官地水電站大壩碾壓混凝土施工質(zhì)量控制措施

任占杰，李建芳

（浙江華東工程咨詢有限公司，浙江 杭州 310014）

1 工程概況

官地水電站大壩為碾壓混凝土重力壩，壩頂高程1 334 m，最大壩高168.0 m，整個壩體共24個壩段。大壩各壩段除基礎(chǔ)墊層、廊道等孔洞周邊、流道、閘墩、上下游面、壩頂?shù)炔课徊捎贸B(tài)或變態(tài)混凝土外，大壩主體均為碾壓混凝土，碾壓混凝土澆筑總量292萬m3。

官地水電站大壩具有工程量大、工期緊、壩體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、混凝土澆筑強度高、施工工序繁多、相互干擾大等特點。監(jiān)理主要在碾壓混凝土原材料質(zhì)量控制、碾壓混凝土配合比審批及碾壓混凝土施工全過程質(zhì)量控制等方面采取了措施。同時，監(jiān)理根據(jù)大壩碾壓混凝土施工特點采取了具有針對性的質(zhì)量控制措施，如倉面設(shè)計審批制度、質(zhì)量考評與獎罰制度、施工全過程監(jiān)理旁站制度等，對保證碾壓混凝土施工質(zhì)量起到了良好的效果。

2 原材料質(zhì)量控制

施工所需的水泥、鋼筋、粉煤灰和外加劑由業(yè)主統(tǒng)供，砂石骨料由工程施工區(qū)內(nèi)的竹子壩和打羅人工砂石骨料生產(chǎn)系統(tǒng)供應(yīng)，其余材料由施工單位自購。

原材料到場后，由施工單位物資部門、試驗室、使用單位及監(jiān)理人員到場進行驗收、檢驗，并實行簽單制度。施工單位按規(guī)范要求頻次進行取樣檢測，監(jiān)理按施工單位取樣的10%進行抽檢。為確保原材料存儲質(zhì)量，防止不合格材料用于工程，規(guī)定進場原材料的報驗、存儲及使用管理統(tǒng)一由施工單位物資部門負責，嚴格執(zhí)行報驗程序。制訂原材料存儲質(zhì)量控制措施，加強原材料存儲及使用情況質(zhì)量檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時要求施工單位進行整改。督促施工單位做好進場材料的發(fā)貨管理，材料領(lǐng)用單上要求注明材料出廠批號及使用部位，建立詳細的材料使用臺帳，做好材料的跟蹤管理。

3 碾壓混凝土配合比審批

開展碾壓混凝土配合比試驗前，監(jiān)理首先審查施工單位提出的試驗大綱，對試驗人員的資格進行審查，并檢查用于試驗的儀器的合格證和率定情況，以保證試驗的準確性。試驗完成后，監(jiān)理對施工單位提交的配合比試驗報告進行審批，并由業(yè)主試驗檢測中心進行復(fù)核。未經(jīng)監(jiān)理審批的施工配合比不得使用，已審批的配合比未經(jīng)監(jiān)理同意不得擅自更改參數(shù)。

官地水電站大壩碾壓混凝土先后進行了三個階段的配合比試驗，業(yè)主組織參建單位及有關(guān)專家對施工單位提交的試驗成果進行了評審。經(jīng)過對碾壓混凝土配合比的不斷調(diào)整和優(yōu)化，施工單位最終確定了典型碾壓混凝土配合比，監(jiān)理批復(fù)后用于工程，見表1和表2。

4 施工過程質(zhì)量控制

4.1 倉面設(shè)計審批

碾壓混凝土開倉前要求施工單位報送詳細的倉面設(shè)計，監(jiān)理組織專題會議對倉面設(shè)計進行審查。倉面設(shè)計主要內(nèi)容包括：倉號特性（起止樁號、升程高度等）、混凝土工程量、澆筑時間安排、資源配置情況、入倉道路布置、鋪筑方法、冷卻水管及埋件施工、溫控措施、養(yǎng)護方法、人員分工等，并附倉號分區(qū)示意圖、平面及剖面圖、冷卻水管布置圖等。經(jīng)會議討論通過后，由主管副總監(jiān)或總工簽字同意實施。倉面設(shè)計一經(jīng)批準不得隨意改動。

開倉前，要求施工單位專門組織倉面設(shè)計交底會，向所有施工人員進行技術(shù)交底。碾壓混凝土澆筑過程中，監(jiān)理根據(jù)倉面設(shè)計對施工過程加以控制，要求嚴格按照倉面設(shè)計進行施工，確保倉面澆筑過程有序、流暢進行。

4.2 開倉前準備工作

碾壓混凝土開倉前，監(jiān)理對原材料儲備、拌和樓完好性、施工機具的配置和保養(yǎng)、制漿站及輸漿管路、入倉道路及洗車裝置、保溫防雨材料的準備、現(xiàn)場人員組織、檢測儀器率定等進行檢查，以保證澆筑過程連續(xù)、順利進行。

在施工單位三檢合格的基礎(chǔ)上，由各專業(yè)監(jiān)理工程師對電氣、監(jiān)測、水機、金結(jié)、灌漿等專業(yè)設(shè)備、管路和埋件等進行聯(lián)合驗收簽證，全部滿足要求后監(jiān)理進行倉號驗收，驗收合格簽發(fā)開倉證。

4.3 碾壓混凝土生產(chǎn)及運輸質(zhì)量控制

4.3.1 生產(chǎn)質(zhì)量控制

大壩碾壓混凝土由低線及高線拌和系統(tǒng)生產(chǎn)。低線拌和系統(tǒng)設(shè)置2座HL360-2S6000L型強制式攪拌樓，設(shè)計常溫碾壓混凝土生產(chǎn)能力600 m3/h，預(yù)冷碾壓混凝土生產(chǎn)能力500 m3/h，主要供應(yīng)大壩左岸碾壓混凝土；高線拌和系統(tǒng)設(shè)置一座4×3 m3型拌和樓和一座2×6 m3型拌和樓，設(shè)計常溫碾壓混凝土生產(chǎn)能力540 m3/h，預(yù)冷碾壓混凝土生產(chǎn)能力430 m3/h，主要供應(yīng)大壩右岸碾壓混凝土。

表1 大壩碾壓混凝土施工配合比（嘉華水泥平?jīng)龇勖夯也牧辖M合）Table 1 :Mix proportion of the concrete(combination of Jiahua cement and Pingliang fly ash)

表2 大壩碾壓混凝土施工配合比（石門水泥曲靖粉煤灰材料組合）Table 2 :Mix proportion of the concrete(combination of Shimen cement and Qujing fly ash)

碾壓混凝土拌和前，施工單位試驗人員依據(jù)監(jiān)理工程師簽發(fā)的開倉證，按照開具的混凝土配料單進行配料，并對定秤的準確性、衡量精度、拌和容量等進行檢查，確保每次拌和的混凝土級配均勻一致，嚴格控制投料順序及拌和時間。試驗人員按照規(guī)范要求進行出機口混凝土的質(zhì)量檢測工作，監(jiān)理對施工單位的取樣和試驗方法進行旁站監(jiān)督，并進行獨立抽檢和見證取樣，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

4.3.2 運輸質(zhì)量控制

大壩碾壓混凝土水平運輸主要采用自卸汽車，垂直運輸主要采用滿管溜槽及貝雷橋加掛料斗的方式。所有的水平運輸方式均要求設(shè)置遮陽溫控、防雨措施。在倉面運行的車輛不得有急剎車、急轉(zhuǎn)彎以及其它有損混凝土質(zhì)量的操作。轉(zhuǎn)運或卸料時，控制出口處混凝土自由落差不大于1.5 m。采用滿管溜槽入倉時，滿管溜槽坡度控制在40°～50°，自卸汽車在溜槽下部接料后將碾壓混凝土運至鋪筑部位，避免滿管溜槽下料時料堆過高而產(chǎn)生骨料分離情況。

要求在入倉口設(shè)置洗車槽及脫水槽，汽車入倉前將輪胎清洗干凈，防止將泥土、水、雜物帶入倉內(nèi)。運輸碾壓混凝土的自卸汽車車窗前設(shè)置標志卡，標明碾壓混凝土強度等級和級配。車輛指揮人員配備對講機，和倉內(nèi)要料員保持聯(lián)系暢通，進行編組入倉，以便正確識別碾壓混凝土標號，并卸料在指定部位。

4.4 碾壓混凝土澆筑質(zhì)量控制

4.4.1 卸料與平倉

碾壓混凝土采用自卸汽車入倉，退鋪法依次卸料，卸在已攤鋪但未碾壓的層面上，嚴格控制卸料高度，避免骨料分離，分離的骨料由人工或其它機械將其均勻分散開。澆筑第一層碾壓混凝土前，先鋪一層2～3 cm厚的水泥砂漿，砂漿鋪筑前要求嚴格清除二次污染物，鋪漿后立即覆蓋碾壓混凝土。

平倉采用SD16L濕地型平倉機，鋪層厚度34 cm，分兩次進行平倉。主要采用斜層平推法從下游向上游鋪筑，使層面傾向上游，坡度控制在1∶10～1∶20范圍內(nèi)，坡腳部位注意避免形成尖角和大骨料集中，厚度小于15 cm的尖角要求清除，斜坡坡腳不允許延伸至上游二級配防滲區(qū)。平倉后倉面要求平整無坑洼，厚度均勻。

4.4.2 碾壓

采用寶馬BW202AD型和Dynapac雙鋼輪振動碾進行碾壓，振動碾行走速度控制在1.0～1.5 km/h范圍內(nèi)，廊道周邊、下游壩面、結(jié)合部位及其它建筑物周邊等特殊部位采用小型振動碾壓實。碾壓作業(yè)要求條帶清楚，條帶間的搭接寬度為10～20 cm，端頭部位搭接寬度不小于100 cm。碾壓遍數(shù)采用“靜碾2遍+有振碾6～8遍+靜碾2遍”，碾壓后的混凝土面具有泛漿、微彈、無粗骨料集中的良好狀態(tài)。

碾壓層內(nèi)鋪筑條帶邊緣、斜層平推法的坡腳邊緣碾壓時預(yù)留20～30 cm寬度與下一條帶同時碾壓，嚴禁振動碾穿過坡腳前緣進行沿坡傾向的上、下碾壓，以避免坡腳前緣的骨料被壓碎。要求碾壓施工在最長碾壓允許歷時（從拌和加水到碾壓完畢）內(nèi)完成，氣溫超過25℃或多風干燥（1～5月）等復(fù)雜氣候條件時為 1.5 h，其余氣候條件為 2.0 h。每個碾壓條帶作業(yè)結(jié)束后，及時按網(wǎng)格布點檢測壓實度，要求不低于98.5%，否則應(yīng)重復(fù)檢測并查找原因，采取補碾等措施直至壓實度滿足設(shè)計要求。

4.4.3 切縫

大壩橫縫采用手扶式液壓切縫機切縫成型，采用先碾壓后切縫再騎縫補碾的順序成縫，每層碾壓混凝土完成碾壓后開始切縫。切縫后立即將已裁剪好的彩條布嵌入縫中，控制彩條布銜接處間距不大于10 cm，高度低于壓實厚度3～5 cm。切縫深度為該層鋪料厚度的2/3，成縫面積每層不小于設(shè)計面積的60%。為了保證切縫位置的準確，在碾壓混凝土倉號準備時，通過測量放線在上下游模板上標定出結(jié)構(gòu)縫位置，切縫前利用標定線在混凝土面上畫線，切縫時沿著畫線下刀，使切成的縫與設(shè)計圖紙相符。

4.4.4 層間結(jié)合

層間結(jié)合質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到碾壓混凝土是否成為一個整體以及層間是否會形成滲漏通道。為保證層間結(jié)合質(zhì)量，監(jiān)理主要在控制VC值、層面及縫面鋪漿、遮陽覆蓋等方面采取控制措施。

碾壓混凝土出機口VC值按3～7 s進行控制，要求施工單位對VC值實行動態(tài)跟蹤，及時根據(jù)氣溫、風速、蒸發(fā)情況適時調(diào)整出機口VC值，確保滿足倉面碾壓混凝土VC值的要求。碾壓混凝土層間間隔時間控制在直接鋪筑允許時間以內(nèi)，大風、干燥、高溫（氣溫超過23℃）天氣不大于4 h，其余天氣不大于6 h。層間間歇時間超過直接鋪筑允許時間但仍在加墊層鋪筑允許時間內(nèi)時，要求在層面均勻鋪筑砂漿或灰漿，否則按施工縫處理。為確保上游面防滲碾壓混凝土的層間結(jié)合質(zhì)量，每一碾壓層層面在覆蓋前均鋪灑灰漿。碾壓混凝土層面受環(huán)境影響較為敏感，當氣溫過高、陽光輻射以及風速較大時，表面易失水，初凝時間縮短，從而影響層間結(jié)合質(zhì)量。施工中要求對碾壓混凝土層面及時覆蓋彩條布、同時對倉面實行噴霧降溫。

4.4.5 變態(tài)混凝土施工

變態(tài)混凝土按照“先碾壓，后變態(tài)”的順序逐層施工。注漿采用造孔法，注漿孔深度不得小于所攤鋪的碾壓混凝土厚度，并深入到下層變態(tài)混凝土內(nèi)3～5 cm。注漿孔造孔按梅花型布置，其孔、排距控制在15 cm左右。混凝土加漿量總體上按混凝土量的5%～7%控制。漿液注入碾壓混凝土10～15 min后，采用大功率插入式振搗器將碾壓混凝土和漿液混合物振搗均勻、密實，振搗時間以振搗后混凝土表面完全泛漿為準且一般不小于15 s，振搗器應(yīng)緩慢拔出變態(tài)混凝土，拔出時混凝土表面不得留有孔洞。

4.4.6 養(yǎng)護及保溫

碾壓混凝土終凝后即開始灑水養(yǎng)護。水平施工層面灑水養(yǎng)護持續(xù)至上一層碾壓混凝土開始澆筑為止，永久暴露面分層掛設(shè)噴淋花管進行長期淋水養(yǎng)護。

11月～次年2月混凝土要進行早期表面保護，新澆混凝土拆模后，壩體橫縫面立即覆蓋保溫被。上下游面在模板拆除并完成表面缺陷處理后粘貼保溫板。各壩塊橫縫面及水平表面采取臨時保溫方式，覆蓋保溫材料直至上層混凝土開始澆筑前方可揭開。

4.4.7 通水冷卻

碾壓混凝土分三期進行通水冷卻，即一期冷卻、中期冷卻和后期冷卻。碾壓混凝土終凝后開始一期通水冷卻，一期冷卻結(jié)束時混凝土溫度不高于24℃；3～10月澆筑的混凝土進入冬季前進行中期通水冷卻，混凝土內(nèi)部溫度控制在20℃～22℃；后期通水冷卻適用于要進行接觸灌漿的壩段和大壩上游面混凝土區(qū)域，后期通水溫度與混凝土溫度之差控制在10℃以內(nèi)，日降溫速率≤0.5℃/天。監(jiān)理主要在通水流量、水溫、通水時間、結(jié)束標準等方面進行控制。

4.5 特殊氣候條件施工

4.5.1 高溫季節(jié)施工

氣溫高于25℃時，采取削減層間間隔時間、防高溫、防日曬、調(diào)節(jié)倉面小氣候等措施，防止混凝土在運輸、攤鋪和碾壓時溫度大幅度回升及表面水分迅速蒸發(fā)散失。倉面碾壓施工時，設(shè)置專人采用沖毛槍進行倉面噴霧，沖毛槍數(shù)量根據(jù)倉面面積進行配置，能夠根據(jù)倉面情況靈活移動，使倉面形成小氣候，補償水分蒸發(fā)和降低環(huán)境溫度。

4.5.2 雨季施工

開倉前收集氣象資料，以便根據(jù)天氣情況合理安排施工，同時要求施工單位準備充足的防雨布及排水工具。下雨及降雨強度小于3 mm/h時，要求適當加大VC值并適當減小水灰比，卸料后立即平倉、碾壓或覆蓋；降雨強度超過3 mm/h時，必須暫停施工并做好倉面處理，已入倉的拌和料迅速平倉、碾壓，同時及時進行排水，防止雨水浸入碾壓混凝土。如遇大雨或暴雨來不及平倉碾壓時，采用防雨布迅速全倉面覆蓋，待雨后進行處理。

4.6 實行倉號施工質(zhì)量考評與獎罰制度

為實現(xiàn)對碾壓混凝土施工過程的精細化管理，監(jiān)理對大壩的每個碾壓混凝土澆筑倉號實行分工序考評，并進行獎罰的質(zhì)量管理措施。將整個施工過程劃分為備倉、混凝土拌和供應(yīng)、混凝土運輸及卸料、混凝土平倉及碾壓、變態(tài)混凝土施工、高溫及雨季施工、切縫及倉面管理、質(zhì)量檢測、冷卻水管及止水等埋件安裝保護、表面保溫及養(yǎng)護、通水冷卻、倉面協(xié)調(diào)指揮共12道工序進行考核評分，要求施工單位對每道工序都安排專人負責。監(jiān)理專門制作了“大壩碾壓混凝土澆筑施工過程質(zhì)量控制記錄表”，對每道工序考核內(nèi)容詳細列明。旁站過程中，現(xiàn)場監(jiān)理逐一檢查12道工序考核項目，發(fā)現(xiàn)違規(guī)一次扣一分，同時及時予以糾正。每個班次結(jié)束后對扣分情況進行統(tǒng)計，從100分中減去扣分總和，即為最終得分。倉號澆筑完成后，監(jiān)理及時對澆筑質(zhì)量進行總結(jié)，將質(zhì)量總結(jié)考核結(jié)果制作成幻燈片，在每周的監(jiān)理質(zhì)量例會上對該倉號碾壓混凝土施工質(zhì)量進行考評，根據(jù)考評結(jié)果對各工序負責人獎優(yōu)罰劣。通過施行工序質(zhì)量考評與獎罰措施，較大程度上起到了規(guī)范現(xiàn)場施工、提高作業(yè)人員積極性和自覺性的作用，使碾壓混凝土施工實現(xiàn)了良性循環(huán)。

4.7 監(jiān)理旁站制度

監(jiān)理對大壩碾壓混凝土施工實施全過程24 h旁站，并建立現(xiàn)場交接班制度。旁站過程中，現(xiàn)場監(jiān)理主要對施工動態(tài)、資源配置進行實時監(jiān)控，對現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題及時予以提醒并督促處理。每班下班前，要求現(xiàn)場監(jiān)理人員認真填寫旁站記錄并做好現(xiàn)場交接工作，保證質(zhì)量控制過程完整、連續(xù)。監(jiān)理針對碾壓混凝土施工特點制作了專門的旁站表格，記錄內(nèi)容包括資源配置、質(zhì)量檢測結(jié)果、施工過程中出現(xiàn)的問題及處理情況、交接班注意事項等。旁站監(jiān)理人員交接班時尤其注意要將本班發(fā)生而未處理完畢的問題交接清楚，以免留下質(zhì)量隱患。通過對碾壓混凝土的24 h旁站監(jiān)理，保證了施工質(zhì)量始終處在可控狀態(tài)。

5 鉆孔取芯及壓水試驗

為檢測大壩碾壓混凝土施工質(zhì)量，采用鉆孔取芯及做壓水試驗檢查的方法。通過觀察芯樣外觀長度、斷面、骨料分布均勻性、混凝土密實程度、膠結(jié)情況以及測定其物理力學指標，評價碾壓混凝土層間結(jié)合性能、物理力學性能是否滿足大壩穩(wěn)定的要求，以及施工工藝和碾壓參數(shù)的合理性；通過現(xiàn)場鉆孔壓水試驗測定其滲透指標，為評價碾壓混凝土抗?jié)B性能和局部區(qū)域施工質(zhì)量提供依據(jù)。

大壩鉆孔取芯共計14孔，鉆孔總長565.15 m，芯樣獲得率99.6%。取出10 m以上芯樣12根，其中最長芯樣18.28 m。取芯檢查結(jié)果表明碾壓混凝土整體質(zhì)量良好，芯樣表面光滑，結(jié)構(gòu)密實，膠結(jié)情況良好；壓水試驗共布置4孔，共進行33段次壓水檢查。壓水試驗檢查碾壓混凝土最小透水率0.004 47 Lu，最大透水率0.335 42 Lu，滿足設(shè)計及規(guī)范指標要求，碾壓混凝土整體抗?jié)B透性能良好。

6 結(jié)語

官地水電站大壩碾壓混凝土采用大升程斜層碾壓的快速施工方法，在22個月的時間內(nèi)澆筑完成292萬m3碾壓混凝土，施工強度大。監(jiān)理通過采取一系列行之有效的質(zhì)量控制措施，很好地控制了大壩碾壓混凝土施工質(zhì)量。經(jīng)鉆孔取芯及壓水試驗檢查，大壩碾壓混凝土施工質(zhì)量滿足設(shè)計及規(guī)范要求，未發(fā)生質(zhì)量事故及較大質(zhì)量缺陷，質(zhì)量控制成果顯著。