混凝土雙曲拱壩施工的關鍵技術

【摘要】本文主要論述了混凝土雙曲拱壩的施工問題，從施工各個環節出發，論述施工過程中應該采取的施工技術和施工方法，希望可以為今后的施工提供參考和借鑒。

【關鍵詞】混凝土；雙曲拱壩；施工；技術

一、混凝土雙曲拱壩概述

雙曲拱壩即雙向（水平向及豎向）彎曲的拱壩。它是拱壩中最具有代表性的壩型。雙曲拱壩的水平向彎曲可以發揮拱的作用，豎直向彎曲可實現變中心、變半徑以調整拱壩上下部的曲率和半徑。

雙曲拱壩一般均采用變中心、變半徑布置，具體又有等中心角及變中心角之分和拱冠梁有近乎直立和俯向下游之分。為適應特定的地形、地質和溢洪、泄水及廠房布置要求，使拱壩體型、應力及拱座穩定等更趨合理，可調整雙曲拱壩的各種參數，并可在壩基增設墊座以周邊縫與壩身份開，或在壩身設置切入縫和分離縫等。設置周邊縫和墊座一般可改善地基（特別是不均勻或不規整地基）對拱壩壩身應力的影響，及改善或降低壩基（即墊座底部）應力以適應地基的要求。

二、混凝土雙曲拱壩施工關鍵技術

北疆某水利樞紐工程等別為Ⅱ等工程，工程規模為大（2）型。水庫總庫容2.21億m3，電站裝機22MW。大壩采用全級配常態混凝土雙曲中厚拱壩，壩頂高程649m，建基面高程555m，最大壩高94m，壩頂寬10m，壩底厚27m，厚高比為0.287。

1. 編制混凝土澆筑要領圖。內容包括機具、人員配備，各層澆筑條帶劃分、條帶方量和混凝土種類、鋪料次序、作業時間安排以及特殊要求等。

2. 倉面準備工作包括：①支立模板；②老混凝土面沖毛與刷毛；③填筑入倉道路、設置入倉口；④鋼筋、止水等埋設件安裝。

3. 混凝土運輸。混凝土采用自卸汽車運輸，自卸汽車入倉前將輪胎清洗干凈，防止將泥土、水帶入倉內；自卸汽車在倉內行駛，速度控制在5km/h以內，并避免急剎車、急轉彎等有損混凝土層面質量的操作。行走路線要避開已鋪砂漿。入倉口及行車次數較多的短齡期混凝土面上，鋪設12mm厚鋼板，防止損壞混凝土。在入倉口前的壩面上架立洗車排管通高壓水洗車。在自卸汽車上掛牌標志所運混凝土的品種，倉內設置指揮員，按要領圖指揮自卸汽車運行路線和布料地點，進行有計劃按程序運輸卸料。自卸汽車采用退鋪法卸料，即后側的卸料攤鋪隨著自卸汽車的前移同時進行。卸料盡可能均勻，料堆旁出現的分離骨料，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。

4. 卸料、攤鋪、碾壓。混凝土采用大倉面薄層連續鋪筑或間歇鋪筑，鋪筑方法采用平層通倉法和斜層平推法相結合。碾壓混凝土鋪筑層以固定方向逐條帶鋪筑，平倉方向與壩軸線方向平行。攤鋪使用WD-220型平倉攤鋪機推離卸料位置向前平倉，每個卸料堆分2～3次推完，先推兩邊，后推中間，以消解卸料堆周邊的骨料分離。攤鋪后局部的骨料集中，由人工均勻散布到未碾壓的混凝土層面上。

碾壓采用德國產BW202AD型振動碾碾壓，行走速度控制在1～1.5km/h范圍內，碾壓遍數初步選定為振動碾壓8遍，前后各無振碾壓2遍。碾壓作業時，條帶間搭接至少20cm，端頭部位搭接100cm。對于靠近模板邊緣的部位、孔口附近、安裝有埋設件或儀器的部位以及大型振動碾不能達到的其它部位，采用手扶式振動碾碾壓。碾壓完畢后按100～200m2一個點的密度用QXTY型核子密度儀檢測壓實容重。

每層碾壓混凝土碾壓施工完成后，及時按照有關規定要求進行現場檢測。如現場檢測指標不能滿足設計指標及有關規定要求，立即重復檢測，找出原因，并立即采取處理措施，直至達到設計要求后才能進行倉面覆蓋，進行后續施工作業。

5. 碾壓層允許間歇時間。連續上升鋪筑的碾壓混凝土層間允許間隔時間（指下層混凝土拌和物加水時到碾壓混凝土碾壓完畢的時間）控制在混凝土初凝時間內，經室內試驗調整及現場試驗觀察，現場試驗室提供的配合比初凝時間可控制在6～8h，混凝土可以與碾壓混凝土初凝時間同步。如果碾壓混凝土未能在允許間隔時間內澆筑完成，前一層的碾壓混凝土表面按照施工縫進行處理。

6. 壩體碾壓混凝土層間處理措施。層面處理采用兩種方式：當層間間隔時間<初凝時間時，層面不鋪碾壓砂漿即可進行上層混凝土覆蓋；當初凝時間≤層間間隔時間≤終凝時間時，不需進行層面鑿毛、沖洗，只在上層混凝土覆蓋以前，鋪筑一層1.0～1.5cm厚的砂漿或水泥凈漿后再進行上層碾壓混凝土施工。對于施工縫面，即當層間間隔時間≥終凝時間后的澆筑面的處理，必須在上層混凝土覆蓋以前，先進行施工縫面的鑿毛、沖洗后，再鋪筑一層1.0～1.5cm厚的砂漿，然后進行上層碾壓混凝土的施工。

三、混凝土的質量控制

1. 施工質量體系保證

為保證施工質量，項目部與監理部聯合編制了項目質量控制與管理計劃，對其施工質量控制難點和重點進行認真分析，明確質量管理目標，建立施工質量保證體系。在施工中，認真落實各級質量責任制，各工序施工質量認真執行“三檢制”，對施工中出現的質量問題，堅決返工，不留隱患。

2. 原材料的質量控制

原材料質量，對混凝土質量及施工工藝有很大影響。為保證混凝土的質量，在生產過程中，一定要對混凝土原材料進行質量檢驗，全部符合技術性能指標方可應用。骨料中含有害物質，超過規范規定的范圍內，則會妨礙水泥水化，降低混凝土強度，削弱骨料與水泥的粘結，能與水泥的水化產物進行化學反應，并產生有害膨脹物質。如使用有機雜質的沼澤水，海水等拌制混凝土，則會在混凝土表面形成鹽霜。對混凝土集料來說，影響配合比組成變異而導致混凝土強度過大波動的主要原因是含水率，含泥量的變化和石子含粉量的影響。

3. 科學配制混凝土是保證質量的先決條件

試驗室所確定的配合比，其各級骨料不含有超遜徑顆粒，且以飽和面干狀態。但施工時，各級骨料中常含有一定量超遜徑顆粒，且其含水量常超過飽和面干狀態。故應根據實測骨料超遜徑含量及砂石表面含水率，將試驗室配合比換算為施工配合比。

當施工設備、運輸方法或運輸距離，施工氣候等條件發生變化時，所要求的混凝土坍落度也隨之改變。為保證混凝土和易性符合施工要求，需將混凝土含水率及用水量做適當調整。混凝土配合比，需滿足工程技術性能及施工工藝要求，才能保證混凝土順利施工及達到工程要求的強度等性能。

水工素混凝土和少筋混凝土配制坍落度一般為3—5cm，按通常的配制方法使混凝土達到上述工程技術性能是困難的，為改善混凝土性能，提高混凝土強度，達到工程各部位對混凝土各種性能的要求，在混凝土中摻入不同類型的外加劑，改善混凝土性能的科學配制，優化混凝土的配合比，在施工中效果明顯。

優化配合比后的混凝土和易性、緩凝作用良好，保證了順利施工。并且混凝土的7天強度也比通常不摻外加劑配制的混凝土提高20%左右。可見科學配制混凝土，早期強度明顯提高，加快模板周轉，加快施工速度，其技術、經濟綜合效益十分顯著。

結束語

綜上所述，混凝土雙曲拱壩的施工質量關系到工程最終的使用效果，所以對混凝土雙曲拱壩的施工來說，施工人員必須要采取更加有效的措施方法和施工對策，確保質量和施工能夠順利完工。

參考文獻：

[1]王玉孝.黃河拉西瓦水電站混凝土雙曲拱壩工程快速施工技術的研究與應用[J].電網與清潔能源，2015（08）

[2]向勝.拱壩混凝土施工技術研究[J].黑龍江水利科技，2015（09）