大倉面混凝土高強度快速澆筑技術應用

林 凡

(福建譽豐建設工程有限公司，福建 寧德 352100)

1 工程概況

寧德市某水庫主體工程拱壩設計為雙曲拱壩，壩型平面拱圈為三心變厚圓，其上下壩面均為空間曲面，對結構整體的連續性要求更高，施工精度要求更嚴格。本工程拱壩處于兩岸地形陡峭，混凝土澆筑機械布置困難，且拱壩倉位一般只設橫縫未設縱縫，倉面較大，入倉強度要求較高。所以，大倉面混凝土高強度快速澆筑技術是拱壩混凝土澆筑的重點和難點。文章以此工程為例，對大倉面混凝土高強度快速澆筑技術進行了分析和探討。

2 施工方案

按照拱壩自身的一些特性以及其建設地點的整體情況，針對混凝土的運輸方法，往往在上述特性的基礎上使用索道群進行運輸。由于需在最短時間內完成拱壩兩側的建設作業，所以不得不使用與之相匹配的針對輔助原料的傳送及加工方法，對砂石及相關材料進行非常規的融合混攪作業，以及提供原料的手段、倉內所有索道在同一時間進行混凝土的澆筑作業等相關匹配的手段，方可在混凝土被傳輸進倉內擁有合乎規定的強度，讓其可以滿足平倉澆筑作業的要求。在確保了混凝土在最短時間內往上部輸送的基礎上，同時確保其作業的品質。在全部要求都滿足的基礎上，最為重要的就是索道進倉的溫度了[1]，混凝土澆筑流程如圖1所示。

圖1 混凝土澆筑流程圖

3 快速作業預備手段

3.1 混凝土制造體系

加工完成的砂石由人造砂石體系利用濕法制造，能達到混凝土每月進行澆筑作業的強度標準。加工完成的砂石在一個機器上用一條傳送帶在一個洞內進行傳送，傳送到右側的混凝土制造體系中骨料所用的容器里，進行保存，所用的傳輸機弧長是4 km，寬度為1.2 m，整個傳輸機的輸送速度為4.0 m/s，能輸送3000 t/h。在此基礎上，在混凝土的加工點放置運輸砂石料的運輸工具。

3.2 混凝土體系及混凝土傳送體系

混凝土體系由多個體系組合而成，其中重要的組成部分有攪拌樓、骨料的保存、運輸體系，以及水泥跟粉煤灰的保存及運輸輸送等。針對制造混凝土的體系設置有4座攪拌體系：2×6.0 m3強制性攪拌系統3個、4×3.0 m3自落型的攪拌體系1個。針對整個混凝土系統所計劃的制造水平是要求達到3×300 m3/h+180 m3/h=1080 m3/h的目標。依照溫度的相關規定，在溫度較高的時段制造混凝土時，混凝土在輸送出機器時在溫度上必須達到12 ℃，利用一些相關手段給混凝土降溫至標準狀態。

針對在大壩上需要進行壓實作業的混凝土，必須利用塔帶運輸機械2臺、輸送材料的機械3條，均為速度較快的皮帶機，還需要20/25 t-915 m平移式機械2個、真空溜槽等其他相關輸送機械。

4 混凝土高強度急速澆筑作業

4.1 單倉混凝土平鋪法施工工藝

一般來說，先進行壩體分區以及調帶，然后利用平鋪的方式進行澆筑混凝土的手段是在進行拱壩倉部分的塔機澆筑的常用手段。因為索道以及大壩倉面之間存在特殊的角度，在掌控住中線的情況下，使用兩側索道分區完成對倉面的澆筑作業，能減少不同索道之間因為空間狹小的因素出現問題。在倉內部安置一系列完整的澆筑設施的過程中，通常在倉內的左半部分安放2臺機械，平倉機和振搗機各1臺。在進行材料的鋪設時，通常由上游往下游部分鋪設，將平倉機安放在鋪設材料的通道上進行平倉作業的完成，將振搗機械安放在下游部分完成倉內的振搗作業。在進行澆筑倉里的基礎層時，因為在倉里事先完成了降溫設施的安放，在完成了2～3罐材料的鋪設后，在倉里完成了長寬分別為8 m、4 m的鋪料帶后，就能利用平倉機進行倉內的平倉作業，同時，振搗機應處于下游部分的降溫設施之間，當進行了首次澆筑作業后，再將振搗機放置在上半部分，針對中部已完成了降溫設施的部分澆筑作業，同樣是利用上述手段進行鋪設[2]。在利用平鋪手段進行第一層以外的混凝土澆筑作業時，應利用與之相對應的方法進行作業，該方式是：將平倉機放置在已鋪設完成的帶上完成平倉作業，相對的振搗機就放置在下半部分進行振搗作業。因為在倉的內部空間里安置了太多的設施，所以就要對倉內的空間進行有效地劃分，以及使用最為合適、標準的澆筑手段，使整個倉內合理有序地進行作業，保證在高溫季節里進行澆筑作業時，可以在第一時間完成已澆筑的部分的遮蓋任務，避免在溫度方面出現問題。

4.2 無間隔換倉澆筑技能

想要提升混凝土進倉時的強度以及能盡可能地讓索道發揮出其作用，在進行澆筑作業時，應使用沒有間隔的換倉技能，該技能即正在進行澆筑作業的倉在尚未完成收倉的最后一步前，撤出的機械在第一時間換入到另外一個將要進行澆筑作業的倉里進行澆筑作業，達到沒有間隔的進行作業的目的。想要實現這一目的，就要在索道的安放上做到合理科學。在同一倉里，如果需要數條索道才能完成澆筑作業時，就要使用其中最合適的一條作為相鄰倉的材料傳送途徑，相鄰的后施工的倉在前倉之前完成所有澆筑及相關作業后迅速進行收尾作業，在此基礎上，完成前倉的收倉任務，再將所有的索道按照一定的次序撤出原工作倉，并進入下一個工作倉進行作業的完成。

4.3 兩個倉澆筑

在拱壩越來越高的前提下，工作倉的空間也越來越小。如果還是使用數條索道在同一時間在單獨的倉里完成澆筑任務，那么，會因為高密度的索道以及設施而帶來一些不良的影響，比如澆筑的強度不能滿足標準等。所以，需要選擇兩個倉同時澆筑的技術，這個技術就是在完成了最為優化的倉位選擇的基礎上，讓索道也優化配置，進而達到能同時完成兩個倉同一時間進行作業的要求[3]。

4.4 混凝土控制溫度的手段

控制混凝土溫度的最終目標是避免受溫度的影響，出現開裂的現象，同時，達到封拱灌漿的標準。

混凝土的溫度由3個方面決定。①絕熱升溫數；②完成在混凝土進入倉里后進行澆筑的溫度；③完成澆筑作業后的熱量移動。所以，想要對混凝土進行溫度的調控需要依照以下方法來進行：

(1)在施工前一定要有最為優化的設計。對澆筑部位臨近壩的高度、作業時段以及具體作業時間進行嚴格的設計，并按照設計嚴格進行，且所有的設計都必須以現實條件為基礎。最底層通常會進行較薄的澆筑作業，厚度通常是2 m，最底層之上的頂部澆筑作業，需要根據構造以及該地的溫度等天氣情況。較厚的澆筑通常為2～3 m。針對最底層的2 m層，能將其表層降溫功能發揮到極致，該手段是最為優化的手段。對建設作業的時段方面必須進行合理規劃，以防溫度變動或溫度自身出現一系列不好的情況。

(2)針對混凝土等級的設置。在調節混凝土的溫度方面，使用的手段多種多樣，其中級配的選擇就尤為重要。混凝土各種原料有其自身的特性，需要在能達到設置標準的同時，也能達到對其溫度進行調控的作用。不僅如此，選擇了最合適的混凝土配級，可以最大程度地達到經濟性。在需要對溫度進行調控的基礎上，往往會選擇三級配或四級配，這樣的選擇對多方都有利。緩凝減水劑能在進行混凝土的配制時將水泥最大程度地減少，有大大優化和易性能、提升含氣量等優點，并且達到相對應的效果[4-5]。

(3)把對混凝土進行澆筑作業時的溫度以及離開機械時的溫度降低。當處于夏季時，在堆放石砂方面要按照規定的要求操作，以防骨料被太陽高溫直射，需要在其上方搭建相應的遮擋物，同時在其上實施降溫措施。在溫度較高的時段，使用臺階法進行混凝土的澆筑作業，單位次數里，處于空氣中的部分要遠少于平層的澆筑速度，如此一來，可最大可能地把升高的溫度降低。

(4)提高混凝土里面熱量的消失速度。在對混凝土進行了多種澆筑方法后，每個部分在其特定的時間點會達到最高溫，且這些時間點并不在同一時間。所以，需有針對性地對其完成遮蓋，讓拉力逐漸變大，達到均勻不間斷的提高。用自然水對混凝土進行最高溫升的降低，該手段適宜在高溫季節使用。為了達到壩體封拱灌漿的規定，需在壩里內部提前安置S型輸水管道，達到最終的降溫目的。

(5)處于較低溫度的時段里對溫度的調控。根據過去的經驗得出，混凝土骨料在該時段的溫度通常一直>4 ℃，那么，在機械出口的混凝土的溫度就會一直>3 ℃，當<0 ℃時，利用已有的經驗，可用火來進行加熱，或使用60 ℃水完成攪拌作業，讓整天的溫度都在-5 ℃，混凝土從機械輸出時能有>3 ℃的溫度，并且成效顯而易見。AM7：30～PM10：30是最好的開倉時段。對于體積很小的設施，在溫度很低的季節里不進行澆筑作業。針對已完成了澆筑作業的設施，需要用各種方式進行保溫措施，盡可能久地拖延撤出模具的時間。

5 結 語

結合工程的實際情況，分別采用單倉混凝土平鋪法施工工藝、無間隙轉倉澆筑技術、雙倉澆筑技術進行混凝土的快速澆筑施工，并按照規范要求及時進行了養護作業，有效避免了混凝土裂縫的出現，保證了施工質量，達到了設計要求，值得類似工程借鑒和參考。

參考文獻：

[1] 曹萬林，劉文超，葉天翔，等.循環水控制厚大基礎混凝土溫度裂縫試驗研究[J].自然災害學報，2016，25(1)：97-102.

[2] 曹海，夏世法，林鋒，等.淺談某嚴寒地區碾壓混凝土壩施工質量控制[J].南水北調與水利科技，2010，8(3)：149-152.

[3] 朱海琳.關于嚴寒地區碾壓混凝土重力壩施工質量控制的方法[J].內蒙古水利，2010(1)：132-133.

[4] 吳旭.龍灘水電站大壩工程碾壓混凝土快速施工技術[J].四川水力發電，2005(5)：87-92.

[5] 戴會超，張超然.三峽工程大壩混凝土快速施工新技術[J].水利學報，2002,33(10)：91-95.