趙成剛

（云南滇能 （集團）控股公司昭通工程建設指揮部，云南 昭通 657000）

0 引言

天花板水電站建筑物主要由碾壓混凝土雙曲拱壩、引水系統(tǒng)、地面廠房等部分組成。總庫容0.787億m3，總裝機180 MW，為三等中型工程。拱壩壩頂高程1 076.8 m，最大壩高107 m，壩軸線長159.87 m，拱冠梁頂寬6.005 m，拱壩最大中心角93.3°，拱冠梁底寬22.643 m，拱端最大厚度為24.086 m，厚高比0.212。壩體上游部分為C18020W8F100二級配碾壓混凝土，下游部分為C18020W6F50三級配碾壓混凝土。

為了確定天花板水電站大壩工程碾壓混凝土的拌和工藝參數(shù)、碾壓施工參數(shù)、層面處理技術(shù)措施和變態(tài)混凝土的施工工藝，驗證室內(nèi)試驗選定的混凝土配合比的可碾性和合理性，施工單位組織進行了現(xiàn)場工藝試驗。

1 工藝試驗方案

1.1 試驗內(nèi)容

（1）碾壓遍數(shù)與壓實容重試驗。

（2）層面處理鋪漿工藝試驗。

（3）混凝土升層間歇時間及層間處理試驗。

（4）變態(tài)混凝土施工工藝試驗。

1.2 原材料的選擇

水泥采用昭通市華新水泥股份有限公司生產(chǎn)的“保壘牌”P.O42.5普通硅酸鹽水泥，粉煤灰采用宣威發(fā)電廠生產(chǎn)的Ⅱ級粉煤灰，減水劑、引氣劑分別選用江蘇博特新材料有限公司生產(chǎn)的JM-II緩凝減水劑和GYQ減水劑。砂石骨料為清水河砂石系統(tǒng)生產(chǎn)的人工砂石骨料，人工砂細度模數(shù)控制在2.2～2.8，石粉含量控制在10%～22%，含水率不大于6%。在進行碾壓混凝土工藝性試驗前，首先對用于工藝試驗的水泥、粉煤灰、外加劑等原材料的品質(zhì)進行檢驗，合格的產(chǎn)品才能用于碾壓混凝土生產(chǎn)。

1.3 碾壓混凝土施工配合比

本次工藝試驗主要針對大壩C18020碾壓混凝土進行，配合比參數(shù)見表1。

表1 碾壓混凝土施工配合比

2 倉面碾壓混凝土工藝性試驗

2.1 試驗準備

碾壓混凝土試驗場地選在壩后護坦建基面上，試驗場地面積約1 250 m2。由于試驗塊也是護坦永久碾壓混凝土結(jié)構(gòu)的一部分，因此，碾壓混凝土工藝試驗在該部位開挖驗收和倉面驗收合格后進行。

按試驗大綱要求配置的設備、人員和材料等進場，在設備投入運行前進行一次全面檢修，并將倉面施工機具運至施工現(xiàn)場。

對所有參加碾壓混凝土工藝性試驗的施工人員進行了技術(shù)培訓和技術(shù)交底，將試驗大綱下發(fā)到各施工班組。并安排碾壓混凝土試驗工程師現(xiàn)場值班，保證整個工藝性試驗有序進行。在混凝土施工完成后，按要求進行混凝土養(yǎng)護工作。

2.2 混凝土碾壓工藝參數(shù)試驗

2.2.1 壓實厚度和碾壓遍數(shù)的設定

根據(jù)以往的施工經(jīng)驗，本次試驗安排了4種不同的碾壓遍數(shù)，以檢驗不同碾壓遍數(shù)對壓實度的影響。碾壓試驗分4個條帶共七層，上部4層 （第四～七層）鋪二級配C18020碾壓混凝土，下部3層 （第一～三層）鋪筑三級配C18020碾壓混凝土。第一層鋪料厚度28 cm （壓實厚度25 cm），采用 “無壓振動2遍+有壓振動4、6、8遍”方式碾壓。第二～六層鋪料厚度為34 cm （壓實厚度為30 cm），第七層鋪料厚度為28 cm （壓實厚度為25 cm），均采用 “無壓振動2遍+有壓振動4、6、8遍及無壓振動2遍+有壓振動8遍+無壓振動2遍”方式碾壓。為便于鋪筑和碾壓，變態(tài)混凝土設置在模板邊，寬50 cm。

2.2.2 混凝土碾壓工藝控制

碾壓設備采用BW-202AD型振動碾，碾壓方向平行于鋪筑條帶長度方向，行走速度控制為1.0～1.5 km/h，振幅控制在0.35～0.74 mm，振動頻率控制在45 Hz。碾壓條帶印跡清楚，行走偏差控制在10 cm范圍內(nèi)，相鄰碾壓帶需重疊15～20 cm；同一條帶分段碾壓時，其接頭部位應重疊碾壓2.4～3.0 m；兩條碾壓帶間因碾壓作業(yè)形成的高差，采取無壓振動慢速碾壓1～3遍作壓平處理。

2.2.3 碾壓遍數(shù)與壓實容重檢測

根據(jù)DL/T 5112—2000《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》及SL 48—94《水工碾壓混凝土試驗規(guī)程》要求，采用核子密度儀在碾壓混凝土澆筑倉面上進行壓實容重檢測，并且 “每鋪筑100～200 m2碾壓混凝土至少應有一個測點，每一鋪筑倉面內(nèi)應有3個以上測點”?，F(xiàn)場壓實容重檢測次數(shù)和頻率大于規(guī)范要求，測試深度分別選用25、30 cm進行，具體壓實容重及相對密實度檢測結(jié)果見表2。

根據(jù)碾壓混凝土壓實容重及相對密實度統(tǒng)計分析，碾壓2、4、6遍時，實測壓實容重變化較大；碾壓8遍時，實測壓實容重較穩(wěn)定。由此采用無壓振動2遍+有壓振動8遍+無壓振動2遍、30 cm壓實厚度的碾壓方式，混凝土的碾壓效果較好，碾壓混凝土相對密實度均大于98.5%，滿足設計規(guī)范要求。

2.3 層面、層間處理鋪漿工藝

第一層碾壓混凝土與護坦墊層常態(tài)結(jié)合面采取鋪接縫砂漿的方法處理。鋪漿厚度15～20 mm，鋪漿條帶6～8 m，鋪漿長度應與碾壓混凝土鋪料相適宜，鋪漿后應及時覆蓋，以免砂漿鋪開后來不及覆蓋砂漿硬化。根據(jù)試驗來看，卸漿時應分條帶進行，卸漿后采用人工使用刮板把漿攤開，攤鋪厚度較均勻，攤鋪寬6～8 m，攤鋪長30 m左右，碾壓混凝土鋪料可及時覆蓋。

施工時，對于連續(xù)上升的層間縫，層間間隔不宜超過6 h。超過6 h至初凝時間前，在每一條帶攤鋪碾壓混凝土前，先噴灑2～3 mm厚的水泥煤灰凈漿，以增加層間結(jié)合的效果。超過初凝時間至終凝時間前，在每一條帶攤鋪碾壓混凝土前，先噴灑2～3 mm厚的水泥凈漿，以增加層間結(jié)合的效果。超過終凝時間采取鑿毛鋪接縫砂漿處理，以增強新老碾壓混凝土的結(jié)合。

2.4 變態(tài)混凝土施工工藝

變態(tài)混凝土采取表層加漿法施工。變態(tài)混凝土設在模板邊，寬度50 cm。沿變態(tài)混凝土條帶表面采用人工挖坑，坑距30 cm左右，坑深10 cm左右。變態(tài)混凝土加漿按50 L/m3換算成面積后加漿，鋪料厚度為34 cm時，加漿量為17 L/m2；鋪料厚度為28 cm時，加漿量為14 L/m2；加漿采用小桶定時加漿，采用φ100 mm振搗器振搗。從試驗結(jié)果來看，采用表層挖坑加漿振搗后表層泛漿適中，混凝土密實；局部由于加漿過多，也存在振搗后表層泛漿過大現(xiàn)象。

表2 碾壓混凝土壓實容重及相對密實度檢測試驗結(jié)果

3 混凝土評價

3.1 混凝土拌和物外觀評價

混凝土的外觀評價，包括判斷混凝土拌和物的骨料分離情況，以及混凝土拌和物本身的均勻性。進行碾壓混凝土工藝性試驗時，在倉面進行混凝土拌和物的外觀評價。碾壓混凝土拌和物的外觀柔和，拌和物均勻，骨料基本沒有分離。

3.2 現(xiàn)場碾壓混凝土可碾性評價

3.2.1 親和性

在現(xiàn)場通過表面觀察，混凝土拌和物的顏色均勻，砂石骨料表面附漿均勻，沒有水泥或粉煤灰結(jié)塊，剛出機的混凝土拌和物用手輕握時能成團成塊，松開后手心無過多灰漿黏附，石子表面有灰漿光亮感，混凝土和易性、保水性、均質(zhì)性較好。

3.2.2 工作性

碾壓混凝土的工作性主要通過混凝土可碾性反映。混凝土攤鋪后，在靜壓2遍、有振碾壓3～4遍后表面泛漿，碾輪過后混凝土有彈塑性 （塑性回彈），5～6遍以后90%以上表面有明顯灰漿泛出，混凝土表面濕潤，有光亮感。

3.2.3 碾壓混凝土VC值

碾壓混凝土拌和物的和易性主要通過VC值來反映。根據(jù)現(xiàn)場碾壓工藝試驗，入倉攤鋪碾壓混凝土VC值應控制在3～5 s。

4 結(jié)語

（1） 碾壓混凝土配合比參數(shù)較合理，碾壓混凝土工作性能滿足施工要求，混凝土倉面VC值在3～5 s可碾性較好。

（2）采用BW-202AD型振動碾，無壓振2遍+有壓振8遍+無壓振2遍，30 cm壓實厚度，混凝土相對密實度均大于98.5%，滿足設計規(guī)范要求。

（3）變態(tài)混凝土采用表層加漿，加漿量為50 L/m3，采用φ100 mm振搗器振搗，泛漿適中。

（4）通過合理的施工組織，使碾壓混凝土快速上升，是保證層間結(jié)合質(zhì)量的關鍵。

（5）通過試驗，確定了科學、可行的施工工藝，確保了工程質(zhì)量，同時為今后同類型大壩施工積累了寶貴經(jīng)驗。

［1］ DL/T 5112—2000 《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》［S］.

［2］ SL 48—94 《水工碾壓混凝土試驗規(guī)程》［S］.