查，每層平倉厚度為34～36cm，檢查結果超出規定值的部位必須重新平倉，局部不平的部位用人工輔助鋪平，平倉過的混凝土表面應平整、無凹坑。

（4）平倉過程出現在兩側和坡腳集中的骨料由人工均勻分散于條帶上，由倉面值班指揮長安排實施，質檢人員負責檢查、監督。

（5）平倉后層面上若發現層面有局部骨料集中，可用人工鋪灑細骨料予以處理。

9. 碾壓

（1）經平倉形成一定長度的條帶后，應及時碾壓，保證碾壓混凝土在出機后的2h內碾壓完畢。

（2）碾壓條帶平行于平倉條帶，模板邊采用變態混凝土，其余區域用大型振動碾碾壓，碾壓按照先無振碾壓，然后有振碾壓，再無振碾壓的程序進行，直至核子密度儀檢測的碾壓密實度達到98%以上，混凝土容重達到設計要求為止。振動碾行走速度為1～1.5Km/h，碾壓遍數為2+8+2，即先無振碾壓2遍，再有振碾壓8遍，最后無振碾壓2遍。碾壓條帶之間重疊20cm，同一碾壓條帶的各碾壓段之間重疊1m左右，以免漏碾。

（3）本工程采用斜層和平層薄層施工方式，倉面面積不超過4000m2的按平層鋪料平倉碾壓方式施工，倉面面積超過4000m2的則采用斜層碾壓施工。

10. 變態混凝土施工

大壩上下游面，左右岸邊坡與混凝土接觸部位、模板止水片、廊道等周邊均不能碾壓的部位均采用變態混凝土，與主體碾壓混凝土同步進行澆筑。變態混凝土是在碾壓混凝土拌合料中參入定量的水泥漿后利用插入式振搗器振搗密實而成。變態砼作業時，采用挖槽法進行施工，水泥凈漿量為60L/m3，施工時加漿應均勻、適量、不能漏鋪。

11. 特殊氣溫條件下施工

碾壓砼單位用水量很少，外界氣候對其物理力學性能影響較大，因此采用如下措施：

（1）施工期加強天氣預報，當氣溫在低于3℃時，應采取保溫措施。日平均氣溫高于25℃，應采取防高溫和防日曬的施工措施。

（2）當降雨強度每6min等于或大于0.3mm，應暫停施工，碾壓砼停止入倉，已入倉的砼迅速完成碾壓，并用紡織布覆蓋倉面。如遇暴雨應立即將倉內所有的砼面（包括來不及碾壓的）全面用編織布覆蓋，待雨后處理。

（3）日平均氣溫等于或高于25℃時，應大幅度削減層間間隔時間，采取防高溫、防日曬和調節倉面小氣候，采用早晚夜間兩班制鋪筑施工等措施，以防止混凝土在運輸、攤鋪和碾壓時，混凝土溫度大幅度回升及表面水分迅速蒸發散失。

（4）碾壓混凝土不得在-3℃以下的環境中進行澆筑，如果碾壓后的混凝土層面和拌和料本身的溫度保持在3℃以上時，允許繼續澆筑碾壓混凝土。

（5）在大風或干燥氣候條件下施工，應采取專門措施保持倉面濕潤。

（6）根據施工現場氣候條件情況，對碾壓砼的VC值實行動態控制。并及時調整滿足施工要求。

12. 低溫季節施工的溫控

（1）遇特別低溫天氣時，停止施工。本工程壩址位置平均氣溫最低月份為1月，砼強度安排時適當降低。

（2）在氣溫驟降或寒潮沖擊下，日平均氣溫在2～4天內連續下降6～8℃，致使混凝土表面溫度急劇下降，此時應在混凝土表面采取適當保護措施。

（3）大模板背部貼保溫塑料泡沫。泡沫板厚2～3cm，利用大模板面板背部的結構特性。面板背部由橫肋板和豎肋板隔成37.5×40cm方格。泡沫板用刀剪成37×39.5cm方塊，貼在方格內，并緊貼面板。

（4）為加強混凝土表面保護，模板拆除時間除滿足混凝土強度要求外，還要根據混凝土的內外溫差來決定。應避免在氣溫驟降期間拆模。在氣溫較低季節，應推遲拆模時間，拆模后應立即在混凝土表面加蓋保溫被，并防止養護水弄濕保溫材料。保溫被固定采用扁鐵和螺栓，即先把螺桿焊在預埋錨筋外露鋼筋頭上，在保溫被上打兩個孔套在螺桿上，采用扁鐵和螺帽上緊。

13. 結語

碾壓混凝土在施工過程中積累了寶貴的經驗，奠定了良好的基礎，特別是在特定的環境中，實現了圍堰碾壓混凝土連續上升，從整個澆筑過程和施工工藝來看，充分發揮了碾壓混凝土快速連續施工的特點。