淺析白石水庫大壩碾壓混凝土施工工藝

劉福玉

（遼寧省白石水庫管理局 遼寧 朝陽 122000）

隨著我國社會經濟的不斷增長與工程技術的日趨完善，水利設施的修建量逐年增加，在我國的社會生產建設中起著越來越重要的作用[1]。其中，碾壓混凝土壩是常用的一種形式，該類壩型在施工過程的工藝是重點與難點[2]，根據以往經驗，大壩碾壓混凝土施工應遵循的原則有：

（1）在已具備的條件下，保證其施工質量高、速度快、進度效率達到設定目標；

（2）控制各工序之間的間隔時間，如確定合理的層間間隔時間[3]（常常以先澆筑層的初凝時間作為判斷標準）；

（3）確保面層質量并嚴格控制，等等。本文將結合遼寧省白石水庫碾壓混凝土大壩，對其施工工藝進行分析、探討。

1 工程概況

白石水庫位于遼寧省北票市上園鎮境內的大凌河干流[4]，上距北票市約46.2km，下距義縣45.8km，水庫攔河壩為RCD碾壓混凝土重力壩，設計洪水標準為500年一遇，最大壩高達49.3m，水庫為多年調節水庫，控制流域面積達17649km2，投資總額約22.09億元，是遼寧省“九五”期間水利水能資源開發建設的重點工程項目，其主要功能是防洪、灌溉、城市供水，并兼顧發電、養魚等綜合利用。白石水庫大壩的壩型經過綜合比選和采用了RCD碾壓混凝土重力壩，壩頂長513m，主要建筑物包括左岸11孔溢流表孔（弧形閘門），12孔泄洪排沙底孔（平板閘門），3條發電引水鋼管及壩后式地面廠房，3臺發電機組。整個大壩最大壩高達49.3m，大壩碾壓混凝土11.27萬m3，其中，常態混凝土44.34萬m3。

2 大壩碾壓混凝土施工配合比

2.1 主要原材料供應

大壩主要原材料包括水泥、粉煤灰、骨料、外加劑等[5]。其中，水泥供應考慮就地取材，選擇遼寧撫順硅酸鹽大壩525號水泥，經檢測符合GB200—89要求。粉煤灰為省內元寶山電廠供應Ⅰ級粉煤灰，粗骨料采用混合料，其中天然骨料：粒徑5mm～20mm占40%、粒徑20mm～40mm占25%、粒徑40mm～80mm占5%，其余為人工骨料混合而成，各項指標均符合規定要求（SDJ207—82、SDJ17—78）。砂為現場天然砂，細度模數F.M=2.4～2.8，經檢測符合規定（SDJ207—82)。外加劑主要使用緩凝劑、引氣劑（AEA202）及減水劑（木鈣）。

2.2 大壩碾壓混凝土施工配合比

大壩碾壓混凝土施工配合比的確定經場地內試驗初步擬定，并經現場混凝土碾壓試驗校核后，最終選定，選定后的大壩碾壓混凝土施工配合比見表1。

3 碾壓混凝土施工工藝

3.1 混凝土模板工程

考慮到減少模板間的縫隙面，保證模板整體結構的穩定性，并盡量減小滲透，大壩上游（背水面）直立面模板采用的是3m×3.5m（寬×高）的大模板，每套模板采用三塊模板連續翻轉方式，模板之間交替上升，大壩下游（背水面）臺階面處采用正方形（2.5m×2.5m）的雙層翻升模板，并在模板頂面邊緣區域設置修飾角鋼護面，以保證翻升模板具有足夠的剛度[7～8]。

表1 白石水庫碾壓混凝土室內試驗配合比

在各層混凝土的接觸面以及橫縫面處設置懸臂模板，以方便安裝并保證混凝土澆筑時分層錯縫的穩定，溢流堰采用異型寬尾敦方式，采用滑模方式。對于其余的特殊結構，如排水廊道、排水孔等，根據其實際平面尺寸采用預制混凝土。

3.2 混凝土入倉澆筑

由于白石水庫碾壓混凝土澆筑量較大，因此混凝土的入倉方式采用自卸汽車入倉的方法。

考慮到混凝土入倉的操作性，在本項目中，碾壓混凝土全部采用自卸汽車入倉的方式，在入倉前，為保持澆筑面清潔，避免雜質干擾，必須對汽車輪胎與車面進行沖壓水槍清洗，清洗后，要設置100m的脫水路段，并設置路表排水溝，以避免污水進入澆筑倉內。

3.3 混凝土平倉碾壓

混凝土平倉設備主要采用日本D31p—18A及D65P—8濕地推土機，倉面碾壓以德國BW200、BW202AD和BW75S振動碾壓為主，碾壓效果測量主要檢測密實度、孔隙率、VC值，對應檢測的儀器分別選用DN-40中子儀、TS-600VC值測量儀。

為保證壓實度，混凝土碾壓采用平推碾壓，施工中自卸汽車倒退發直接入倉，先從遠端開始下料，分三層薄層攤鋪，每層27cm共81cm，碾壓后達到75cm。濕地推土機平倉，人工處理料堆旁的分離骨料。沿條塊攤鋪方向，采用BW200震動碾進行碾壓，嚴格按照無震2遍，有震8遍再無震2遍碾壓，碾壓速度不大于1.1km/h，最后再用BW 75型手扶震動碾找平，是表面平整。在高溫天氣下作業時，碾壓過程中要根據氣溫與蒸發量適當進行補水處理。

每層混凝土碾壓結束后，應取適當的檢測點對碾壓質量進行檢測，通常，碾壓檢測點間距橫向（大壩軸向）取30m、豎向間距取20m。將檢測結果與目標值進行對比，對達不到目標值的區域進行補碾，此外，若某層混凝土密實度合格率低于95%，應對該層混凝土進行重碾處理。

3.4 混凝土層間結合處理

在混凝土澆筑前進行碾壓混凝土現場工藝試驗以及剪切試驗，根據試驗結果，確定混凝土層間結合處理措施：

（1）混凝土拌合后至碾壓完畢之間的間隔控制在2h以內；

（2）混凝土層間間隔時間最大不得超過8h，混凝土層間間隔時間如果能控制在6h以內，則下層混凝土可直接上升鋪筑，若混凝土層間間隔時間控制在6h～8h，在下一層混凝土鋪筑前，必須先噴灑一層2mm厚的水泥粉煤灰凈漿，以增強混凝土層間的分子結合力，保證澆筑混凝土的整體性；

（3）如果因為氣候、工序等不可調節因素，混凝土層間間隔時間超過8h，則混凝土層間結合按照施工縫處理。

3.5 縫面處理

在混凝土終凝后，為保證混凝土表面的整潔性與光滑度，需要對混凝土縫面做沖毛措施處理，該道工序采用的儀器為國內常用的HVW-MI型，該臺機器能保證足夠的平整光滑度與工作效率，機器購置費用較低，使用能耗較小，非常適合本工程的應用。

4 結論

白石水庫碾壓混凝土大壩在碾壓混凝土施工過程中借鑒了國內外先進的混凝土施工經驗，同時聘請了相關領域的專家作為技術顧問給予技術指導，在此背景下，本項目采用了許多有效的工程措施，對碾壓混凝土許多領域進行了研究探索，并反映到具體的工程措施里去。根據該工程62.5萬m3混凝土施工后的性能檢測以及投入使用多年后的結構功能來看，其各項性能指標都能很好的滿足設計要求，可見本文所述的工藝設計合理得當，起到了良好的效果。本文研究結論，可為水利工程中碾壓混凝土大壩施工工藝設計、實施提供良好的參考與借鑒，具有十分重要的意義。陜西水利

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