那恩水電站拱壩碾壓混凝土施工質量控制

羅富強

（廣西桂禹工程咨詢有限公司 廣西南寧 530023）

1 工程概述

在百都河流域，總共規劃建設了六個梯級水電站，廣西那坡縣那恩水電站屬于規劃的第六個梯級水電站，是百都河流域綜合開發利用的重要梯級水電站之一，這個水電站的總庫容達到了2165萬m3，為不完全年調節水庫，攔河壩壩頂高程▽461.5m，最大壩高68.6m。根據有關規定，本水庫工程規模屬Ⅲ等（中型）工程，在修建攔河壩建筑物時，必須按照三級建筑物的標準進行設計。

攔河壩混凝土約10萬m3。壩體材料分區為：▽398.0m高程以下，采用C20常態混凝土；▽398.0m～▽445.0m高程之間，采用C20碾壓混凝土，其中上、下游各50cm、廊道、沖砂孔周邊均采用變態混凝土；▽445.0m～▽461.5m高程之間，采用C20常態混凝土；溢流堰及閘墩采用C25常態混凝土。

2 質量控制依據和控制目標

2.1 質量控制依據

在大壩碾壓混凝土質量控制過程中，必須按照以下相關的規范和標準進行控制：①《JGJ53-92普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》；②設計圖紙和碾壓混凝土施工技術要求；③《DL/T5112-2000水工碾壓混凝土施工規范》；④《SL352-2006水工碾壓混凝土試驗規程》；⑤《DL/T5055-1996水工混凝土摻用粉煤灰技術規范》；⑥《GB175-2007硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》；⑦《GB8076-97混凝土外加劑技術標準》。

2.2 質量控制目標

在碾壓混凝土施工中，為了控制施工的質量，必須盡量滿足以下幾個施工的目標：①必須具備良好的形體尺寸和外觀質量要求；②必須滿足優良的施工質量監管的水平，以此滿足對壩體混凝土均勻性的相關要求；③必須具備良好的層間結合質量，層面抗滲性能和抗剪指標可以滿足相關的設計要求；④混凝土必須滿足設計要求的每項物理力學的性能指標，包括容重、抗滲標號、極限拉伸、抗拉強度和抗壓強度等，以此滿足規范規定的驗收指標。

3 施工全過程質量控制

3.1 碾壓試驗

2009年2月22日～2月23日現場進行了大壩碾壓混凝土工藝性試驗，試驗前，施工方制定試驗大綱，并經總監理工程師審批，試驗完成后所取得的成果經監理工程師審核確認。

通過開展相應的現場碾壓試驗，我們實現了以下幾個目標。①我們確定了拌合樓的投料的順序、拌合的時間、碾壓混凝土的VC值、層厚度和碾壓的遍數、變態混凝土加漿量和加漿工藝、層間結合處理等基礎的工藝參數；②基于鉆孔取芯和出機口取樣所獲取的混凝土物理力學指標，初步驗證了配合比指標；③針對施工方提供的檢測儀器、碾壓設備、骨料生產系統和混凝土等進行了檢查和試運行等，并且對技術人員進行了相應的技術培訓；④基于現場碾壓試驗的結果，施工方確定了碾壓混凝土施工的方法，用以指導施工現場的施工操作。通過施工現場碾壓試驗的成果組織，為大壩碾壓混凝土的正式施工提供了充足的技術準備。

3.2 質量控制程序

在大壩的施工過程中，采取的外加劑、水泥和粉煤灰等主要的原材料進場時，必須提供相應的產品質量合格證書，施工單位現場試驗室必須按照供貨商提供的商品，依據相應的規章要求的檢測項目和取樣頻率進行抽樣檢測，根據廠家檢驗結果報告單和合格證，完善材料進貨驗收審批表，此表一式四份，呈報給對應的監理工程師進行審批，沒有經過監理工程師審批的原材料不可以使用。與此同時，必須按照相關規范的要求，對上述原材料進行監理平行抽樣檢測。

3.3 人工砂石骨料控制

3.3.1 質量控制程序

①建立現場巡查制度

在現場巡查過程中，負責監理的工程師必須不定期的對砂石生產流程進行檢查，以確保生產工藝的正常運行，質量狀態是否滿足相應的要求，查閱和檢查施工單位試驗室檢測資料，在生產過程中，施工方是否按照規定的頻率進行抽樣檢查，抽取的樣品是否具有一定的代表性，進行的每一項試驗是否符合相應規范的要求。

②監理工程師見證抽樣檢查

施工方在進行試驗室取樣的整個過程中，負責監理的工程師必須不定期的進行監督，以此見證施工單位的取樣檢測流程。

③檢測結果

通常情況下，人工砂中石粉的合理含量、細度模數是影響碾壓混凝土品質的關鍵因素之一。施工單位試驗室現場檢測人工砂50組，石粉含量平均控制在15%左右，細度模數平均控制在2.6～2.9之間，用于本工程的桂林新村砂石料場所生產的人工砂指標均能滿足設計所指定的施工技術要求，從現場碾壓過程中，基于壓實度檢測和可碾性觀察，本工程15%左右的石粉含量、細度模數為2.6～2.9之間的控制指標屬于比較合理范圍。

在粗骨料內，經常存在大石超徑和中石遜徑等問題，經分析認為，主要是由于篩分樓80mm篩網的篩程太長，檢測篩篩孔不同等原因所致，后改變檢測手段后，中石遜徑、大石超徑的檢測指標呈現好轉的趨勢，合格率得到大大提高。

4 質量成果控制

4.1 出機口檢測成果

生產過程中，碾壓混凝土VC值檢測1122次，最大值8.3s，最小值5.1s，平均值為5.8s，控制在設計值5～12s范圍內，滿足設計要求。

碾壓混凝土壓實度檢測561次，最大濕容重為2462kg/m3，壓實度為99.9%。

最小濕容重為2440kg/m3，壓實度為99.0%；平均濕容重為2455kg/m3，壓實度為99.6%，均達到設計值98%，滿足設計要求。

碾壓混凝土抗壓強度C20檢測99組，其中最大值為29.8MPa，最小值為21.8MPa，平均值為24.3MPa，均大于設計標號，滿足設計要求。

檢測二級配碾壓混凝土抗滲4組，其試驗最大水壓在0.8MPa情況下均未出現滲水現象，滿足設計抗滲等級W8要求，抗滲等級合格；檢測三級配碾壓混凝土抗滲5組，其試驗最大水壓在0.7MPa情況下均未出現滲水現象，大于設計抗滲等級W6，抗滲等級合格。

4.2 鉆孔取芯試驗成果

為了有效的監控大壩碾壓混凝土施工的質量，除了必須在出機口現場壓實度容重檢測和取樣成型試件檢測等相關的常規性質量檢測外，還分別在壩體碾壓混凝土鉆2個孔，進行取芯檢查工作，并且對部分的芯樣進行室內力學性能指標進行檢測。

4.2.1 1#孔取芯檢查試驗成果

（1）1#孔布置在右非溢流壩段內，位置坐標為X=7086.84，Y=7615.24。該孔取出混凝土芯樣總長59.05m，最大段長1.89m，芯樣獲得率92.6%，其大部分芯樣外觀光滑、致密、骨料分布較均勻，個別部位存在骨料集中現象。

（2）通過芯樣抗壓強度檢測，C18020碾壓混凝土抗壓強度平均值為21.73MPa，最小值為19.0MPa。通過相關的試驗表明，大壩碾壓混凝土抗壓強度可以滿足相應設計的要求。

（3）通過2組三級配碾壓混凝土芯樣進行抗滲試驗，其試驗最大水壓在0.7MPa情況下均未出現滲水現象，大于設計抗滲等級W6，抗滲等級合格。

（4）通過4組碾壓混凝土芯樣進行抗剪斷強度試驗，其摩檫系數f′試驗值最小為1.07，平均值為1.16，大于設計值1.05，滿足設計要求；其粘聚力c′試驗值

最小為1.60MPa，平均值為1.72MPa，大于設計值0.8MPa，滿足設計要求。

4.2.2 2#孔取芯檢查試驗成果

（1）2#孔布置在左非溢流壩段內，位置坐標為X=7083.34，Y=7662.99。該孔取出混凝土芯樣總長61.19m，最大段長1.65m，芯樣獲得率96.3%，其芯樣表面光滑、結構密實、骨料分布均勻，總體屬正常水平。

（2）通過芯樣抗壓強度檢測，C18020碾壓混凝土抗壓強度最小值21.8MPa，平均值23.48MPa。大壩碾壓混凝土抗壓強度能滿足設計要求。

（3）通過2組三級配碾壓混凝土芯樣進行抗滲試驗，其試驗最大水壓在0.7MPa情況下均未出現滲水現象，同樣大于設計抗滲等級W6，抗滲等級合格。

（4）通過4組碾壓混凝土芯樣進行抗剪斷強度試驗，其摩檫系數f′試驗值最小為1.1，平均值為1.17，大于設計值1.05，滿足設計要求；其粘聚力c′試驗值最小為1.64MPa，平均值為1.98MPa，大于設計值0.8MPa，滿足設計要求。

5 結語

那恩水電站碾壓混凝土雙曲拱壩壩高68.6m，布置3個表孔、2層灌漿廊道以及1個沖砂孔，壩體結構復雜，技術含量高，給碾壓混凝土施工帶來了一定的難度，同時也給監理工作帶來了許多困難和挑戰。在監理工作中，監理部始終把碾壓混凝土的質量控制工作放在首位，加強監理技術支持和前瞻性控制力度，從碾壓混凝土施工工藝、施工組織設計審查和配合比等相關的技術準備著手，再到現場碾壓質量的管理和控制、混凝土、原材料拌和物的檢驗，執行和制定了一整套完善的技術方法和質量監控程序。通過壩體鉆孔取芯檢測手段，表明碾壓混凝土的每項質量指標都可以滿足規范和設計的相關要求，質量控制的成果非常明顯，為目前完成下閘蓄水發電提供了有力的保障，工程建設取得了初步成效。

[1]《水工碾壓混凝土施工規范》（DL/T5112-2000）.《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB175-2007）.《混凝土外加劑技術標準》（GB8076-97）.《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》（JGJ53-92）.

[2]廣西百色水利電力設計院碾壓混凝土拱壩施工技術要求.

[3]廣西壯族自治區水利科學研究院質量抽檢報告.