水利水電工程中碾壓砼大壩的施工技術(shù)

陳顯妮

摘 要：結(jié)合某水電站項(xiàng)目，圍繞碾壓砼大壩的施工技術(shù)展開(kāi)探討，闡述其具體施工方案，包括分層及分塊施工、碾壓砼入倉(cāng)、增設(shè)制漿站等內(nèi)容，并對(duì)施工流程及工藝要點(diǎn)進(jìn)行分析，為水利水電工程整體品質(zhì)創(chuàng)設(shè)堅(jiān)實(shí)保障。

關(guān)鍵詞：碾壓砼 水利水電工程 入倉(cāng)

在常規(guī)水利水電工程施工中，常見(jiàn)有兩種技術(shù)方式：混凝土施工技術(shù)，其存在工藝復(fù)雜度高的問(wèn)題;土石壩施工技術(shù)，雖然施工便捷性好，但強(qiáng)度無(wú)法得到保障，難以與水利水電工程發(fā)展需求相適應(yīng)。在此背景下，行業(yè)內(nèi)逐步衍生出碾壓混凝土大壩施工技術(shù)，在精簡(jiǎn)施工流程的同時(shí)還有效保障了整體質(zhì)量，是適應(yīng)于現(xiàn)代化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。

1.工程概況

某水電站項(xiàng)目工程中，大壩采用雙曲碾壓砼拱壩形式，各層拱圈存在差異，實(shí)行變厚度設(shè)計(jì)方式，總體呈對(duì)數(shù)螺旋線型。于壩后方施工1.5m厚混凝土防沖護(hù)坦，并在兩岸適配混凝土護(hù)坡結(jié)構(gòu)。護(hù)坦下方第二道壩采用碾壓混凝土重力壩，所需砼總用量達(dá)23.304×104m3。

2.碾壓砼施工方案

2.1分層、分塊

（1）單層攤鋪厚度控制為30cm，單個(gè)工作日澆筑2～3層，遵循薄層且持續(xù)向上澆筑原則。

（2）確定基礎(chǔ)混凝土約束范圍，具體滿足0.4L=7.2m（L為距離基礎(chǔ)面高度）要求，由于強(qiáng)約束區(qū)為0.2L=3.6m，可以得知641.2～644.0m高程范圍內(nèi)的混凝土均在強(qiáng)約束區(qū)內(nèi)。為滿足壩基固結(jié)灌漿需求，將該段視為一個(gè)升程;此時(shí)644.0～664.0m對(duì)應(yīng)為第二個(gè)升程，在此部分最高處設(shè)置廊道底板，為之安裝適量鋼筋;隨后，664.0～667.25m為第三升程，將此部分最高處設(shè)置為頂拱安裝高程，為之適配預(yù)制頂拱;形成第四個(gè)升程，具體為667.25～709m，在此部分最高處設(shè)置為第二個(gè)廊道底板;形成第五個(gè)升程，具體為709～712.25m，在此部分最高處設(shè)置廊道頂拱;形成第六個(gè)升程，具體為712.25～724m;在上述基礎(chǔ)上，最后形成第七、八個(gè)升程，具體為724～753.9m，分別對(duì)應(yīng)有左非壩段與右非壩段。施工中，控制混凝土間歇時(shí)間，需保持在3～5d內(nèi)。

（3）壩體縱向不允許分塊，于誘導(dǎo)縫與橫縫處通過(guò)預(yù)埋的方式置入適量灌漿管與預(yù)制塊結(jié)構(gòu)。

2.2碾壓砼入倉(cāng)方案

（1）高程680.00m下方區(qū)域：適配20t汽車(chē)并就位于攪拌樓，達(dá)到實(shí)時(shí)接料效果，沿既定入倉(cāng)道將砼運(yùn)輸至指定倉(cāng)位。以棄碴為原材料對(duì)道路加以回填處理，伴隨砼上升而隨之抬高。以倉(cāng)口所在區(qū)域?yàn)闇?zhǔn)，在其周邊60m以外設(shè)置洗車(chē)臺(tái)，安排兩名員工做好車(chē)輛的清洗工作。關(guān)于汽車(chē)臺(tái)與倉(cāng)口之間的路段，需使用清潔碎石加以填筑施工，可提升車(chē)輛巖土脫水率。

（2）高程680.00～724.00m區(qū)間：選定左岸754.00m處，借助負(fù)壓溜槽（實(shí)際落差達(dá)74m）順利將砼轉(zhuǎn)入倉(cāng)內(nèi)，安排5～10t自卸車(chē)接料。

（3）高程724.00m上方區(qū)域的碾壓砼入倉(cāng)方案。針對(duì)此部分區(qū)域，將其劃分為左右壩段，各自采取針對(duì)性處理方式。左壩段通過(guò)負(fù)壓槽順利入倉(cāng)，并適配適量5～10t自卸車(chē)滿足接料需求，在此過(guò)程中兼并展開(kāi)溢流表孔施工作業(yè)，在此基礎(chǔ)上再對(duì)左岸墩與左堰體加以施工。值得注意的是，右壩段需設(shè)置皮帶機(jī)，經(jīng)由左拱壩頂以及溢洪道段后順利進(jìn)入右壩區(qū)域，在此基礎(chǔ)上再借助負(fù)壓溜管將砼轉(zhuǎn)移至壩面。

2.3上下游面、壩肩接觸面變態(tài)防滲砼

需要在左壩肩處增設(shè)制漿站，為之適配2寸PVC管順利將泥漿輸送至壩面。

3.碾壓砼施工工序

水利水電工程中，碾壓砼施工工序：施工準(zhǔn)備→倉(cāng)面驗(yàn)收→配料及拌制→運(yùn)輸入倉(cāng)→卸料及攤鋪→切縫灌砂→碾壓→壓實(shí)度檢測(cè)→是否上升（上升則返回配料及拌制步驟）→間歇期→層縫面處理。

3.1原材料與配比

關(guān)于原材料的選取，砂石骨料源自于自壩石料場(chǎng)，經(jīng)由加工篩分后獲得。凝膠材料類型豐富，除了普通硅酸鹽水泥外，還需使用適量粉煤灰，向其中摻入高效緩凝減水劑提升整體質(zhì)量。所有原材料都要滿足工程標(biāo)準(zhǔn)，砼配比試驗(yàn)必不可少，確定工程工藝參數(shù)后嚴(yán)格遵循該標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)正式施工作業(yè)。

3.2倉(cāng)面準(zhǔn)備

全面保障作業(yè)點(diǎn)各項(xiàng)設(shè)施完善性，涉及到風(fēng)、水、電、路四大部分，同時(shí)配置好工程所需設(shè)備與材料，安排好施工人員。在每倉(cāng)碾壓砼澆筑之前，需要?jiǎng)?chuàng)建澆筑要領(lǐng)圖，將各區(qū)域的澆筑信息在圖中標(biāo)注好，覆蓋至工程人員配置、止水、模板等多個(gè)層面，并交代各環(huán)節(jié)注意事項(xiàng)。做好倉(cāng)面準(zhǔn)備工作，即穩(wěn)固支立模板、設(shè)置適量預(yù)埋件等。

3.3砼拌和

為本工程適配DW200型拌合站，實(shí)行的是基于電腦程序調(diào)度的自動(dòng)化方式，理論拌和能力達(dá)到200m3/h，但受礙于現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)因素的制約，實(shí)際約為110m3/h。碾壓試驗(yàn)必不可少，此舉是確定可行投料順序的關(guān)鍵，可為工程施工提供指導(dǎo)。

3.4砼運(yùn)輸入倉(cāng)

基于自卸車(chē)入倉(cāng)，在此之前必須將車(chē)輛置于沖洗臺(tái)上，借助風(fēng)水槍全方位清潔輪胎，經(jīng)由60m脫水路段后方可入倉(cāng)，此舉主要目的在于防止輪胎攜帶污染物。當(dāng)倉(cāng)內(nèi)其它區(qū)域碾壓完成后，需在倉(cāng)口處預(yù)留適量簸箕區(qū)域，此部分暫時(shí)不采取鋪料措施，將所需砼料置于倉(cāng)口處以便后續(xù)使用，通過(guò)封口模板（長(zhǎng)4.5m，寬0.3m）隨即封堵倉(cāng)口，綜合平倉(cāng)機(jī)與人工作業(yè)的方式迅速完成堆積砼料的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，此后做好碾壓工作。關(guān)于入倉(cāng)口的結(jié)構(gòu)，具體如圖1所示。

3.5卸料攤鋪

以退鋪法為基準(zhǔn)實(shí)行多點(diǎn)卸料操作，以人工作業(yè)方式將砼料均勻鋪灑在尚未完成碾壓的面層結(jié)構(gòu)上?；贒31P型濕地推土機(jī)展開(kāi)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，施工方向與壩軸線保持平行狀態(tài)，各條澆筑帶寬度10～15m，單層厚度以34cm為宜，經(jīng)由壓實(shí)作業(yè)后達(dá)30cm。基于水準(zhǔn)儀設(shè)備分析各面層的傾斜狀況以及經(jīng)由平倉(cāng)處理后的實(shí)際厚度，要求面層不可出現(xiàn)向下游傾斜問(wèn)題。

3.6碾壓

基于BW202AD型振動(dòng)碾展開(kāi)施工作業(yè)，行進(jìn)速度≤1.0～1.5km/h，綜合分析各項(xiàng)工程情況，確定為1.0km/h。遵循搭接法碾壓工藝，條帶搭接區(qū)域?qū)挾?0cm，具體搭接長(zhǎng)度需建立在振動(dòng)碾軸距基礎(chǔ)之上[3]?？紤]到廊道、岸坡等區(qū)域較為隱蔽，需為之適配小型施工設(shè)備，即BW75S振動(dòng)碾，經(jīng)試驗(yàn)后確定合適的碾壓遍數(shù)，結(jié)束碾壓作業(yè)后設(shè)置10×10m網(wǎng)格布點(diǎn)，分析壓實(shí)容重情況，在NDM40型核子密度儀的支持下展開(kāi)，且單層測(cè)點(diǎn)數(shù)量至少達(dá)3個(gè)。自砼拌制開(kāi)始，直至碾壓結(jié)束全程需控制在2h以內(nèi)，還需控制各層間隔時(shí)間，不可超過(guò)砼初凝時(shí)間。

3.7橫縫、誘導(dǎo)縫

基于NPKLHPQ13切縫機(jī)設(shè)置適量橫縫與誘導(dǎo)縫，施工遵循“先切后碾”的方式，單層成縫面積必須達(dá)到設(shè)計(jì)縫面60%及其以上，完成后利用細(xì)沙填充切縫，隨后碾壓作業(yè)。

3.8層面與縫面處理

（1）碾壓砼層面。最大程度避免砼骨料分離問(wèn)題，面層上部盡可能不裸露大骨料，否則因碾壓作業(yè)后極容易出現(xiàn)薄弱面。若面層出現(xiàn)泌水問(wèn)題，通過(guò)人工方式排除泌水，適當(dāng)下調(diào)VC值。結(jié)束碾壓作業(yè)后，若層面因工程設(shè)備受到損傷，需隨即采取整平與補(bǔ)碾措施。

（2）碾壓砼間歇層。結(jié)束碾壓施工且達(dá)到終凝狀態(tài)后，基于GCHJ50型沖毛機(jī)沖毛，將殘留于砼表面的浮漿等雜質(zhì)清理干凈。在后續(xù)施工之前均要保持潔凈，可持續(xù)灑水以保持濕潤(rùn)。展開(kāi)下層砼攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，新攤鋪的砼強(qiáng)度應(yīng)比前一層提升一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，攤鋪厚度2.0～3.0cm，達(dá)到此要求后隨即碾壓。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水利水電工程對(duì)施工質(zhì)量提出較高要求，相較于傳統(tǒng)方式而言，基于碾壓砼施工技術(shù)可有效保障工程整體質(zhì)量。當(dāng)然，工程人員要立足于實(shí)際情況，合理應(yīng)用該技術(shù)，選定達(dá)標(biāo)的施工原材料，各環(huán)節(jié)施工嚴(yán)格遵循既定規(guī)范展開(kāi)，由此提升碾壓砼大壩整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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