那恩水電站拱壩碾壓混凝土施工質(zhì)量控制

羅富強(qiáng)

（廣西桂禹工程咨詢(xún)有限公司 廣西南寧 530023）

1 工程概述

在百都河流域，總共規(guī)劃建設(shè)了六個(gè)梯級(jí)水電站，廣西那坡縣那恩水電站屬于規(guī)劃的第六個(gè)梯級(jí)水電站，是百都河流域綜合開(kāi)發(fā)利用的重要梯級(jí)水電站之一，這個(gè)水電站的總庫(kù)容達(dá)到了2165萬(wàn)m3，為不完全年調(diào)節(jié)水庫(kù)，攔河壩壩頂高程▽461.5m，最大壩高68.6m。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，本水庫(kù)工程規(guī)模屬Ⅲ等（中型）工程，在修建攔河壩建筑物時(shí)，必須按照三級(jí)建筑物的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

攔河壩混凝土約10萬(wàn)m3。壩體材料分區(qū)為：▽398.0m高程以下，采用C20常態(tài)混凝土；▽398.0m～▽445.0m高程之間，采用C20碾壓混凝土，其中上、下游各50cm、廊道、沖砂孔周邊均采用變態(tài)混凝土；▽445.0m～▽461.5m高程之間，采用C20常態(tài)混凝土；溢流堰及閘墩采用C25常態(tài)混凝土。

2 質(zhì)量控制依據(jù)和控制目標(biāo)

2.1 質(zhì)量控制依據(jù)

在大壩碾壓混凝土質(zhì)量控制過(guò)程中，必須按照以下相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制：①《JGJ53-92普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》；②設(shè)計(jì)圖紙和碾壓混凝土施工技術(shù)要求；③《DL/T5112-2000水工碾壓混凝土施工規(guī)范》；④《SL352-2006水工碾壓混凝土試驗(yàn)規(guī)程》；⑤《DL/T5055-1996水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范》；⑥《GB175-2007硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》；⑦《GB8076-97混凝土外加劑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。

2.2 質(zhì)量控制目標(biāo)

在碾壓混凝土施工中，為了控制施工的質(zhì)量，必須盡量滿(mǎn)足以下幾個(gè)施工的目標(biāo)：①必須具備良好的形體尺寸和外觀質(zhì)量要求；②必須滿(mǎn)足優(yōu)良的施工質(zhì)量監(jiān)管的水平，以此滿(mǎn)足對(duì)壩體混凝土均勻性的相關(guān)要求；③必須具備良好的層間結(jié)合質(zhì)量，層面抗?jié)B性能和抗剪指標(biāo)可以滿(mǎn)足相關(guān)的設(shè)計(jì)要求；④混凝土必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的每項(xiàng)物理力學(xué)的性能指標(biāo)，包括容重、抗?jié)B標(biāo)號(hào)、極限拉伸、抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度等，以此滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定的驗(yàn)收指標(biāo)。

3 施工全過(guò)程質(zhì)量控制

3.1 碾壓試驗(yàn)

2009年2月22日～2月23日現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了大壩碾壓混凝土工藝性試驗(yàn)，試驗(yàn)前，施工方制定試驗(yàn)大綱，并經(jīng)總監(jiān)理工程師審批，試驗(yàn)完成后所取得的成果經(jīng)監(jiān)理工程師審核確認(rèn)。

通過(guò)開(kāi)展相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)，我們實(shí)現(xiàn)了以下幾個(gè)目標(biāo)。①我們確定了拌合樓的投料的順序、拌合的時(shí)間、碾壓混凝土的VC值、層厚度和碾壓的遍數(shù)、變態(tài)混凝土加漿量和加漿工藝、層間結(jié)合處理等基礎(chǔ)的工藝參數(shù)；②基于鉆孔取芯和出機(jī)口取樣所獲取的混凝土物理力學(xué)指標(biāo)，初步驗(yàn)證了配合比指標(biāo)；③針對(duì)施工方提供的檢測(cè)儀器、碾壓設(shè)備、骨料生產(chǎn)系統(tǒng)和混凝土等進(jìn)行了檢查和試運(yùn)行等，并且對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行了相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)；④基于現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)的結(jié)果，施工方確定了碾壓混凝土施工的方法，用以指導(dǎo)施工現(xiàn)場(chǎng)的施工操作。通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)的成果組織，為大壩碾壓混凝土的正式施工提供了充足的技術(shù)準(zhǔn)備。

3.2 質(zhì)量控制程序

在大壩的施工過(guò)程中，采取的外加劑、水泥和粉煤灰等主要的原材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，必須提供相應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì)量合格證書(shū)，施工單位現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室必須按照供貨商提供的商品，依據(jù)相應(yīng)的規(guī)章要求的檢測(cè)項(xiàng)目和取樣頻率進(jìn)行抽樣檢測(cè)，根據(jù)廠家檢驗(yàn)結(jié)果報(bào)告單和合格證，完善材料進(jìn)貨驗(yàn)收審批表，此表一式四份，呈報(bào)給對(duì)應(yīng)的監(jiān)理工程師進(jìn)行審批，沒(méi)有經(jīng)過(guò)監(jiān)理工程師審批的原材料不可以使用。與此同時(shí)，必須按照相關(guān)規(guī)范的要求，對(duì)上述原材料進(jìn)行監(jiān)理平行抽樣檢測(cè)。

3.3 人工砂石骨料控制

3.3.1 質(zhì)量控制程序

①建立現(xiàn)場(chǎng)巡查制度

在現(xiàn)場(chǎng)巡查過(guò)程中，負(fù)責(zé)監(jiān)理的工程師必須不定期的對(duì)砂石生產(chǎn)流程進(jìn)行檢查，以確保生產(chǎn)工藝的正常運(yùn)行，質(zhì)量狀態(tài)是否滿(mǎn)足相應(yīng)的要求，查閱和檢查施工單位試驗(yàn)室檢測(cè)資料，在生產(chǎn)過(guò)程中，施工方是否按照規(guī)定的頻率進(jìn)行抽樣檢查，抽取的樣品是否具有一定的代表性，進(jìn)行的每一項(xiàng)試驗(yàn)是否符合相應(yīng)規(guī)范的要求。

②監(jiān)理工程師見(jiàn)證抽樣檢查

施工方在進(jìn)行試驗(yàn)室取樣的整個(gè)過(guò)程中，負(fù)責(zé)監(jiān)理的工程師必須不定期的進(jìn)行監(jiān)督，以此見(jiàn)證施工單位的取樣檢測(cè)流程。

③檢測(cè)結(jié)果

通常情況下，人工砂中石粉的合理含量、細(xì)度模數(shù)是影響碾壓混凝土品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一。施工單位試驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人工砂50組，石粉含量平均控制在15%左右，細(xì)度模數(shù)平均控制在2.6～2.9之間，用于本工程的桂林新村砂石料場(chǎng)所生產(chǎn)的人工砂指標(biāo)均能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)所指定的施工技術(shù)要求，從現(xiàn)場(chǎng)碾壓過(guò)程中，基于壓實(shí)度檢測(cè)和可碾性觀察，本工程15%左右的石粉含量、細(xì)度模數(shù)為2.6～2.9之間的控制指標(biāo)屬于比較合理范圍。

在粗骨料內(nèi)，經(jīng)常存在大石超徑和中石遜徑等問(wèn)題，經(jīng)分析認(rèn)為，主要是由于篩分樓80mm篩網(wǎng)的篩程太長(zhǎng)，檢測(cè)篩篩孔不同等原因所致，后改變檢測(cè)手段后，中石遜徑、大石超徑的檢測(cè)指標(biāo)呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，合格率得到大大提高。

4 質(zhì)量成果控制

4.1 出機(jī)口檢測(cè)成果

生產(chǎn)過(guò)程中，碾壓混凝土VC值檢測(cè)1122次，最大值8.3s，最小值5.1s，平均值為5.8s，控制在設(shè)計(jì)值5～12s范圍內(nèi)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

碾壓混凝土壓實(shí)度檢測(cè)561次，最大濕容重為2462kg/m3，壓實(shí)度為99.9%。

最小濕容重為2440kg/m3，壓實(shí)度為99.0%；平均濕容重為2455kg/m3，壓實(shí)度為99.6%，均達(dá)到設(shè)計(jì)值98%，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

碾壓混凝土抗壓強(qiáng)度C20檢測(cè)99組，其中最大值為29.8MPa，最小值為21.8MPa，平均值為24.3MPa，均大于設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

檢測(cè)二級(jí)配碾壓混凝土抗?jié)B4組，其試驗(yàn)最大水壓在0.8MPa情況下均未出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)抗?jié)B等級(jí)W8要求，抗?jié)B等級(jí)合格；檢測(cè)三級(jí)配碾壓混凝土抗?jié)B5組，其試驗(yàn)最大水壓在0.7MPa情況下均未出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，大于設(shè)計(jì)抗?jié)B等級(jí)W6，抗?jié)B等級(jí)合格。

4.2 鉆孔取芯試驗(yàn)成果

為了有效的監(jiān)控大壩碾壓混凝土施工的質(zhì)量，除了必須在出機(jī)口現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度容重檢測(cè)和取樣成型試件檢測(cè)等相關(guān)的常規(guī)性質(zhì)量檢測(cè)外，還分別在壩體碾壓混凝土鉆2個(gè)孔，進(jìn)行取芯檢查工作，并且對(duì)部分的芯樣進(jìn)行室內(nèi)力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。

4.2.1 1#孔取芯檢查試驗(yàn)成果

（1）1#孔布置在右非溢流壩段內(nèi)，位置坐標(biāo)為X=7086.84，Y=7615.24。該孔取出混凝土芯樣總長(zhǎng)59.05m，最大段長(zhǎng)1.89m，芯樣獲得率92.6%，其大部分芯樣外觀光滑、致密、骨料分布較均勻，個(gè)別部位存在骨料集中現(xiàn)象。

（2）通過(guò)芯樣抗壓強(qiáng)度檢測(cè)，C18020碾壓混凝土抗壓強(qiáng)度平均值為21.73MPa，最小值為19.0MPa。通過(guò)相關(guān)的試驗(yàn)表明，大壩碾壓混凝土抗壓強(qiáng)度可以滿(mǎn)足相應(yīng)設(shè)計(jì)的要求。

（3）通過(guò)2組三級(jí)配碾壓混凝土芯樣進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)，其試驗(yàn)最大水壓在0.7MPa情況下均未出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，大于設(shè)計(jì)抗?jié)B等級(jí)W6，抗?jié)B等級(jí)合格。

（4）通過(guò)4組碾壓混凝土芯樣進(jìn)行抗剪斷強(qiáng)度試驗(yàn)，其摩檫系數(shù)f′試驗(yàn)值最小為1.07，平均值為1.16，大于設(shè)計(jì)值1.05，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；其粘聚力c′試驗(yàn)值

最小為1.60MPa，平均值為1.72MPa，大于設(shè)計(jì)值0.8MPa，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

4.2.2 2#孔取芯檢查試驗(yàn)成果

（1）2#孔布置在左非溢流壩段內(nèi)，位置坐標(biāo)為X=7083.34，Y=7662.99。該孔取出混凝土芯樣總長(zhǎng)61.19m，最大段長(zhǎng)1.65m，芯樣獲得率96.3%，其芯樣表面光滑、結(jié)構(gòu)密實(shí)、骨料分布均勻，總體屬正常水平。

（2）通過(guò)芯樣抗壓強(qiáng)度檢測(cè)，C18020碾壓混凝土抗壓強(qiáng)度最小值21.8MPa，平均值23.48MPa。大壩碾壓混凝土抗壓強(qiáng)度能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

（3）通過(guò)2組三級(jí)配碾壓混凝土芯樣進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)，其試驗(yàn)最大水壓在0.7MPa情況下均未出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，同樣大于設(shè)計(jì)抗?jié)B等級(jí)W6，抗?jié)B等級(jí)合格。

（4）通過(guò)4組碾壓混凝土芯樣進(jìn)行抗剪斷強(qiáng)度試驗(yàn)，其摩檫系數(shù)f′試驗(yàn)值最小為1.1，平均值為1.17，大于設(shè)計(jì)值1.05，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；其粘聚力c′試驗(yàn)值最小為1.64MPa，平均值為1.98MPa，大于設(shè)計(jì)值0.8MPa，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)語(yǔ)

那恩水電站碾壓混凝土雙曲拱壩壩高68.6m，布置3個(gè)表孔、2層灌漿廊道以及1個(gè)沖砂孔，壩體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)含量高，給碾壓混凝土施工帶來(lái)了一定的難度，同時(shí)也給監(jiān)理工作帶來(lái)了許多困難和挑戰(zhàn)。在監(jiān)理工作中，監(jiān)理部始終把碾壓混凝土的質(zhì)量控制工作放在首位，加強(qiáng)監(jiān)理技術(shù)支持和前瞻性控制力度，從碾壓混凝土施工工藝、施工組織設(shè)計(jì)審查和配合比等相關(guān)的技術(shù)準(zhǔn)備著手，再到現(xiàn)場(chǎng)碾壓質(zhì)量的管理和控制、混凝土、原材料拌和物的檢驗(yàn)，執(zhí)行和制定了一整套完善的技術(shù)方法和質(zhì)量監(jiān)控程序。通過(guò)壩體鉆孔取芯檢測(cè)手段，表明碾壓混凝土的每項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)都可以滿(mǎn)足規(guī)范和設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，質(zhì)量控制的成果非常明顯，為目前完成下閘蓄水發(fā)電提供了有力的保障，工程建設(shè)取得了初步成效。

[1]《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》（DL/T5112-2000）.《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB175-2007）.《混凝土外加劑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB8076-97）.《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》（JGJ53-92）.

[2]廣西百色水利電力設(shè)計(jì)院碾壓混凝土拱壩施工技術(shù)要求.

[3]廣西壯族自治區(qū)水利科學(xué)研究院質(zhì)量抽檢報(bào)告.