趙成剛

（云南滇能 （集團(tuán)）控股公司昭通工程建設(shè)指揮部，云南 昭通 657000）

0 引言

天花板水電站建筑物主要由碾壓混凝土雙曲拱壩、引水系統(tǒng)、地面廠房等部分組成?？値?kù)容0.787億m3，總裝機(jī)180 MW，為三等中型工程。拱壩壩頂高程1 076.8 m，最大壩高107 m，壩軸線長(zhǎng)159.87 m，拱冠梁頂寬6.005 m，拱壩最大中心角93.3°，拱冠梁底寬22.643 m，拱端最大厚度為24.086 m，厚高比0.212。壩體上游部分為C18020W8F100二級(jí)配碾壓混凝土，下游部分為C18020W6F50三級(jí)配碾壓混凝土。

為了確定天花板水電站大壩工程碾壓混凝土的拌和工藝參數(shù)、碾壓施工參數(shù)、層面處理技術(shù)措施和變態(tài)混凝土的施工工藝，驗(yàn)證室內(nèi)試驗(yàn)選定的混凝土配合比的可碾性和合理性，施工單位組織進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)工藝試驗(yàn)。

1 工藝試驗(yàn)方案

1.1 試驗(yàn)內(nèi)容

（1）碾壓遍數(shù)與壓實(shí)容重試驗(yàn)。

（2）層面處理鋪漿工藝試驗(yàn)。

（3）混凝土升層間歇時(shí)間及層間處理試驗(yàn)。

（4）變態(tài)混凝土施工工藝試驗(yàn)。

1.2 原材料的選擇

水泥采用昭通市華新水泥股份有限公司生產(chǎn)的“保壘牌”P.O42.5普通硅酸鹽水泥，粉煤灰采用宣威發(fā)電廠生產(chǎn)的Ⅱ級(jí)粉煤灰，減水劑、引氣劑分別選用江蘇博特新材料有限公司生產(chǎn)的JM-II緩凝減水劑和GYQ減水劑。砂石骨料為清水河砂石系統(tǒng)生產(chǎn)的人工砂石骨料，人工砂細(xì)度模數(shù)控制在2.2～2.8，石粉含量控制在10%～22%，含水率不大于6%。在進(jìn)行碾壓混凝土工藝性試驗(yàn)前，首先對(duì)用于工藝試驗(yàn)的水泥、粉煤灰、外加劑等原材料的品質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，合格的產(chǎn)品才能用于碾壓混凝土生產(chǎn)。

1.3 碾壓混凝土施工配合比

本次工藝試驗(yàn)主要針對(duì)大壩C18020碾壓混凝土進(jìn)行，配合比參數(shù)見表1。

表1 碾壓混凝土施工配合比

2 倉(cāng)面碾壓混凝土工藝性試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備

碾壓混凝土試驗(yàn)場(chǎng)地選在壩后護(hù)坦建基面上，試驗(yàn)場(chǎng)地面積約1 250 m2。由于試驗(yàn)塊也是護(hù)坦永久碾壓混凝土結(jié)構(gòu)的一部分，因此，碾壓混凝土工藝試驗(yàn)在該部位開挖驗(yàn)收和倉(cāng)面驗(yàn)收合格后進(jìn)行。

按試驗(yàn)大綱要求配置的設(shè)備、人員和材料等進(jìn)場(chǎng)，在設(shè)備投入運(yùn)行前進(jìn)行一次全面檢修，并將倉(cāng)面施工機(jī)具運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。

對(duì)所有參加碾壓混凝土工藝性試驗(yàn)的施工人員進(jìn)行了技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)交底，將試驗(yàn)大綱下發(fā)到各施工班組。并安排碾壓混凝土試驗(yàn)工程師現(xiàn)場(chǎng)值班，保證整個(gè)工藝性試驗(yàn)有序進(jìn)行。在混凝土施工完成后，按要求進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)工作。

2.2 混凝土碾壓工藝參數(shù)試驗(yàn)

2.2.1 壓實(shí)厚度和碾壓遍數(shù)的設(shè)定

根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，本次試驗(yàn)安排了4種不同的碾壓遍數(shù)，以檢驗(yàn)不同碾壓遍數(shù)對(duì)壓實(shí)度的影響。碾壓試驗(yàn)分4個(gè)條帶共七層，上部4層 （第四～七層）鋪二級(jí)配C18020碾壓混凝土，下部3層 （第一～三層）鋪筑三級(jí)配C18020碾壓混凝土。第一層鋪料厚度28 cm （壓實(shí)厚度25 cm），采用 “無壓振動(dòng)2遍+有壓振動(dòng)4、6、8遍”方式碾壓。第二～六層鋪料厚度為34 cm （壓實(shí)厚度為30 cm），第七層鋪料厚度為28 cm （壓實(shí)厚度為25 cm），均采用 “無壓振動(dòng)2遍+有壓振動(dòng)4、6、8遍及無壓振動(dòng)2遍+有壓振動(dòng)8遍+無壓振動(dòng)2遍”方式碾壓。為便于鋪筑和碾壓，變態(tài)混凝土設(shè)置在模板邊，寬50 cm。

2.2.2 混凝土碾壓工藝控制

碾壓設(shè)備采用BW-202AD型振動(dòng)碾，碾壓方向平行于鋪筑條帶長(zhǎng)度方向，行走速度控制為1.0～1.5 km/h，振幅控制在0.35～0.74 mm，振動(dòng)頻率控制在45 Hz。碾壓條帶印跡清楚，行走偏差控制在10 cm范圍內(nèi)，相鄰碾壓帶需重疊15～20 cm；同一條帶分段碾壓時(shí)，其接頭部位應(yīng)重疊碾壓2.4～3.0 m；兩條碾壓帶間因碾壓作業(yè)形成的高差，采取無壓振動(dòng)慢速碾壓1～3遍作壓平處理。

2.2.3 碾壓遍數(shù)與壓實(shí)容重檢測(cè)

根據(jù)DL/T 5112—2000《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》及SL 48—94《水工碾壓混凝土試驗(yàn)規(guī)程》要求，采用核子密度儀在碾壓混凝土澆筑倉(cāng)面上進(jìn)行壓實(shí)容重檢測(cè)，并且 “每鋪筑100～200 m2碾壓混凝土至少應(yīng)有一個(gè)測(cè)點(diǎn)，每一鋪筑倉(cāng)面內(nèi)應(yīng)有3個(gè)以上測(cè)點(diǎn)”。現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)容重檢測(cè)次數(shù)和頻率大于規(guī)范要求，測(cè)試深度分別選用25、30 cm進(jìn)行，具體壓實(shí)容重及相對(duì)密實(shí)度檢測(cè)結(jié)果見表2。

根據(jù)碾壓混凝土壓實(shí)容重及相對(duì)密實(shí)度統(tǒng)計(jì)分析，碾壓2、4、6遍時(shí)，實(shí)測(cè)壓實(shí)容重變化較大；碾壓8遍時(shí)，實(shí)測(cè)壓實(shí)容重較穩(wěn)定。由此采用無壓振動(dòng)2遍+有壓振動(dòng)8遍+無壓振動(dòng)2遍、30 cm壓實(shí)厚度的碾壓方式，混凝土的碾壓效果較好，碾壓混凝土相對(duì)密實(shí)度均大于98.5%，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

2.3 層面、層間處理鋪漿工藝

第一層碾壓混凝土與護(hù)坦墊層常態(tài)結(jié)合面采取鋪接縫砂漿的方法處理。鋪漿厚度15～20 mm，鋪漿條帶6～8 m，鋪漿長(zhǎng)度應(yīng)與碾壓混凝土鋪料相適宜，鋪漿后應(yīng)及時(shí)覆蓋，以免砂漿鋪開后來不及覆蓋砂漿硬化。根據(jù)試驗(yàn)來看，卸漿時(shí)應(yīng)分條帶進(jìn)行，卸漿后采用人工使用刮板把漿攤開，攤鋪厚度較均勻，攤鋪寬6～8 m，攤鋪長(zhǎng)30 m左右，碾壓混凝土鋪料可及時(shí)覆蓋。

施工時(shí)，對(duì)于連續(xù)上升的層間縫，層間間隔不宜超過6 h。超過6 h至初凝時(shí)間前，在每一條帶攤鋪碾壓混凝土前，先噴灑2～3 mm厚的水泥煤灰凈漿，以增加層間結(jié)合的效果。超過初凝時(shí)間至終凝時(shí)間前，在每一條帶攤鋪碾壓混凝土前，先噴灑2～3 mm厚的水泥凈漿，以增加層間結(jié)合的效果。超過終凝時(shí)間采取鑿毛鋪接縫砂漿處理，以增強(qiáng)新老碾壓混凝土的結(jié)合。

2.4 變態(tài)混凝土施工工藝

變態(tài)混凝土采取表層加漿法施工。變態(tài)混凝土設(shè)在模板邊，寬度50 cm。沿變態(tài)混凝土條帶表面采用人工挖坑，坑距30 cm左右，坑深10 cm左右。變態(tài)混凝土加漿按50 L/m3換算成面積后加漿，鋪料厚度為34 cm時(shí)，加漿量為17 L/m2；鋪料厚度為28 cm時(shí)，加漿量為14 L/m2；加漿采用小桶定時(shí)加漿，采用φ100 mm振搗器振搗。從試驗(yàn)結(jié)果來看，采用表層挖坑加漿振搗后表層泛漿適中，混凝土密實(shí)；局部由于加漿過多，也存在振搗后表層泛漿過大現(xiàn)象。

表2 碾壓混凝土壓實(shí)容重及相對(duì)密實(shí)度檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果

3 混凝土評(píng)價(jià)

3.1 混凝土拌和物外觀評(píng)價(jià)

混凝土的外觀評(píng)價(jià)，包括判斷混凝土拌和物的骨料分離情況，以及混凝土拌和物本身的均勻性。進(jìn)行碾壓混凝土工藝性試驗(yàn)時(shí)，在倉(cāng)面進(jìn)行混凝土拌和物的外觀評(píng)價(jià)。碾壓混凝土拌和物的外觀柔和，拌和物均勻，骨料基本沒有分離。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)碾壓混凝土可碾性評(píng)價(jià)

3.2.1 親和性

在現(xiàn)場(chǎng)通過表面觀察，混凝土拌和物的顏色均勻，砂石骨料表面附漿均勻，沒有水泥或粉煤灰結(jié)塊，剛出機(jī)的混凝土拌和物用手輕握時(shí)能成團(tuán)成塊，松開后手心無過多灰漿黏附，石子表面有灰漿光亮感，混凝土和易性、保水性、均質(zhì)性較好。

3.2.2 工作性

碾壓混凝土的工作性主要通過混凝土可碾性反映。混凝土攤鋪后，在靜壓2遍、有振碾壓3～4遍后表面泛漿，碾輪過后混凝土有彈塑性 （塑性回彈），5～6遍以后90%以上表面有明顯灰漿泛出，混凝土表面濕潤(rùn)，有光亮感。

3.2.3 碾壓混凝土VC值

碾壓混凝土拌和物的和易性主要通過VC值來反映。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)碾壓工藝試驗(yàn)，入倉(cāng)攤鋪碾壓混凝土VC值應(yīng)控制在3～5 s。

4 結(jié)語(yǔ)

（1） 碾壓混凝土配合比參數(shù)較合理，碾壓混凝土工作性能滿足施工要求，混凝土倉(cāng)面VC值在3～5 s可碾性較好。

（2）采用BW-202AD型振動(dòng)碾，無壓振2遍+有壓振8遍+無壓振2遍，30 cm壓實(shí)厚度，混凝土相對(duì)密實(shí)度均大于98.5%，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

（3）變態(tài)混凝土采用表層加漿，加漿量為50 L/m3，采用φ100 mm振搗器振搗，泛漿適中。

（4）通過合理的施工組織，使碾壓混凝土快速上升，是保證層間結(jié)合質(zhì)量的關(guān)鍵。

（5）通過試驗(yàn)，確定了科學(xué)、可行的施工工藝，確保了工程質(zhì)量，同時(shí)為今后同類型大壩施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

［1］ DL/T 5112—2000 《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》［S］.

［2］ SL 48—94 《水工碾壓混凝土試驗(yàn)規(guī)程》［S］.