郭 峰

（中國水利水電第八工程局有限公司 長沙市 410007）

1 工程概況

沐若水電站工程地處馬來西亞婆羅洲島的砂撈越州，壩址位于拉讓（Rajang）河流域源頭沐若河上，距民都魯市約270 km，沐若水電站是拉讓河上游四級梯級開發(fā)中的第2個梯級電站，距下游已建好的巴貢水電站約70 km。沐若水電站大壩設(shè)計壩型為碾壓混凝土弧形重力壩，最大壩高151m，大壩工程碾壓混凝土153萬m3，常態(tài)混凝土14.6萬m3。碾壓混凝土層間膠結(jié)的好壞，將直接影響大壩的運行安全，是影響碾壓混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一。

沐若大壩碾壓混凝土進行了兩次現(xiàn)場碾壓工藝試驗。在第一次碾壓工藝試驗的基礎(chǔ)上，補充進行第二次碾壓工藝試驗。原位搞剪試驗安排在補充試驗中完成，共進行了7組（28個試塊）原位抗剪試驗。

2 試驗?zāi)康?/h2>

沐若河流域?qū)贌釒Ъ撅L氣候，年平均氣溫26.5℃，最高氣溫31.5℃。降雨呈微弱性季節(jié)性，平均最旱月份的降雨量約為60mm，平均年降雨量約為3 681mm，估計降雨歷時超過1 h的降雨時間在沐若壩址每年約140天，年均降雨＞10mm的天數(shù)為118天。所以沫若大壩碾壓混凝土必須在多雨高溫季節(jié)施工。同時，根據(jù)毛料的地質(zhì)情況，采用石粉代替部分粉煤灰。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，需采取多種綜合措施，才能保證大壩混凝土的施工質(zhì)量。

這樣的話，氣象和毛料地質(zhì)條件對碾壓混凝土層間膠結(jié)影響很大，為了找到最佳的層間處理技術(shù)，在沐若工地現(xiàn)場開展了碾壓混凝土原位抗剪試驗研究。

3 試驗配合比

本次原位抗剪試驗針對沐若主體大壩C18015 F50W6三級配碾壓混凝土進行，配合比參數(shù)見表1。

4 原位抗剪試驗

4.1 層面抗剪參數(shù)設(shè)計指標

根據(jù)《沐若水電站碾壓混凝土重力壩設(shè)計專題報告》，碾壓混凝土層間參數(shù)：f′=1.0，c′=1.0MPa。

表1 碾壓工藝試驗施工配合比

4.2 試件制備

試驗對選定工況各制備一組試樣，每組試樣制備4塊試件。每塊試件的尺寸為50 cm×50 cm，高度約為30 cm（以碾壓層厚控制），誤差小于2 cm，共制作7組試樣（28塊試件）。各種工況見表2。

表2 碾壓混凝土原位抗剪試驗工況

表3 沐若RCC原位抗剪試驗成果匯總表

4.3 試驗方法

按試驗規(guī)程進行，采用平推法，推力方向與層面方向平行且與振動碾壓方向成垂直。試驗時，法向分配為 0.5 MPa、1.5 MPa、2.0 MPa、3.0 MPa 共 4 級進行加壓，按庫侖表達式通過回歸和作圖法(點群中心法)計算求出峰值強度 f′、c′值。

抗剪斷強度用庫侖公式τ＝σf′＋c′表示。

4.4 試驗成果

原位抗剪試驗進行了7組180 d齡期混凝土試驗，共28塊試件，試驗結(jié)果見表3。

5 數(shù)據(jù)分析

（1）層間結(jié)合各工況的摩擦系數(shù)f′在1.02～1.69之間；層間結(jié)合各工況的粘聚力 c′在（1.07～1.55）MPa 之間。

（2）B3是碾壓混凝土初凝前進行鋪灑凈漿處理，摩擦系數(shù)f′與 粘聚力 c′結(jié)果為最高；B1與B2屬于碾壓混凝土初凝前不處理直接上升方式，B1、B2的摩擦系數(shù)f′、粘聚力 c′結(jié)果次之；B5 屬于混凝土初凝之后，終凝之前采用鋪灑砂漿上升方式，B6、B7同屬于碾壓混凝土終凝之后，B6采用鋪灑砂漿處理，而B7采用提高一個等級一級配常態(tài)混凝土接縫處理，B5、B6、B7摩擦系數(shù)f′、粘聚力c′值結(jié)果相當，但相對于B1、B2又稍低一些。B4屬于混凝土初凝之后，終凝之前未處理直接上升方式，其摩擦系數(shù) f′、粘聚力 c′值結(jié)果最差。

（3）在碾壓混凝土初凝（初凝時間為12 h35min）之前采用不處理直接上升間隔時間為2 h46 min的摩擦系數(shù)f′為1.30、粘聚力 c′為 1.52MPa；間隔時間為 8 h12min的摩擦系數(shù) f′為 1.43、粘聚力 c′為 1.52MPa，兩者摩擦系數(shù)f′、粘聚力c′結(jié)果相當。

（4）混凝土初凝（初凝時間為12 h35 min）之前，采用鋪灑水泥凈漿間隔時間為8 h16 min上升方式的摩擦系數(shù) f′為 1.69，粘聚力c′為1.55MPa；未處理直接上升間隔時間為8 h12 min的摩擦系數(shù) f′為 1.43、 粘聚力 c′為 1.52 MPa，摩擦系數(shù)f′鋪凈漿的效果明顯好于未處理直接上升的結(jié)果。但兩種上升方式的粘聚力c′值結(jié)果相當。

（5）混凝土初凝之后，終凝（終凝時間為21 h20 min）之前間隔時間為14 h58min采用未處理直接上升的摩擦系數(shù) f′為 1.02，粘聚力 c′為 1.07MPa；間隔時間為15h12min采用鋪灑砂漿上升的摩擦系數(shù)f′為1.21，粘聚力 c′為1.27MPa；采用鋪灑砂漿的摩擦系數(shù)f′、粘聚力 c′值明顯高于未處理直接上升的結(jié)果。

（6）混凝土終凝之后，采用鋪灑水泥砂漿間隔時間為77 h58min上升方式的摩擦系數(shù)f′為1.18，粘聚力c′為1.24MPa；采用提高一個等級一級配常態(tài)混凝土間隔時間為78 h14min上升方式的摩擦系數(shù) f′為 1.24、粘聚力 c′為 1.25MPa，兩種上升處理方式的摩擦系數(shù)f′、粘聚力c′值結(jié)果相當。

（7）采用石粉作為摻合料的碾壓混凝土的親和性和可碾性較好，但在實際施工過程中應(yīng)嚴格控制石粉含量。在現(xiàn)場原位抗剪試驗中發(fā)現(xiàn)骨料有裹粉現(xiàn)象，在大壩碾壓混凝土施工中應(yīng)引起重視。

根據(jù)本次馬來西亞沐若碾壓混凝土原位剪切試驗成果，采取正常的處理方式進行施工，碾壓混凝土摩擦系數(shù) f′為（1.18～1.69），粘聚力 c′為（1.24～1.55）MPa。

6 結(jié) 語

根據(jù)本次馬來西亞沐若碾壓混凝土原位剪切試驗成果，采取正常的處理方式進行施工，碾壓混凝土摩擦系數(shù) f′為（1.18～1.69），粘聚力 c′為（1.24～1.55）MPa。同時，根據(jù)現(xiàn)場實際施工的需要，確定了現(xiàn)場碾壓混凝土層間處理的方法：

層間間隔6 h以內(nèi)，層間不做處理，直接鋪料上升；層間間隔（6～10）h，層間加鋪水泥凈漿后鋪料上升；層間間隔（10～12）h，由質(zhì)檢和試驗當班負責人員現(xiàn)場判定情況后可加加鋪水泥凈漿后鋪料上升；層間間隔超過12 h，層間按施工縫面處理。