張建龍，田育功，馬伶俐

（1.漢能控股集團(tuán)有限公司，北京 100031；2.金安橋水電站有限公司，云南 麗江 674100）

1 工程概況

金安橋水電站大壩為碾壓混凝土重力壩，壩頂高程1 424 m，最大壩高160 m，壩頂長(zhǎng)度640 m。大壩共分21個(gè)壩段，從左到右依次為0號(hào)鍵槽壩段、1～5號(hào)左岸非溢流壩段、6號(hào)左岸沖沙底孔壩段、7～11號(hào)廠房壩段、12號(hào)右岸泄洪兼沖沙底孔壩段、13～15號(hào)右岸溢流表孔壩段及16～20號(hào)右岸非溢流壩段。大壩混凝土總量360萬m3，其中碾壓混凝土259萬m3（含右泄基礎(chǔ)17.01萬m3）。1 350 m高程以下為C9020三級(jí)配碾壓混凝土，以上為C9015三級(jí)配碾壓混凝土，壩體上游面防滲區(qū)為厚3～5 m的C9020二級(jí)配碾壓混凝土。

2 施工特點(diǎn)

（1）金安橋水電站大壩具有工程規(guī)模大、技術(shù)復(fù)雜、影響因素多等施工特點(diǎn)。針對(duì)玄武巖骨料特性，首先需要解決碾壓混凝土可碾性差的難題。

（2）工程所在流域氣候特征差異較大，大壩壩址區(qū)立體氣候明顯，碾壓混凝土施工需要解決晝夜溫差大、高溫、干燥、雨量集中等氣候因素帶來的難題。

（3）壩身孔口多 （12個(gè)），布置了5個(gè)泄洪表孔、3個(gè)沖沙泄洪底孔、4個(gè)廠房進(jìn)水口。

（4）壩體廊道多，布置了5層廊道，縱橫交錯(cuò)，累計(jì)長(zhǎng)度超過5 000延米，應(yīng)盡量簡(jiǎn)化壩體廊道結(jié)構(gòu)，以充分體現(xiàn)碾壓混凝土快速施工的優(yōu)越性。

（5）壩體不設(shè)縱縫，碾壓混凝土采取通倉薄層攤鋪，澆筑倉面大，碾壓混凝土 “層間結(jié)合、溫控防裂”是大壩施工的重點(diǎn)。

（6）工期緊，大壩碾壓混凝土原計(jì)劃于2006年11月開始澆筑，由于受壩址地質(zhì)條件復(fù)雜等因素的影響，實(shí)際上于2007年5月2日開始碾壓混凝土施工，延期了6個(gè)月。因此，需要高強(qiáng)度、連續(xù)施工，以滿足2008年5月底壩體達(dá)到1 350 m擋水高程的安全度汛要求。

3 配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化

配合比設(shè)計(jì)在碾壓混凝土筑壩中占有舉足輕重的作用，是快速筑壩最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。金安橋工程采用玄武巖人工骨料，骨料密度大、表面粗糙、具有很強(qiáng)的吸附性，導(dǎo)致混凝土用水量急劇增加，單位用水量比一般灰?guī)r骨料碾壓混凝土約高20～30 kg/m3。而且碾壓混凝土表觀密度大，三級(jí)配、二級(jí)配碾壓混凝土的表觀密度分別達(dá)到2 630 kg/m3和2 600 kg/m3。

針對(duì)玄武巖人工砂石粉含量低，通過外摻石粉代砂，精確控制技術(shù)方案， C9020、 C9015三級(jí)配混凝土石粉含量分別按18%、19%進(jìn)行控制，有效提高了碾壓混凝土拌和物性能；針對(duì)玄武巖骨料碾壓混凝土用水量高、VC值經(jīng)時(shí)損失快的特點(diǎn)，提高緩凝高效減水劑的摻量，降低用水量；對(duì)VC值實(shí)行動(dòng)態(tài)控制，岀機(jī)口VC值控制以倉面可碾性好為原則；優(yōu)化C9015三級(jí)配碾壓混凝土配合比，單位水泥用量從72 kg/m3降至63 kg/m3，有效降低了水化熱溫升。通過碾壓混凝土配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化，拌和物性能明顯改善，消除了碾壓后混凝土表面容易產(chǎn)生麻面的現(xiàn)象，顯著提高了層間結(jié)合質(zhì)量。優(yōu)化后的碾壓混凝土施工配合比見表1。

4 壩體材料分區(qū)優(yōu)化

壩體材料分區(qū)對(duì)碾壓混凝土快速筑壩、溫控防裂影響較大，大壩具備碾壓混凝土施工條件的部位應(yīng)盡量按碾壓混凝土分區(qū)設(shè)計(jì)優(yōu)化，對(duì)大壩的快速施工將十分有利。壩體材料分區(qū)設(shè)計(jì)優(yōu)化主要包括以下方面：將非溢流壩段碾壓混凝土分區(qū)范圍從原設(shè)計(jì)的1 413 m高程提高至1 422.5 m高程，提高9.5 m，置換常態(tài)混凝土3.5萬m3； 將7～10號(hào)進(jìn)水口壩段碾壓混凝土分區(qū)從原設(shè)計(jì)的1 366 m高程提高至1 367.8 m高程，采用汽車入倉方式，減輕了常態(tài)混凝土的澆筑壓力；原設(shè)計(jì)7～10號(hào)進(jìn)水口壩段1 367.8～1 424 m高程引水鋼管周邊為C2825W8F100二級(jí)配常態(tài)混凝土，其膠材用量達(dá)300 kg/m3，為此對(duì)1 384 m高程以上C2825常態(tài)混凝土分區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，廠房進(jìn)水口壩段左右兩側(cè)各10 m寬優(yōu)化為C9030W8F100三級(jí)配混凝土，壩段中間14 m寬的管槽區(qū)域仍為原設(shè)計(jì)的C2825W8F100二級(jí)配混凝土，由于采用90 d齡期三級(jí)配常態(tài)混凝土，提高了粉煤灰摻量，降低了混凝土水化熱，可防止進(jìn)水口壩段混凝土裂縫的產(chǎn)生；針對(duì)右泄基礎(chǔ)采用常態(tài)混凝土澆筑工期嚴(yán)重滯后的情況，將右泄基礎(chǔ)優(yōu)化為碾壓混凝土 （17.01萬m3），不但保證了右泄泄槽施工進(jìn)度，而且取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

5 運(yùn)輸入倉方案優(yōu)化

5.1 入倉方案的優(yōu)化

碾壓混凝土入倉運(yùn)輸歷來是制約快速施工的關(guān)鍵因素之一。實(shí)踐證明，碾壓混凝土采用汽車運(yùn)輸直接入倉是最有效的運(yùn)輸方式，減少了中間環(huán)節(jié)，可有效控制混凝土溫度回升。

金安橋工程原入倉方案是采用皮帶機(jī)供料線和負(fù)壓溜槽等入倉方式，投入大、布置繁雜、干擾大、費(fèi)時(shí)費(fèi)工，實(shí)際施工時(shí)確定了 “汽車直接入倉、汽車＋滿管溜槽＋倉面汽車”的方案。大壩1 350 m高程以下采用自卸汽車直接人倉方式，1 350 m高程以上采用 “自卸汽車+滿管溜槽＋倉面汽車”聯(lián)合運(yùn)輸方案。這樣充分利用了自卸汽車運(yùn)輸機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、滿管溜槽效率高、倉面汽車入倉靈活的優(yōu)勢(shì)，滿足了大壩碾壓混凝土高強(qiáng)度快速施工的要求。

本文選取有一定旅游開發(fā)基礎(chǔ)的、空間上鄰近的歷史文化同源的古村古鎮(zhèn)群落，從知名旅游網(wǎng)站搜取旅游者留下的相關(guān)評(píng)論為分析文本，借助內(nèi)容挖掘系統(tǒng)軟件進(jìn)行分析，識(shí)別獨(dú)特個(gè)性，確定每個(gè)古村古鎮(zhèn)的旅游發(fā)展主攻方向。具體方案包含3個(gè)步驟：

5.2 箱式滿管溜槽

利用岸坡地形搭設(shè)滿管溜槽是解決碾壓混凝土垂直運(yùn)輸?shù)男滦褪侄?，適合大壩上部或汽車無法直接入倉的部位，可替代傳統(tǒng)的負(fù)壓溜槽運(yùn)輸方案。金安橋工程箱式滿管溜槽以大壩岸坡地形為依托進(jìn)行布置，在左岸1號(hào)壩段、右岸20號(hào)壩段壩頂高程布置箱式滿管溜槽 （見圖1）。

表1 金安橋大壩碾壓混凝土施工配合比

圖1 右岸20號(hào)壩段滿管溜槽布置

箱式滿管溜槽尺寸為800 mm×800 mm，下傾角40°～50°，受料斗容積約20 m3。倉外自卸汽車運(yùn)輸9 m3碾壓混凝土通過滿管溜槽卸入倉面自卸汽車中，一般用時(shí)15～25 s，單條箱式滿管溜槽設(shè)計(jì)輸送能力為500 m3／h。由于近年來的碾壓混凝土均為高石粉含量、低VC值的半塑性混凝土，令人擔(dān)憂的骨料分離問題也迎刃而解。箱式滿管運(yùn)輸?shù)腣C值損失小，對(duì)提高層間結(jié)合十分有利，滿管溜槽運(yùn)行狀態(tài)平穩(wěn)。金安橋大壩采用滿管溜槽輸送混凝土約70萬m3，輸送強(qiáng)度和質(zhì)量令人滿意。

6 倉面分區(qū)

碾壓混凝土倉面主要根據(jù)大壩結(jié)構(gòu)布置、拌和能力、入倉方式、澆筑強(qiáng)度等要求進(jìn)行分區(qū)，以解決混凝土運(yùn)輸?shù)母邚?qiáng)度和連續(xù)性問題。

金安橋大壩碾壓混凝土入倉方案為：1 350 m高程以下以汽車直接入倉為主，采用大倉面連續(xù)快速澆筑； 1 350 m高程以上碾壓混凝土以箱式滿管溜槽入倉為主，由于廠房壩段、溢流壩段等布置，上部碾壓混凝土按左岸、右岸分區(qū)施工。采用斜層平推碾壓法 (斜層碾壓)、流水作業(yè)、均衡施工，盡量把多個(gè)倉面合并為一個(gè)大區(qū)施工，提高了碾壓混凝土施工效率，減少了橫縫模板量，充分發(fā)揮了碾壓混凝土快速施工的優(yōu)勢(shì)。碾壓混凝土倉面分區(qū)見表2。

表2 金安橋大壩碾壓混凝土倉面分區(qū)及入倉手段

7 層間結(jié)合質(zhì)量控制

7.1 層間結(jié)合處理

層間結(jié)合質(zhì)量在碾壓混凝土施工中尤為重要，關(guān)系到大壩防滲、抗滑穩(wěn)定和整體性能，是施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)。碾壓混凝土液化泛漿是在振動(dòng)碾的振動(dòng)碾壓作用下從混凝土液化中提出的漿體，這層薄薄的漿體是保證層間結(jié)合質(zhì)量的關(guān)鍵所在，液化泛漿已作為評(píng)價(jià)碾壓混凝土可碾性的重要標(biāo)準(zhǔn)。

金安橋大壩嚴(yán)格按照制定的 “碾壓混凝土施工工法”施工，開倉前對(duì)縫面進(jìn)行沖毛，并清除倉面積水、雜物等，第一坯碾壓混凝土攤鋪前均勻攤鋪一層1.5 cm厚的砂漿層，以保證新老混凝土的層間結(jié)合質(zhì)量。

碾壓層混凝土施工按規(guī)定的碾壓參數(shù)進(jìn)行控制，及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于碾壓層出現(xiàn)的不泛漿、麻面、骨料集中、冷縫等情況及時(shí)采取清除、加漿補(bǔ)碾等措施進(jìn)行處理，以確保碾壓混凝土的層間結(jié)合質(zhì)量。

7.2 VC值動(dòng)態(tài)控制

VC值的大小對(duì)碾壓混凝土的性能有著顯著影響，碾壓混凝土拌和物現(xiàn)場(chǎng)控制的重點(diǎn)是VC值和初凝時(shí)間，VC值動(dòng)態(tài)控制是保證碾壓混凝土可碾性和層間結(jié)合的關(guān)鍵。金安橋大壩碾壓混凝土VC值根據(jù)季節(jié)、時(shí)段、氣溫變化隨時(shí)調(diào)整，白天控制岀機(jī)口VC值為1～3 s（倉面VC值按3～5 s控制），夜晚控制岀機(jī)口VC值為2～5 s，確保了可碾性。針對(duì)玄武巖骨料碾壓混凝土液化泛漿較差的情況，在保持配合比參數(shù)不變的條件下，提高外加劑摻量，在外加劑減水和緩凝的雙重作用下，降低了VC值，延緩了凝結(jié)時(shí)間，有效提高了碾壓混凝土的可碾性及液化泛漿和層間結(jié)合質(zhì)量。

7.3 斜層碾壓

8 溫控防裂技術(shù)

金安橋水電站工程地處云貴高原，壩址區(qū)海拔高，具有典型的高原氣候特點(diǎn)，晝夜溫差大、光照強(qiáng)烈、多風(fēng)、蒸發(fā)量大，近幾年來極端最高氣溫為40℃，極端最低氣溫為-6.2℃，冬、春季寒潮降溫頻繁，對(duì)溫控防裂影響較大。

8.1 溫控設(shè)計(jì)要求

大壩碾壓混凝土分13個(gè)溫控區(qū)，各區(qū)控制要求略有不同，按內(nèi)外溫差、允許澆筑溫度、容許最高溫度等進(jìn)行控制：①碾壓混凝土內(nèi)外溫差控制不超過15℃。②4月～9月高溫期，基礎(chǔ)強(qiáng)約束區(qū)允許澆筑溫度為17～18℃，基礎(chǔ)弱約束區(qū)為18～20℃，非約束區(qū)為20～22℃。③4月～9月，強(qiáng)約束區(qū)容許最高溫度為27℃，弱約束區(qū)為28.5～29.5℃，非約束區(qū)為30.5～33℃。

8.2 降低混凝土水化熱溫升

配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化采用高摻粉煤灰、高摻外加劑，低用水量、低VC值和石粉代砂的技術(shù)路線。C9020及C9015三級(jí)配碾壓混凝土粉煤灰摻量分別提高至60%及63%，提高外加劑摻量至1.2%，把原三級(jí)配用水量從100 kg/m3降低到90 kg/m3，同時(shí)采用外摻石粉代砂技術(shù)方案，有效降低了碾壓混凝土水化熱溫升，改善混凝土性能。此外，把好原材料進(jìn)場(chǎng)關(guān)，如水泥入罐溫度、砂含水率等，從源頭上控制水化熱溫升。

8.3 控制出機(jī)口溫度

拌和系統(tǒng)預(yù)冷設(shè)施按碾壓混凝土出機(jī)口溫度不大于12℃、常態(tài)混凝土不大于10℃進(jìn)行配置。根據(jù)外界氣溫及混凝土出機(jī)口溫度要求，可選擇骨料一次風(fēng)冷、二次風(fēng)冷、加冷水、加冰等不同的組合方式，滿足預(yù)冷混凝土出機(jī)口溫度要求。

8.4 控制澆筑溫度

嚴(yán)格控制碾壓混凝土澆筑溫度。金安橋工程以汽車直接入倉為主，混凝土從出機(jī)口至碾壓完成的溫度回升一般不大于5℃，澆筑溫度滿足設(shè)計(jì)要求。主要措施如下：①自卸汽車運(yùn)混凝土?xí)r在車廂頂部設(shè)置了可以滑動(dòng)的遮陽苫布，防止曝露；②加快倉面碾壓速度，從出機(jī)口到碾壓完畢一般控制在4 h以內(nèi)；③噴霧降溫保濕，白天干燥或高溫時(shí)段用噴霧槍噴水霧，改善倉面小氣候，降低倉面溫度4～6℃，也起到保濕作用；④覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，對(duì)剛收倉的混凝土面覆蓋聚氯乙烯卷材，對(duì)已終凝的混凝土進(jìn)行不間斷灑水養(yǎng)護(hù)，保持倉面潮濕。

8.5 通水冷卻

該工程冷卻水管采用專用HDPE塑料水管，間距一般為1.5 m（防滲區(qū)的水平間距加密到1 m），冷卻水管鋪設(shè)順碾壓條帶進(jìn)行，單根管路總長(zhǎng)不超過300 m。一期通水冷卻是削減混凝土水化熱溫升的有效措施之一。一期通水時(shí)間為20 d左右，一般可以削減2～4℃最高溫度峰值。根據(jù)實(shí)測(cè)資料，碾壓混凝土最高溫度出現(xiàn)在混凝土澆筑后第4天至第9天。加強(qiáng)通水冷卻的日常管理十分重要，必須確保通水的有效性。為了及時(shí)監(jiān)測(cè)壩內(nèi)混凝土最高溫度，還埋設(shè)了必要的電子測(cè)溫計(jì)，對(duì)大壩內(nèi)部混凝土溫度進(jìn)行了有效的監(jiān)測(cè)控制。

9 結(jié)語

（1）金安橋水電站大壩充分利用碾壓混凝土快速施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化和技術(shù)創(chuàng)新，保證了度汛等重大節(jié)點(diǎn)工期目標(biāo)的按期實(shí)現(xiàn)。

（2）針對(duì)玄武巖骨料特性，碾壓混凝土配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)路線正確，有效降低了水化熱溫升，明顯改善了碾壓混凝土工作性能。

（3）只要條件允許，盡量把若干個(gè)壩段并成一個(gè)大倉面，可以實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)、循環(huán)作業(yè)、均衡施工，提高了碾壓混凝土施工效率。

（4）自卸汽車＋滿管溜槽＋倉面汽車運(yùn)輸方案，是最快捷、高效、靈活的運(yùn)輸方式，可有效減少混凝土溫度回升，加快施工進(jìn)度。

（5）碾壓混凝土現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制的關(guān)鍵是層間結(jié)合，對(duì)VC值實(shí)行動(dòng)態(tài)控制，采用斜層碾壓有效縮短層間間隔時(shí)間，減少倉面的資源配置，對(duì)提高層間結(jié)合質(zhì)量十分有利。

（6）“層間結(jié)合、溫控防裂”是碾壓混凝土快速筑壩的核心技術(shù)，溫控防裂的關(guān)鍵是要保證大壩最高溫度不得超過設(shè)計(jì)要求的容許最高溫度，防止大壩產(chǎn)生裂縫。

［1］ 田育功.碾壓混凝土快速筑壩關(guān)鍵技術(shù)分析［C］//中國(guó)大壩委員會(huì).中國(guó)碾壓混凝土筑壩技術(shù)2008.北京：中國(guó)水利水電出版社，2008：42-48.

［2］ DL/T5112—2009 水工碾壓混凝土施工規(guī)范［S］.