金永才, 楊 杰, 李曉玲

(1.中國電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，西安 710065；2.中國水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司一公司,陜西省咸陽市 712000 )

文章編號(hào)：1006—2610(2015)01—0061—04

高寒高海拔地區(qū)堆石壩混凝土面板澆筑質(zhì)量控制

金永才1, 楊 杰2, 李曉玲1

(1.中國電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，西安 710065；2.中國水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司一公司,陜西省咸陽市 712000 )

納子峽水電站地處高寒高海拔地區(qū)，晝夜溫差大，對(duì)混凝土面板施工工藝控制要求高。根據(jù)本工程特殊施工環(huán)境的特點(diǎn)，從原材料、施工技術(shù)措施、施工工藝、質(zhì)量控制等嚴(yán)格遵守規(guī)程規(guī)范，施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。

面板堆石壩;混凝土;澆筑;質(zhì)量控制

1 工程概況

納子峽水電站位于青海省東北部的門源縣燕麥圖呼鄉(xiāng)和祁連縣皇城鄉(xiāng)的交界處，地處大通河上游，該電站是大通河流域年調(diào)節(jié)的“龍頭”電站。上游為海浪溝水電站，下游為石頭峽水電站，公路里程經(jīng)青石嘴(50 km)—達(dá)坂山—大通縣—西寧市約186 km，交通便利。

納子峽水電站主要任務(wù)是發(fā)電，電站開發(fā)方式為混合式，水庫正常蓄水位3 201.5 m，工程由擋水建筑物、泄水建筑物、引水發(fā)電系統(tǒng)、廠房和開關(guān)站等組成。工程總庫容7.33×108m3，最大壩高117.6 m，屬Ⅱ等大(2)型工程。其中混凝土面板壩為1級(jí)建筑物，其它主要建筑物溢洪道、放空泄洪洞、引水隧洞、高壓管道、廠房等為2級(jí)，次要建筑物為3級(jí)。電站總裝機(jī)容量87 MW，保證出力16.6 MW，多年平均發(fā)電量3.106億kWh，年利用小時(shí)數(shù)3 570 h。

混凝土面板堆石壩壩軸線方位為SE145°，壩頂長度為416.01 m，壩頂寬度為10.0 m，壩頂高程3 204.6 m，最大壩高117.6 m，大壩面板為不等厚結(jié)構(gòu)，大壩上游壩坡1∶1.555 6。水平趾板與面板連接底部高程3 088.683 m，面板頂部高程3 202.5 m，垂直高差113.817 m，面板設(shè)計(jì)厚度64.1～30.0 cm(0.3+0.003H)，下游面設(shè)置3條寬3.0 m的水平馬道，一級(jí)馬道以上坡比為1∶1.6，一級(jí)馬道以下坡比為1∶1.55。面板混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C30F300W12，混凝土面板總方量28 785 m3，鋼筋總量2 632 t。面板共有35條塊，其中12 m的33條塊，左、右岸分別為5.61、5.99 m三角條塊各1塊，單塊最長209.95 m?；炷撩姘遄?013年5月9日開始施工，至8月14日完成。

2 混凝土面板施工方案

納子峽水電站大壩混凝土面板采用無軌滑模一次澆筑完成，最大施工長度209.95 m。鋼筋采用剝肋滾壓直螺紋套筒連接、半封閉式溜槽入倉、人工振搗、跳倉澆筑，面板一次澆筑施工方案。鋼筋及側(cè)模采用簡易坡面運(yùn)輸臺(tái)車運(yùn)輸，混凝土由布置在左岸觀禮平臺(tái)設(shè)置的拌和站集中供應(yīng)，混凝土運(yùn)輸采用3 t工程車運(yùn)至溜槽集料平臺(tái)，卸入溜槽集料斗內(nèi)，14 m無軌滑模采用10 t兩套慢速卷揚(yáng)機(jī)牽引，兩岸三角塊滑模采用5 t卷揚(yáng)機(jī)牽引，面板混凝土采用人工2次收面壓光，及時(shí)使用塑料薄膜及土工布覆蓋，混凝土養(yǎng)護(hù)采用頂部供水系統(tǒng)供水，塑料花管連續(xù)灑水。

3 面板混凝土施工配合比

面板混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)C30F300W12，強(qiáng)度保證率為90%。配合比設(shè)計(jì)應(yīng)使強(qiáng)度、工作性滿足設(shè)計(jì)要求，又要考慮經(jīng)濟(jì)性，能否節(jié)約水泥用量。為此配合比設(shè)計(jì)技術(shù)路線為：選用較低的水膠比，摻用優(yōu)質(zhì)Ⅰ級(jí)粉煤灰，摻用優(yōu)質(zhì)高效減水劑和引氣劑，有效降低混凝土單位用水量，提高混凝土的各項(xiàng)性能，本工程所在地屬嚴(yán)寒地區(qū)，水膠比不得超過0.4。粗細(xì)骨料采用現(xiàn)場生產(chǎn)的骨料。通過現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)證，納子峽水電站面板混凝土施工配合詳見表1。

表1 納子峽水電站面板混凝土施工配合比表

4 混凝土施工質(zhì)量控制

4.1 混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制

(1) 計(jì)算器具率定

混凝土澆筑前，根據(jù)批準(zhǔn)的配合比，由承包商申報(bào)混凝土配料單，監(jiān)理審查批準(zhǔn)后執(zhí)行。拌和站的計(jì)量器具除每年進(jìn)行定期檢驗(yàn)率定外，每月校正1次，每班班前進(jìn)行零點(diǎn)校驗(yàn)并做現(xiàn)場記錄。在混凝土拌和過程中根據(jù)實(shí)際情況不定期進(jìn)行校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題立即進(jìn)行器具的更換，或?qū)Π韬驼具M(jìn)行調(diào)整。

(2) 拌和時(shí)間控制

混凝土拌和時(shí)間由自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)定，采用電子秒表控制。混凝土塌落度一般情況每4 h檢測(cè)1次，感官上認(rèn)為坍落度超標(biāo)時(shí)立即進(jìn)行檢驗(yàn)，不符合要求時(shí)立即作為棄料處理，并檢查拌和系統(tǒng)，直至恢復(fù)正常。

(3) 配比測(cè)定

混凝土拌和用砂子、小石的含水量每4 h檢測(cè)1次,雨雪后等特殊情況應(yīng)加密檢測(cè)。砂子的細(xì)度模數(shù)、含泥量每天檢測(cè)1次。粗骨料的超遜徑、含泥量每8 h應(yīng)檢測(cè)1次。雨雪天氣時(shí)增加骨料含水率測(cè)定次數(shù),及時(shí)調(diào)整拌和用水量，并適當(dāng)減少混凝土拌和用水量和出機(jī)口混凝土的坍落度。

對(duì)于計(jì)量器具、粗細(xì)骨料等的檢測(cè)均要求承包商做現(xiàn)場記錄，監(jiān)理除巡視檢查是否進(jìn)行有關(guān)檢測(cè)外，經(jīng)常性對(duì)記錄文件進(jìn)行檢查，確認(rèn)其滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)拌和混凝土作為廢料廢棄：① 錯(cuò)用配料單已無法補(bǔ)救,不能滿足質(zhì)量要求；② 混凝土配料時(shí),任意一種材料計(jì)量失控或漏配,不符合質(zhì)量要求；③ 拌和不均勻或夾帶生料；出機(jī)口混凝土坍落度超過最大允許值。

開倉澆筑前除進(jìn)行上述有關(guān)項(xiàng)目檢測(cè)外，對(duì)拌和用水的加溫情況、拌和站升溫設(shè)施、骨料加熱等進(jìn)行檢查，并結(jié)合巡視檢查拌和系統(tǒng)，確保混凝土入倉溫度不低于批準(zhǔn)的低溫季節(jié)施工最低入倉溫度。

4.2 面板混凝土倉面及運(yùn)輸質(zhì)量控制

(1) 大壩面板混凝土澆筑前，監(jiān)理認(rèn)真審批施工單位上報(bào)的《大壩面板混凝土施工方案》，同時(shí)參與大壩面板混凝土拌和生產(chǎn)性試驗(yàn)。在澆筑前及時(shí)對(duì)原材料進(jìn)行檢查、抽檢(包括水泥、砂、石、鋼筋、橡膠止水等)，督促各類試驗(yàn)的進(jìn)行，為現(xiàn)場施工提供依據(jù)。

(2) 要求施工單位嚴(yán)格執(zhí)行“三檢制”，層層檢查，認(rèn)真?zhèn)鋫}，認(rèn)真嚴(yán)格審核工程質(zhì)檢資料，對(duì)大壩基面、鋼筋、模板和銅止水進(jìn)行驗(yàn)收，對(duì)于不合格的工序，監(jiān)理通過現(xiàn)場通知和書面通知要求施工單位整改。驗(yàn)收合格后，監(jiān)理簽發(fā)《開倉通知單》，開始澆筑。

(3) 在大壩混凝土面板施工過程中，采用了24 h旁站、巡視、跟蹤和平行檢測(cè)的方式，對(duì)大壩面板混凝土的質(zhì)量進(jìn)行控制。

(4) 在澆筑的工程中，監(jiān)理對(duì)拌和樓出機(jī)混凝土按規(guī)范要求進(jìn)行坍落度、溫度和含氣量檢測(cè)。發(fā)現(xiàn)沒有達(dá)到要求的，按廢料處理。

(5) 混凝土水平運(yùn)輸采用工程車(前翻斗車)運(yùn)輸，運(yùn)輸距離較近，塌落度在運(yùn)輸途中損失較?。黄旅婊炷吝\(yùn)輸采用梯形溜槽運(yùn)輸，溜槽采用EPE卷材進(jìn)行封閉遮陽、防飛石覆蓋 。確保混凝土入倉口塌落度控制在30～50 mm。

4.3 混凝土平倉及振搗

(1) 每一層混凝土入倉后人工平倉，使每車混凝土在倉面上均勻分布，每層布料厚度應(yīng)為25～30 cm，嚴(yán)禁出現(xiàn)骨料集中現(xiàn)象。

(2) 面板倉號(hào)內(nèi)配置6臺(tái)軟軸插入式振搗器，其中2臺(tái)?50 mm軟軸插入式振搗器、4臺(tái)?70 mm軟軸插入式振搗器。滑模前沿標(biāo)志每個(gè)混凝土振搗的責(zé)任區(qū)，劃段專人負(fù)責(zé)。2臺(tái)?50 mm軟軸插入式振搗器負(fù)責(zé)止水部位的混凝土振搗，范圍為1.5 m，輔以人工布料填塞，確保止水周圍混凝土澆筑密實(shí)，嚴(yán)防損傷銅止水及橡膠止水帶；4臺(tái)?70 mm軟軸插入式振搗器負(fù)責(zé)中間部位混凝土振搗，振搗時(shí)振搗器不得觸及滑模、鋼筋、止水片，振搗器插入方向必須在滑模前沿鉛垂向下，嚴(yán)禁靠模板振搗和順坡面伸入滑模底下進(jìn)行振搗，以防漂模、跑模及影響鋼筋握裹效果。

振搗間距小于40 cm，深入下層混凝土不小于5.0 cm。振搗時(shí)間以混凝土表面不再明顯下沉，不出現(xiàn)氣泡并泛漿時(shí)視為振搗密實(shí)，一般情況下每一處振搗時(shí)間控制在15～20 s左右。

(3) 混凝土澆筑時(shí)要及時(shí)清除滑模前沿超填混凝土及模板、鋼筋網(wǎng)上的干結(jié)混凝土，隨澆筑面的上升，將鋼筋網(wǎng)架立筋用電焊割斷，并立即將焊渣清除。

(4) 混凝土澆筑時(shí)，在混凝土面板內(nèi)距垂直縫、周邊縫1.2 m處埋設(shè)8號(hào)鉛絲，與鋼筋網(wǎng)相連，出露20～30 cm，間距150 cm，用于固定混凝土養(yǎng)護(hù)材料。

4.4 滑?；?/p>

每套滑模配置2臺(tái)10 t慢速卷揚(yáng)機(jī)，卷揚(yáng)機(jī)的用電控制柜設(shè)在壩頂，每一臺(tái)滑模設(shè)1個(gè)移動(dòng)式按鈕開關(guān)控制滑模提升，由滑模上施工人員操作，在壩頂卷揚(yáng)機(jī)旁設(shè)專人負(fù)責(zé)設(shè)備運(yùn)行。滑?；?，清除其前沿超澆混凝土，以減少滑升阻力。每澆筑一層(25～30 cm)混凝土提升滑模1次，每次滑升的幅度控制在30 cm左右，滑模的滑升速度，與澆筑強(qiáng)度、脫模時(shí)間相適應(yīng)，平均滑升速度控制在2.0 m/h左右。

4.5 收 面

滑?；?，立即進(jìn)行第一次人工木模收面，采用2 m靠尺刮平，用2 m靠尺檢查不平整度不大于5 mm，確保面板平整度。然后采用人工二次收面。二次收面時(shí)，拆除側(cè)模板上的V形槽三角模板，并對(duì)縫面進(jìn)行修整，使縫面平整度同樣達(dá)到用2 m靠尺檢查不大于5 mm的要求。為保證Ⅱ序混凝土面板平整在縫面兩側(cè)1.5 m內(nèi)收面必須平整。

4.6 加強(qiáng)面板混凝土的保濕、保溫養(yǎng)護(hù)

(1) 保 溫

在混凝土澆筑二次抹面完成后，立即覆蓋0.1 mm厚塑料薄膜和土工布，塑料薄膜必須覆蓋嚴(yán)密，垂直縫處采用方木壓實(shí)，防止水分蒸發(fā)。土工布進(jìn)行保溫保濕時(shí)，接縫處用細(xì)鉛絲綁扎，兩側(cè)采用預(yù)埋在面板內(nèi)的8號(hào)鉛絲綁扎固定，表面采用3道鋼架管固定，做到平整嚴(yán)密。

(2) 保 濕

氣溫較低的情況下，采用2.0 cm厚EPE保溫卷材覆蓋保溫。面板混凝土產(chǎn)生的絕熱溫升主要發(fā)生在澆筑后的7 d以內(nèi)，占到90%以上。為了保證混凝土面板在7 d養(yǎng)護(hù)齡期內(nèi)不產(chǎn)生溫度裂縫，混凝土內(nèi)外溫差與表面溫差不應(yīng)大于20 ℃。

保濕沿壩頂設(shè)DN100鋼管作壩頂縱向供水干管，長440 m，沿每塊面板頂部設(shè)置1個(gè)DN25供水閘閥，連接1根?25 mm塑料支管，支管上沿面板每50 m設(shè)置1個(gè)?15 mm鋼三通，可進(jìn)行面板澆筑過程時(shí)的灑水養(yǎng)護(hù)和澆筑完成后的塑料花管長期養(yǎng)護(hù)。在?5 mm鋼三通上水平布設(shè)帶小孔的塑料花管接力灑水養(yǎng)護(hù)，連續(xù)灑水養(yǎng)護(hù)至蓄水時(shí)為止。養(yǎng)護(hù)用水壓力不滿足要求時(shí)，在主管道上增加1臺(tái)管道泵。每一塊混凝土面板側(cè)面養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)在側(cè)模板拆除后，及時(shí)在垂直縫涂刷乳化瀝青，防止混凝土側(cè)面水分蒸發(fā)，并覆蓋養(yǎng)護(hù)材料。

在施工過程中，澆筑Ⅱ序塊時(shí)，Ⅰ序塊已有的表面養(yǎng)護(hù)材料應(yīng)隨揭隨蓋，混凝土面暴露長度不大于2 m，確保Ⅰ序塊養(yǎng)護(hù)效果。

5 面板混凝土質(zhì)量評(píng)價(jià)

施工、監(jiān)理單位面板混凝土取樣試驗(yàn)結(jié)果詳見表2?；炷翉?qiáng)抗壓強(qiáng)度檢測(cè)組數(shù)52組，最大值37.6 MPa，最小值32.1 MPa，平均值34.2 MPa。混凝土抗壓強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。

表2 施工、監(jiān)理單位面板混凝土取樣試驗(yàn)結(jié)果表

6 混凝土表面裂縫統(tǒng)計(jì)及評(píng)價(jià)

每塊混凝土面板施工達(dá)到14 d齡期時(shí)，對(duì)相應(yīng)的面板進(jìn)行第1次檢查，之后約28 d齡期時(shí)進(jìn)行第2次檢查，共檢查出裂縫383條，其中小于0.1 mm的有95條，0.1～0.25 mm之間的有267條，大于0.25 mm的有21條，分別占總裂縫數(shù)的24.8%、69.7%和5.5%。面板裂縫屬于淺表裂縫，未發(fā)現(xiàn)貫穿性裂縫。根據(jù)2013年9月1日至2日專家咨詢會(huì)議意見，針對(duì)不同類別的裂縫分別采取不同的修補(bǔ)方法。面板裂縫分為3類:① 裂縫寬度<0.1 mm;② 0.1<裂縫寬度≤0.25 mm；③ 裂縫寬度>0.25 mm裂縫，現(xiàn)均已施工完畢，不影響面板的防滲效果。

7 結(jié) 語

在納子峽水電站堆石壩面板混凝土施工中，根據(jù)本工程特殊施工環(huán)境的特點(diǎn)，嚴(yán)格遵守規(guī)程規(guī)范，從原材料、施工工藝、質(zhì)量控制等方面加以控制，內(nèi)在及外觀質(zhì)量良好，滿足設(shè)計(jì)要求，為類似工程施工積累經(jīng)驗(yàn)，提供參考和借鑒。

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Quality Control of Concrete Face Placement of CFRD in Extremely Cold and High Attitude Regions

JIN Yong-cai1, YANG Jie2, LI Xiao-ling1

(1.POWERCHINA Xibei Engineering Corporation Limited, Xi'an 710065,China;2. Branch 1, Sinohydro Corporation Engineering Bureau 15 Co., Ltd., Xianyang 712000,China)

Nazixia Hydropower Project is located in the extremely cold and high attitude region where the temperature difference between daytime and nighttime is quite large. Requirement on the concrete face placement is strict. According to the characteristics of the special construction environment, the technical code is strictly followed in terms of raw materials, construction technology, technical measures and quality control, etc. Accordingly, the construction quality satisfies the design requirements.

CFRD; concrete, placement; quality control

2014-04-08

金永才(1963- ),男,甘肅省永靖縣人，工程師，長期從事水利水電工程監(jiān)理工作.

TV523;TV641.4

A

10.3969/j.issn.1006-2610.2015.01.016