干熱河谷地區(qū)碾壓混凝土質(zhì)量控制措施

張炳初

（中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院有限公司，浙江杭州，311122）

1 工程概況

觀音巖水電站位于云南省麗江市華坪縣與四川省攀枝花市交界的金沙江中游河段，是金沙江中游河段規(guī)劃的八個梯級電站的最末一個梯級，為一等大（1）型工程，以發(fā)電為主，兼有防洪、灌溉、旅游等綜合利用功能。庫容約20.72億m3，電站裝機容量3 000 MW（5×600 MW）。電站攔河大壩由左岸、河中碾壓混凝土重力壩和右岸粘土心墻堆石壩組成，壩頂總長1 158 m，其中混凝土壩壩頂長838.035 m，心墻堆石壩壩頂長319.965 m。碾壓混凝土重力壩最大壩高為159 m，心墻堆石壩最大壩高75 m。

2 大壩結(jié)構(gòu)設(shè)計

觀音巖水電站碾壓混凝土重力壩基礎(chǔ)墊層為3 m厚C9020W8F100常態(tài)混凝土；大壩上游側(cè)為3～6 m寬C9020W8F100二級配碾壓混凝土，其中，最外側(cè)1 m寬為變態(tài)混凝土；大壩內(nèi)部1 062 m高程以下為C20W6F100三級配碾壓混凝土，1 062 m高程以上為C15W6F100三級配碾壓混凝土，除明渠壩段1 052 m高程以下碾壓混凝土的齡期為90 d外，其余壩段1 062 m高程以上碾壓混凝土齡期為180 d，1 062 m高程以下為90 d。為加強防滲效果，在上游面涂刷滲透結(jié)晶型防水材料。岸邊溢流壩段和非溢流壩段混凝土分區(qū)情況見圖1。

3 質(zhì)量控制綜合措施

影響碾壓混凝土質(zhì)量控制的因素有多方面，原材料、配合比、施工工藝、溫度控制、施工時間安排、養(yǎng)護等都可能成為導(dǎo)致質(zhì)量問題的因素，因此，必須從多方面采取有效措施。

3.1 原材料控制措施

水泥、粉煤灰、外加劑、鋼筋等主要材料由業(yè)主采購，要求提供產(chǎn)品合格證和出廠檢驗證明，對進場材料按規(guī)定的頻率和批次進行抽樣檢測。對于檢驗不合格的，應(yīng)向監(jiān)理報告，并提出處理方案，以保證入倉原材料質(zhì)量全面合格。材料的抽檢成果按月報形式報監(jiān)理審批。

圖1 岸邊溢流壩段和非溢流壩段混凝土分區(qū)情況Fig.1 Concrete zoning of overflow dam section at bank and non overflow dam section

嚴格控制砂石料的質(zhì)量。內(nèi)控分為“三關(guān)、三報、四檢測”：三關(guān)是進入成品料倉前的質(zhì)量檢查關(guān)、出廠的二次抽檢關(guān)、進入拌和樓的二次篩分關(guān)；三報是每周報、月報和雙月報，將各單位對原材料的檢查結(jié)果上報；四檢測是砂石系統(tǒng)承包商的內(nèi)部檢測、大壩承包商的外部抽檢、監(jiān)理的質(zhì)量旁站和抽檢、業(yè)主中心試驗室的試樣抽檢。

3.2 配合比控制措施

室內(nèi)配合比經(jīng)批準和現(xiàn)場碾壓混凝土工藝試驗驗證合格后，參數(shù)不允許擅自更改。根據(jù)澆筑倉面設(shè)計，施工部位混凝土設(shè)計標號從混凝土配合比表中查取，提出混凝土施工配料單，并經(jīng)監(jiān)理審核簽字后提交拌制方可進行混凝土生產(chǎn)。對于未經(jīng)監(jiān)理人審簽的配料單，混凝土生產(chǎn)及拌制單位有權(quán)拒絕生產(chǎn)。

3.3 施工過程控制

3.3.1 施工時間

碾壓混凝土盡可能避開高溫季節(jié)（4～9月），利用低溫季節(jié)（10月～次年3月）施工。若在高溫季節(jié)澆筑，應(yīng)合理選擇施工時間，盡量避開中午高溫時段，即在傍晚或夜間開倉澆筑，第二天的早晨或上午收倉，減少高溫對碾壓混凝土的質(zhì)量影響。

3.3.2 施工方案

(4)求關(guān)聯(lián)度。將關(guān)聯(lián)系數(shù)按樣本數(shù)k求其平均值后可以等到一個m*l的關(guān)聯(lián)度矩陣r(公式6)。m、l分別為機場優(yōu)勢度和旅游業(yè)發(fā)展水平指標體系的具體指標數(shù)量。

在碾壓混凝土澆筑前，編制階段性施工方案和每一碾壓升程的澆筑要領(lǐng)圖，澆筑要領(lǐng)圖要詳細說明本澆筑塊部位、起止高程、各種混凝土界限、方量、入倉方式、鋪筑方向、條帶、澆筑層劃分、碾壓方向、廊道澆筑方式、預(yù)埋件位置、數(shù)量及預(yù)埋方式、機械人員配備、重要工序的施工工藝、澆筑方向等。要領(lǐng)圖需監(jiān)理簽字確認，在開始澆筑前向現(xiàn)場施工人員進行技術(shù)質(zhì)量交底，明確倉面指揮長和各工序施工負責(zé)人。平層碾壓施工工藝布置見圖2。

圖2 平層碾壓施工工藝布置Fig.2 Layout of flat-spread rolling technology

3.3.3 開倉前準備

開倉前，在嚴格組織內(nèi)部三檢制度合格的基礎(chǔ)上，報請監(jiān)理工程師組織驗收，合格后方可開倉。由于碾壓混凝土澆筑倉面面積大，必要時可采取分段驗收方法，即在澆筑過程中，對驗收時需處理完善的部位（如縫面二次污染處理、模板、預(yù)埋件、觀測儀器）等進行再次驗收。

在每倉開始澆筑前，要仔細對現(xiàn)場的準備工作進行逐項檢查，檢查的內(nèi)容包括：原材料的儲備和品質(zhì)，拌和樓的完好性，運輸攤鋪碾壓設(shè)備的配置和保養(yǎng)，制漿站和輸漿管路、入倉道路及沖洗裝置、保溫防雨材料的準備，現(xiàn)場人員的組織，檢測儀器的率定。只有在以上工作全部檢查合格后方可開倉。

3.3.4 澆筑質(zhì)量控制

倉面驗收合格后，由監(jiān)理工程師簽署準澆證，質(zhì)量部門據(jù)此開具開倉證，開倉證上注明開倉時間、混凝土標號、VC值控制標準、出機口溫度控制標準、設(shè)計方量，送拌和樓和現(xiàn)場質(zhì)控室，由質(zhì)控室開出混凝土配料單，拌和樓開始生產(chǎn)混凝土。

在施工過程中，必須嚴格控制碾壓層間間隙時間，確?；炷涟韬椭聊雺和瓿煽刂圃谝?guī)定的2 h以內(nèi)。現(xiàn)場質(zhì)量員24 h盯倉，對混凝土拌和物進行質(zhì)量控制。主要對拌和物進行感觀性檢查，判別混凝土拌和物質(zhì)量是否處在受控范圍內(nèi)，如拌和物的外觀、均勻性、是否有大骨料集中、粘聚性等；同時規(guī)范各類原始記錄，質(zhì)量部門按頻率完成各項檢測項目（如按1/15的頻率進行VC值、溫度、含氣、抗壓強度成型等抽樣檢驗，每一條帶碾壓完成后及時進行密實度試驗等），對質(zhì)量特性進行量化，根據(jù)檢驗結(jié)果判斷拌和物質(zhì)量是否處于受控范圍。施工中，要嚴格按照碾壓厚度和碾壓次數(shù)進行施工，監(jiān)理人員進行旁站，確保碾壓到位、過程受控。

3.4 澆筑溫度控制

在高溫季節(jié)施工時，碾壓混凝土出機口溫度一般控制在12～14℃，澆筑溫度控制在17℃。

為加快混凝土運輸和入倉覆蓋速度，縮短混凝土澆筑時間，減少運輸、澆筑過程中的溫度回升，對運輸混凝土的自卸汽車加設(shè)遮陽篷，車箱兩側(cè)增設(shè)鐵皮隔熱層，以控制混凝土運輸中溫度回升?，F(xiàn)場盡可能讓混凝土運輸車輛直接入倉，加快混凝土入倉速度?；炷聊雺和戤吅?，立即覆蓋保溫被進行保溫，防止太陽直射和外界溫度倒灌。當澆筑倉內(nèi)氣溫高于25℃時，采用噴霧機對倉面進行噴霧降溫，直至混凝土澆筑完畢。

當外界日平均氣溫降至4℃時，混凝土的澆筑溫度不能低于7℃。對于混凝土長期暴露面（含施工層面），用保溫被緊貼覆蓋，以防冷空氣對流，減少壩體內(nèi)外溫差、降低混凝土表面溫度梯度。

3.5 灑水養(yǎng)護措施

為防止混凝土表面出現(xiàn)裂縫，待混凝土初凝后對混凝土表面進行灑水或流水養(yǎng)護，2～3 d后在低溫時段拆除保溫被散熱，并對混凝土長期暴露面進行灑水或流水養(yǎng)護，混凝土養(yǎng)護時間不少于90 d（混凝土的設(shè)計齡期），由專門的養(yǎng)護小組負責(zé)。

3.6 通水冷卻措施

碾壓混凝土澆筑完成后，需進行通水冷卻：

（1）通水冷卻的目的主要是削減混凝土初期水化熱溫升，控制最高溫度不超過容許最高溫度，并減小內(nèi)外溫差。冷卻水管采用內(nèi)徑為28 mm的HDPE塑料管，冷卻水管間距為1.0 m×1.0 m，單根水管長度≤300 m，蛇形布置。

（2）冷卻水管進口水溫為10～15℃，混凝土最高溫度與進口水溫之差不超過25℃。

（3）通水時間不少于15 d，并應(yīng)連續(xù)進行，前5 d通水流量為1.5～2.0 m3/h，控制混凝土最大降溫速率不超過每天1℃；5 d后通水流量為0.5～1.2 m3/h，控制混凝土最大降溫速率不超過每天0.5℃。通水結(jié)束標準為混凝土溫度達到24～26℃。

3.7 縫面質(zhì)量控制措施

碾壓混凝土施工縫及冷縫必須進行縫面處理，縫面處理可以用沖毛等方法清除混凝土表面的乳皮及松動骨料。層面處理完成并清洗干凈，經(jīng)驗收合格后，均勻攤鋪1.5～2 cm厚的砂漿，然后攤鋪碾壓混凝土?？p面處理的要求如下：

（1）施工縫先采用低壓水沖毛、水壓力一般為0.2～0.5 MPa，沖毛在初凝之后、終凝之前進行，一般在混凝土收倉后16～24 h，夏季取小值，冬季取大值；

（2）采用高壓水沖毛，水壓力一般為20～50 MPa，沖毛必須在混凝土終凝后進行，一般在混凝土收倉后20～36 h進行，夏季取小值，冬季取大值。高壓水沖毛作業(yè)時，噴槍口距縫面10～15 cm，夾角75°左右；

（3）碾壓混凝土澆筑前，施工縫面必須沖洗干凈，且無積水、污物等；

（4）為便于施工縫砂漿均勻攤鋪、確保施工質(zhì)量，砂漿稠度宜控制在140～180 mm；

（5）上游防滲區(qū)（二級配碾壓混凝土）內(nèi)每個碾壓層面，鋪2 mm厚水泥煤灰凈漿，以提高層間結(jié)合及防滲能力。

4 結(jié)語

從混凝土鉆孔取出的芯樣可以看出，混凝土層間結(jié)合良好，骨料分布均勻，3 m澆筑層或30 cm碾壓層間結(jié)合部位無明顯痕跡。同時，壓水試驗等檢測結(jié)果均滿足設(shè)計要求。因此，可以認為在干熱河谷地區(qū)，碾壓混凝土施工采取上述綜合質(zhì)量控制措施是有效的，可為今后類似工程施工提供借鑒。