望豐水庫碾壓混凝土重力壩高溫季節施工淺析

盧海軍

（湖南建工集團有限公司，湖南 長沙 410000）

當前行業現狀而言，我國的水壩類型發生了較大的改變，碾壓混凝土類型的應用逐漸廣泛起來，諸如低耗能、質量高的特性被逐步彰顯出來，且符合新型建筑工程環保理念的基本要求，在未來的發展前景較為廣闊。望豐水庫位于貴州省黔東南苗族侗族自治州雷山縣城境內，攔河大壩為典型的碾壓混凝土重力壩，壩頂高程達924 m，防浪墻頂高程達925.20 m，壩頂寬度為7.0 m，總體長度為191.00 m。大壩工程量較大，因工期長，需要在高溫環境下進行，因此對碾壓混凝土施工技術提出了較高的要求[1]。基于此，本文圍繞望豐水庫攔河大壩施工展開分析。

1 大壩概況

望豐水庫正常蓄水位為917 m，死水位為874 m，校核洪水位為922.08 m，總庫容為716萬m3，興利庫容為551.5萬m3，水庫規模屬小（1）型。攔河壩為碾壓混凝土重力壩，壩頂高程924 m，最大壩高54.30 m，壩頂寬度7.0 m，壩頂全長246 m。大壩共分為10個壩段，從左到右依次為左岸擋水壩段1#～3#壩段、河床溢流壩段4#～5#壩段和右岸擋水壩段6#～10#壩段三部分，其中左岸擋水壩段長66 m，河床溢流壩段長53 m，右岸擋水壩段長127 m。主壩碾壓混凝土共計16.81萬m3。壩體采用R180150W2F50三級配碾壓混凝土，壩體上游防滲層為R180200W6F50三級配碾壓混凝土。

望豐水庫屬長江流域沅江水系清水江二級支流陶堯河中下游河段，壩址距離雷山縣城6 km。壩址以上流域面積為38.5 km2，多年平均年徑流量為3220萬m3。雷山縣氣候溫暖濕潤，屬亞熱帶海洋性季風氣候，壩區氣溫呈周期變化。多年平均氣溫在19℃左右，極端最高氣溫39.4℃，最熱月平均溫度28.80℃，5月～10月平均氣溫都在21℃以上，各月極端最低氣溫-0.6℃～20.4℃之間，夏季強日照，夜間溫差大。

2 碾壓混凝土施工

2.1 施工流程

（1）混凝土拌和，此環節需要借助于拌和系統而完成，當結束混凝土平倉工作后便需要進行加漿振搗處理。

（2）混凝土運輸，本工程中引入了15 t的自卸車，對于872 m以下的高程而言采用汽車直接入倉的方式，對于872 m～924 m范圍內的高程而言，則利用上壩公路進一步運輸到左壩肩處，而后使用負壓溜管達到入倉的效果。

（3）鋪料與平倉，關于卸料過程，應從一端逐步展開到另一端，遵循邊卸料邊平倉的基本原則，在進行平倉作業時需要借用推土機和挖掘機，對于部分骨料集中區域應采用人工散開的方式。

（4）碾壓，需要使用到DX133型雙鋼輪振動碾壓即，利用4.5 kW的高頻振動器完成碾壓作業，首先應進行2次靜壓，在此基礎上進行8次振壓，最后再次進行2次靜壓即可。需要在現場設置翻牌紀錄牌，當結束碾壓作業后做好翻牌紀錄。

（5）層面及縫面處理，使用高壓水沖毛機展開沖毛作業，先鋪設砂漿后進行澆筑混凝土施工，要求厚度應介于1.0 cm～1.5 cm范圍內。

2.2 混凝土運輸和卸料

（1）碾壓混凝土運輸。碾壓混凝土的入倉主要有兩種方式，即以872 m高程為基準而進行劃分。當使用負壓溜管進行混凝土運輸作業時，有必要對負壓溜管的出口區域進行處理，即設置一個垂直向下的彎頭，如果負壓溜管蓋帶出現了損壞，應對其進行修補，嚴重時應隨即更換。

（2）碾壓混凝土卸料。①按條進行卸料，要求單條寬度介于8 m～15 m范圍內。②在導流洞口上方區域增設洗車槽，當進行自卸車入倉作業時，可以完成對車輪的沖洗工作，以便順利經過施工區域而不會受到影響，此過程車速應不可超過5 km/h。

2.3 混凝土平倉和碾壓

（1）鋪筑方法的選擇。以斜層平推法為宜，考慮到壩底寬度為60 m，斜層的高度以2.4 m為宜，坡長應達到28.8 m，最大層的填筑量為655 m3。伴隨著壩體長度的持續增加，對應的壩寬則呈現逐步變窄的趨勢，各層的間歇時間也隨之縮短，因此可以顯著提升碾壓砼各層的結合效果。

（2）碾壓混凝土斜層平推鋪筑施工。以壩的軸線為基準，要求“平推”方向應與其達到平行的狀態，碾壓層面需要由岸坡的一側向另一側傾斜，但需要以具體入倉道路條件做出調整。單倉的砼高度應在2.4 m以內，沿著固定的方式完成鋪筑施工。

（3）開倉段施工。基于特定的工藝流程而展開開倉段的施工作業。對于初始鋪筑斜面而言，無需達到一次形成的效果，當水平層的寬度達到10 m后則需要逐步形成斜層面，見圖1。在碾壓過程中不可出現振動碾碰觸碾壓混凝土面的情況，否則將會對坡角的骨料造成不良影響。

圖1 開倉段斜層層面形成及斜面鋪筑順序示意圖

（4）碾壓混凝土的斜層鋪筑。在整個碾壓混凝土施工中，斜層鋪筑是最為關鍵的一個環節，它所采取的方法與平層鋪筑法一致。考慮到坡腳碾壓混凝土的質量要求，為了不出現壓碎現象，分析后決定采用預鋪水平墊層的方法[2]。

（5）收倉段碾壓混凝土施工。相較于開倉段而言，受倉段碾壓混凝土的施工較為簡單，首先需要完成老混凝土面的砂漿攤鋪作業，并基于折線形的原則進行施工，伴隨著斜層澆筑的持續進行且坡底與岸坡間距為10 m時，則需要轉變為水平層與斜層交替鋪筑的方式，由此逐步完成收倉處理，見圖2。

圖2 斜層碾壓收倉口鋪筑方法施工示意圖

2.4 碾壓混凝土施工層面控制

（1）考慮到碾壓混凝土材料的質量特性，結束拌和到碾壓完畢這一階段的時間應控制在2 h以內。

（2）各類原材料的選擇，砂石骨料來自京龍砂石料場，外加劑來自于貴州鼎盛以及科之杰，要求所有的原材料都達到質量標準，伴隨著外界環境的變化，應對碾壓混凝土做以動態控制，確保材料配合比的合理性。

（3）注重對迎水面3 m～8 m寬部位的處理，各層碾壓混凝土層之間都需要鋪灑適量的水泥粉煤灰凈漿，要求厚度以1 mm～1.5 mm為宜。

（4）由于工程處于高溫施工季節，因此自卸車應增設一個頂棚裝置，起到隔離太陽的效果；對混凝土倉面進行噴霧保濕處理，此舉可以降低混凝土溫度，良好的控制混凝土表面失水現象。

（5）自卸車卸料以多點卸料的方式為宜，不可出現堆料過高的情況，盡可能避免骨料分離。

（6）施工冷鋒處理，當結束上層鋪筑施工且在材料尚未達到終凝狀態前，有必要進行沖毛處理，做好下層澆筑之前的準備工作，即鋪灑厚度為1 cm～1.5 cm的水泥粉煤灰砂漿。

3 碾壓混凝土溫控措施

3.1 降低混凝土入倉溫度

（1）砂石加工系統。做好對砂石骨料的降溫工作，可以適當加大堆料的高度，達到8 m以上。在高溫施工環境中，可以對中骨料以及大骨料堆場增設噴淋設備，降低環境溫度。在進行成品粗骨料入倉之前，有必要采取沖洗措施[3]。

（2）混凝土系統。無論是水泥罐還是粉煤灰罐，都需要利用黑色遮陽布進行遮蓋。為拌合系統增設制冷裝置，碾壓混凝土拌合以冰水形式為宜。骨料系統輸送帶增設一個遮陽通風裝置，避免陽光直曬，起到降低入料倉溫度的效果。

3.2 控制入倉后混凝土溫度

（1）采取倉面噴霧措施，進一步形成小氣候環境。基于噴霧手段，對倉面溫度的降幅可以達到3℃～6℃，還需要引入2臺移動式噴霧劑，持續進行噴霧處理，在此過程中要求霧滴的直徑達到40μm～80μm，提升霧化效果，避免混凝土表面泛出水泥漿液。此外，還能夠顯著降低澆筑區域的溫度，緩解熱量倒灌現象。

（2）采取保溫覆蓋措施，避免受到太陽的直曬，可以控制表面水分蒸發。在高溫施工環境中，當結束混凝土的碾壓以及振搗作業后，應使用聚乙烯泡沫塑料保溫被進行覆蓋處理。

（3）保濕養護，有必要進行表面漫水養護，確保混凝土早期最高溫度降低幅度達到1.5℃。

（4）通水冷卻。受當地環境的影響，水庫在4月底便進入了高溫施工季節，為了推動工程的持續開展，應按設計要求增設冷卻水管。關于管道材料的選擇，其內徑與外徑分別為28 mm以及32 m，且導熱系數k≥l.6 kJ(m·h·℃)，在諸多材料中以聚乙烯水管的可行性較高。冷卻水管應沿著斜層面進行鋪設施工，在埋設過程中要求水管與上游壩面對的間距達到2.0 m～2.5 m，而與下游壩面間距相對較大，以2.5 m～3.0 m為宜，任何一根水管的長度都不可超過250 m。

4 結語

當前的水利水電工程受技術水平等多方面的影響，碾壓混凝土重力壩的逐步普及。作為可靠的新型大壩形式[4]。碾壓混凝土重力壩施工過程中往往會遇到高溫季節。為了提升其結構的耐久性，在高溫施工環境中應做好降溫措施，并且要貫穿于原材料拌和以及后續施工養護等各個環節之中，為碾壓混凝土重力壩的施工創設良好的環境。