淺談碾壓混凝土平層通倉斜澆施工新技術

朱 浩， 朱 福 余

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司,四川 成都 610091)

1 概 述

西泌河水庫攔河壩為碾壓混凝土重力壩，大壩全長134.7 m，壩頂寬度10 m，最大壩高88 m，最大壩底寬度83.80 m。大壩左岸非溢流壩段樁號壩橫0+70.2～壩橫0+134.7，高程EL.683.0以上的碾壓混凝土方量約1萬m3，平層通倉斜澆高差約13 m，受壩后右側入倉施工道路日漸陡短狹窄影響，碾壓混凝土施工難度逐漸加大，混凝土運輸車行駛安全隨入倉施工道路陡、短、狹窄而日趨突出。為解決大壩左岸非溢流壩段碾壓混凝土施工困難，同時降低車輛行駛安全風險，將壩后右側入倉道路改從右岸EL.665 m馬道行走入倉，途經大壩右岸非溢流壩段和溢洪道，在大壩左岸非溢流壩段從壩橫0+70.2(高程EL.683.0)起坡，按10度坡度向上采用平層通倉斜澆施工法(非斜層平推碾壓法)，逐層將大壩澆筑至壩頂設計高程696 m(一期混凝土)，使大壩左岸非溢流壩段與大壩左岸696 m上壩公路相連，然后再從左岸施工道路澆筑左岸剩余碾壓混凝土(二期混凝土)。

2 工程主要特征

2.1 斜坡碾壓混凝土施工難度較大

大壩左岸非溢流壩段最大長度64.5 m，最大寬度15.4 m，碾壓混凝土松鋪厚度34 cm，壓實厚度30 cm，按不大于10度坡由左向右分層通倉斜澆碾壓，碾壓斜坡面時骨料受擠壓容易向外側(左側)臨空面移動，使斜坡面端頭松散不易壓實，再加上斜坡面入倉車輛進出頻繁損壞坡面，需要振動碾反復碾壓斜坡面。上游和下游混凝土變態區斜坡面灌注水泥漿時漿液容易沿坡面流失而振搗困難，需要反復加漿振搗，加漿量不易控制。隨著不斷升層，上下高差越來越大，倉面越來越狹窄，倉內運輸車輛、平倉設備和碾壓設備回轉調頭挪移困難，平倉設備和碾壓設備需要反復開進開出。駕駛運輸混凝土重車長距離斜坡倒車入倉卸料，增大了駕駛難度。因此，平層通倉斜坡法與平層通倉法、斜層平推碾壓法相比，施工難度相對較大。

2.2 質量控制相對較薄弱

在一期碾壓混凝土達到齡期后，再從壩橫0+70.2由左向右分層斜坡碾壓至EL.696.0 m，澆筑過程中，一期與二期之間結合面呈三角形，反鏟攤鋪料時容易形成骨料壘集現象，不及時扒散壘集粗骨料，容易形成內部架空現象。碾壓時結合面尖角處振動碾鋼輪不易碾壓三角形尖角處或碾壓不密實，容易形成滲水通道，質量控制相對較薄弱。

2.3 安全問題突出

隨著大壩左岸非溢流壩段不斷升層，入倉斜坡面日趨增長，上下高差越來越大，斜坡面上高臨空振動碾多頻率碾壓，安全風險增大。澆筑二期碾壓混凝土時，長斜坡駕駛重車在10度坡面倒車卸料時有翹頭或側翻傾覆的風險。二期碾壓混凝土澆筑完后形成倒三角體，在自重作用下，倒三角體會沿結合斜面深層滑動，而引發較大的工程安全事故。

3 主要施工技術

3.1 總施工程序

左岸非溢流壩段一期碾壓混凝土→左岸非溢流壩段二期碾壓混凝土。

3.2 工藝程序

修筑入倉道路→鋪設冷卻水管→預埋止(漿)水片→混凝土運輸→攤鋪→碾壓→檢測→切縫(設置誘導縫)→養護→下一個倉位準備，

3.3 修筑入倉道路

用20T自卸車從3號渣場運料，反鏟修筑入倉道路，完工后用振動碾壓實路面，并在路面鋪設脫水碎石帶。

3.4 冷卻水管預埋

(1)冷卻水管采用公稱外徑φ32 mm，公稱壁厚2.0 mm，導熱系數K≥1.0W/(m×℃)的HEPE塑料管，根據圖紙在倉面蛇形布置。

(2)混凝土厚度達到1.5m高度布置一層冷卻水管，同一層中每根冷卻水管長度不超過250 m，水平管距離1.5 m，垂直距離高溫季節1.5 m或低溫季節3 m。

3.5 止水(漿)片埋設

(1)橫縫止水片在焊接過程中需要鉛球控制豎向止水片鉛直，止水焊接搭接長度不少于20 mm，焊接表面應光滑、無砂眼或裂紋，不滲水。

(2)止水銅片應安裝準確、牢固，其鼻子中心線與接縫中心線偏差為±5 mm，定位后應在鼻子空腔內填滿塑性材料。

(3)橫縫橡膠止水帶應由模板加緊定位，連接采用硫化熱粘結，連接抗拉強度不低于母材的75%。

3.6 標識斜面控制線

用全站儀在上下游翻轉模板上，用紅油漆標識碾壓混凝土斜面控制線。斜面控制線從壩橫0+70.2開始，按照傾角10度方向線進行控制。

3.7 碾壓混凝土運輸

(1)碾壓混凝土采用HZS180-1Q4000型拌和樓(2號樓)拌制的混凝土，混凝土水平運輸采用20 t自卸汽車。

(2)運輸混凝土汽車進倉前經沖洗平臺人工兩側沖洗輪胎，待汽車輪胎沖洗干凈，經碎石路面脫水后入倉，以防止輪胎將污物帶入倉內。

3.8 鋪料(平倉)工藝

(1)平面混凝土攤鋪按條帶臺階式薄層攤鋪，斜坡面上鋪料待推土機平料后，再用反鏟修筑，挖除多余料，填補不夠料，用反鏟整平，最后人工用鐵耙精細修平，確保斜坡面平直。

(2)均勻攤鋪，每一碾壓層平倉一次。

(3)鋪料厚度控制在允許偏差范圍內，一般控制在±3 cm以內；即每層攤鋪厚度為34±3 cm，壓實厚度為30 cm左右。

(4)鋪料厚度控制：開倉前，由測量隊將各層鋪料層高控制線按照10%坡度用紅油漆標在上下游模板上，以便控制斜層端部鋪料位置和鋪料厚度。鋪筑砂漿時用鐵耙或木耙反復耙平，砂漿鋪撒厚度1～2 cm。

(5)平倉過程中兩側出現的骨料集中，應由人工將其均勻地攤鋪到未碾壓的混凝土面上，特別是斜坡面尖角處要及時扒散壘集骨料，防止內部架空，不允許有向下游傾斜和左右傾斜的坡度。

(6)人工修整斜面平整度誤差不超過±3 cm，避免出現坡面凹凸不平或彎折或明顯突變。

3.9 碾壓工藝

(1)振動碾行走速度控制在1.0～1.5 km/h(即0.3～0.4 m/s)。施工時振動碾的行走速度直接影響碾壓效果及壓實度。

(2)碾壓遍數：碾壓遍數按2-8-2控制，即先無振碾壓2遍，再有振碾壓8遍，最后無振碾壓2遍。

(3)碾壓方向：上游迎水面8～15 m范圍混凝土碾壓方向一定要垂直水流方向，其余部位碾壓方向同卸料平倉方向，對斜面端頭條帶要用振動碾按照靜碾2遍、激振碾壓8遍、最后靜碾2遍。

(4)每層碾壓作業結束后，應及時檢測檢測混凝土的壓實度、密度，所測密度低于規定值時，應立即重復檢測，并按要求進行補碾，補碾后仍達不到要求應挖除處理，斜坡面要加大檢查頻率，確保斜坡面碾壓混凝土質量滿足要求。

3.10 檢測工藝

碾壓混凝土倉內質量控制直接關系到質量的好壞，其控制主要內容包括：VC值控制；卸料、平倉、碾壓控制；壓實度控制；澆筑溫度控制。

3.11 成縫工藝

(1)定位：切縫前，先測量定位，拉線，沿定位線切縫，以利混凝土成縫整齊。

(2)切縫深度：切縫深度控制在25 cm左右(壓實厚度為30 cm)，不允許將碾壓層切透。

(3)填縫：成縫后，縫內人工填塞化纖編織布，并用鋼釬(鋼棒)分層搗實，縫面埋設誤差不得大于2 cm。

3.12 變態混凝土施工工藝

(1) 鋪料：采用平倉機(推土機)輔以人工分兩次攤鋪平整，變態混凝土應隨著碾壓混凝土澆筑逐層施工，層厚與碾壓混凝土相同。

(2) 加漿：斜坡面加漿，需要邊加漿、邊振搗，防止漿液沿斜坡面流失。

(3)加漿量標準：變態水泥粉煤灰凈漿摻加量，三級配為4%，即40 L/m3，二級配為6%，即60 L/m3。

(4)振搗：采用φ100 mm高頻振搗器按梅花型線路有序振搗，灰漿摻入混凝土就開始振搗，振搗應插入下層混凝土5～10 cm。

3.13 碾壓混凝土縫面處理

(1)用高壓水沖毛機清除碾壓混凝土表面乳皮，使之成為毛面(以清除表面浮漿及松動骨料為準)。

(2)清掃縫面并沖洗干凈，在新碾壓混凝土澆筑覆蓋之前應保持潔凈，并使之處于濕潤狀態。

(3)在已處理好的施工縫面上按照條帶均勻攤鋪一層1.0～2.0 cm厚水泥砂漿墊層，鋪漿后應立即覆蓋碾壓混凝土，砂漿標號比同部位混凝土標號高一個標號等級。

3.14 表面養護及保護工藝

(1)一般壓實后10小時就進行養護，養護時間須比常態混凝土長。

(2)連續鋪筑施工的層面不進行濕養護，如果表層干燥，可用噴霧機或沖毛機適當噴霧，以改善小環境的氣候。

(3)混凝土強度未達到4.5MPa前運輸設備不得碾壓混凝土表面。

4 結 語

西泌河水庫攔河大壩為碾壓混凝土重力壩，擋水大壩地處“V”字形深山峽谷，受左岸地形地勢影響，左岸無法開挖入倉施工道路，要完成大壩左岸EL.683 m以上碾壓混凝土，需要從右岸EL.665 m馬道，途經大壩右岸非溢流壩段和溢洪道，至壩橫0+70.2(溢洪道與左非銜接處)起坡，按不大于10°坡度平層通倉斜坡澆筑左岸EL.683 m以上碾壓混凝土。實踐證明，在左岸高差不大情況下，采用平層通倉斜坡碾壓混凝土技術是安全、經濟、可行的，施工質量能滿足大壩碾壓混凝土技術要求。