淺談碾壓混凝土工藝試驗工地實地應用

王山

中國水利水電第十六工程局有限公司水電分公司 貴州 遵義 563400

壩陵河水庫工程位于安順市關嶺縣上關鎮紅星村新橋上游1km，位于南路河中游河段。壩址距離關嶺縣中心城區8.2km，距斷橋鎮6.0km，距上關鎮7.0km，關嶺至花江S210省道經過壩址附近，交通較為便利。

首部樞紐布置為：擋水大壩+壩身溢洪道+壩身沖砂放空底孔+壩身取水口+取水泵站。擋水大壩為碾壓混凝土重力壩，壩頂高程1005.50m，河床段建基面高程928.00m，最大壩高77.5m；壩頂寬6.0m（凈寬），最大壩底寬68.4m。

1 試驗場地布置

現場碾壓試驗塊布置在大壩下游護坦位置，平臺高程EL935.85m-EL937.45m高程，碾壓混凝土試驗塊尺寸為20m×10m（長×寬），試驗塊高約1.5m（不包含墊層），混凝土總工程量約300m3，分為C9020W8F100碾壓二級配、C9015W6F50三級配碾壓兩個區，具體見圖1和圖2（圖中標注以毫米為單位）[1-4]。

圖1 鋪料分層示意圖

圖2 大壩碾壓混凝土澆筑工藝試驗平面示意圖

2 機械設備和檢測試驗儀器

根據合同文件及投標文件選用的主要機械設備及檢測試驗儀器如下：

表1

續表

3 實驗目的

根據《水工碾壓混凝土施工規范》（SL53-94）規定，碾壓混凝土施工前應進行現場試驗，進一步驗證擬采用配合比的合理性、全面演練并驗證施工工藝流程、施工系統及施工設備的適應性，并確定施工工藝和參數，為即將進行的主體工程碾壓混凝土施工提供合理的碾壓參數。通過分析現場試驗工序環節影響因素提出相應的施工技術措施、質量控制管理措施等，以指導即將進行的主體工程碾壓混凝土施工。同時通過試驗監測設施測定碾壓混凝土材料的特性及參數，為工程設計和施工提供依據。

4 試驗方法

碾壓混凝土試驗塊尺寸為20m×10m（長×寬），試驗塊高約1.5m（共分四層，第一層30cm、第二次30cm、第三層40cm、第五層50cm），根據混凝土特性共分為四個區（C9020F100W8二級配碾壓混凝土區、C9015F50W6三級配碾壓混凝土區、C9020F100W8二級配變態混凝土區及C9015F50W6三級配變態混凝土區）；每層料攤鋪前根據自卸車斗容算出每層各區所需卸料車數，攤鋪厚度以模板標準高控制，攤鋪前采用高一標號砂漿進行攤鋪，砂漿攤鋪厚度2cm～5cm，卸料后采用平倉機（SD10YS）進行攤鋪，攤鋪完成后采用振動碾（BW203AD-4）進行碾壓，無振碾壓2遍，有振碾壓4遍、6遍、8遍，有振碾壓4遍后再進行每遍的壓實容重檢測，并做好相應的記錄[5-8]。

5 數據整理分析

第1層、第2層采用碾壓層厚30cm，核子水分密度儀測試深度30cm時，對于碾壓二、三級配，當振動碾行走速度在1.5km/h時，先無振2遍，再有振6遍時，碾壓混凝土壓實密度達到壓實度要求，之后隨著碾壓遍數增加，碾壓混凝土壓實密度基本不變，故在大壩碾壓混凝土施工中擬采用振動碾行走速度為1.5km/h，先無振2遍，再有振6遍的碾壓方式。兩個配合比在無振2遍，再有振6遍后，測試的最大密度平均值分別為C9015W6F50三級配碾壓混凝土2463kg/m3、C9020W8F100二級配碾壓混凝土2419kg/m3、其壓實度分別為C9015W6F50三級配碾壓混凝土99.2%、C9020W8F100二級配碾壓混凝土99.1%，均已達到規范要求。

采用碾壓層厚40cm，由于現有核子水份密度儀測試深度只能達到30cm，故在現場先測試深度為0cm～30cm后挖除表面10cm測試20cm～40cm。對于碾壓二、三級配，當振動碾行走速度在1.5km/h時，先無振2遍，再有振8遍時，碾壓混凝土壓實容重基本達到最大值，之后隨著碾壓遍數增加，碾壓混凝土壓實密度基本不變。因此當碾壓層厚40cm時，在大壩碾壓混凝土施工中擬采用振動碾行走速度為1.5km/h，先無振2遍，再有振8遍的碾壓方式[9-11]。

第4層采用碾壓層厚50cm，在現場采用的是30cm的測試深度，做了有振6遍，7遍，有振8遍，9遍以及有振10遍的試驗，測試數據存在局限性，僅作參考。

試驗項目：行駛速度～碾壓遍數～壓實容重

表2 振動碾行駛速度、碾壓遍數與壓實容重關系一覽表

圖3

圖4

圖5

圖6

圖7

根據以上結果第1、2層，試驗塊碾壓層厚度為30cm，攤鋪厚度為32～36cm。采用振動碾行走速度為1.5km/h，兩種配合比在先無振2遍，再有振6遍后，測試的最大容重平均值分別為C9020W8F100二級配2419kg/m3，C9015W6F50三級配2463kg/m3，其壓實度分別為C9020W8F100二級配99.1%，C9015W6F50三級配99.2%，均已達到規范要求。第3層，試驗塊碾壓層厚度為40cm，采用振動碾行走速度為1.5km/h，兩種配合比在先無振2遍，再有振8遍后，測試的最大容重平均值分別為C9020W8F100二級配2421kg/m3，C9015W6F50三級配2466kg/m3，其壓實度分別為C9020W8F100二級配99.2%，C9015W4F50三級配99.3%，均已達到規范要求。