朱海濤，蘇城峰

(廣東省水利水電第三工程局有限公司，廣東 東莞 523710)

1 工程概況

重慶市南川區(qū)沿塘水庫工程是一座具有農(nóng)業(yè)灌溉、農(nóng)村飲水和園區(qū)工業(yè)供水等綜合利用功能的小(Ⅰ)型水利工程，大壩級別為4級，C15自密實堆石混凝土重力壩，共設(shè)6個壩段，壩頂高程為661.80 m，寬為7 m，長為125 m，最大壩高為32.3 m。主要建筑物級別為4級，次要建筑物級別為5級，臨時性建筑物為5級。擋水壩段左岸長為64 m，右岸長為41 m，壩頂寬為7 m，壩體上游壩坡高程643.00 m以上鉛直，以下坡比為1∶0.2，下游壩坡高程653.0以上直立，下游坡比為1∶0.8；河床溢流壩段長為20 m，上游壩面為3∶1，溢流堰布置在河床中部壩身表孔，采用無閘開敞式實用堰，堰頂高程為658.30 m，設(shè)2孔，單孔9 m，溢流堰下游坡比為1∶0.8，泄槽末端采用反弧半徑為8 m接消力池，消力池長為31 m，消力池后接海漫，海漫長為50 m(工程結(jié)構(gòu)見圖1)。

圖1 沿塘水庫壩樞結(jié)構(gòu)示意

自密實混凝土是一種能夠依靠自重在堆石體空隙等狹小曲折空間內(nèi)長距離流動充填，并可充填細小空隙的混凝土；自密實堆石混凝土壩是利用自密實混凝土高流動性來填充堆石體的空隙，從而形成整體密實、強度可靠的大體積混凝土壩。用于堆石混凝土壩的自密實混凝土，除具備一般自密實混凝土的特點以外，還具有水泥用量低、水化熱低、能夠均勻通過并填注堆石體空隙，有效降低成本、環(huán)保等特點。

2 施工工藝流程

當(dāng)大壩澆筑模板安裝完成后，采用塔吊配合人工方式在澆筑倉面均勻堆成1.5～2.0 m高度的堆石體，堆石完成再對模板進行校正加固，經(jīng)倉面檢查合格后開始澆筑自密實混凝土(大壩施工流程見圖2所示)。

圖2 堆石混凝土工藝流程示意

3 準(zhǔn)備工作

3.1 基礎(chǔ)倉面處理

在澆筑自密實混凝土前，要保持基礎(chǔ)倉面清潔且無積水。為加強堆石混凝土壩層與層之間的結(jié)合能力，堆石混凝土壩的堆石在每一次澆筑后要高出收倉面60～140 mm。澆筑完畢后，應(yīng)檢查已澆混凝土面，清除混凝土面的浮漿等軟弱部分。鑿毛最終形成粗糙的麻面：微露小石，即粒徑5.0 mm以上小石總面積應(yīng)占處理面積的20%～30%，凹凸度控制在±2～3 mm，不得損傷骨料。

3.2 模板安裝

本工程采用懸臂模，安裝前進行測量放線，按照測放的位置，進行模板安裝，模板采用錨固在堆石料上的鋼筋進行對拉加固[1]。本工程堆石混凝土采用超細骨料，塌落度大(250～280 mm)，擴展性好(630～750 mm)，流動性強(V型漏斗通過時間7～25 s)[2]，因此對模板的拼縫要求更加嚴格，接縫處和模板下沿與混凝土面接觸處采用雙層雙面膠進行封堵，模板拼接內(nèi)外面采用膠帶進行封嚴。

4 石料堆放及質(zhì)量控制

自密實混凝土堆石壩對堆石的塊徑、質(zhì)量、布置間距有著嚴格的要求。

1) 對即將堆石的區(qū)域用白線劃分區(qū)域，用以區(qū)分位于上游面板1.0 m寬的不堆放塊石的區(qū)域，堆石料運輸?shù)缆穮^(qū)域，堆石區(qū)域。

2) 在石料進倉前，對石料進行全面檢查，材質(zhì)應(yīng)新鮮完整，質(zhì)地堅硬無剝落層和裂紋，清洗石料表面附著的泥土、灰層、泥塊，對少量粒徑小于30 cm的石料要分開運輸、分散堆放[3]。石料飽和抗壓強度不得小于30 MPa。采用開石工具對粒徑超過設(shè)計要求的塊石進行破裂，使其滿足設(shè)計要求。

3) 使用塔吊調(diào)運配合人工進行石料入倉，入倉后，人工輔助進行平倉處理，保證平倉后的石料符合底層粒徑大上層粒徑小、外層粒徑小中層粒徑大的堆放原則。平倉后應(yīng)再次檢查石料的質(zhì)量，將不符合要求的石料剔除，按照程序進行質(zhì)量檢查及澆筑前的倉面驗收，驗收合格后再進行自密實混凝土澆筑工序。自密實混凝土堆石示意見圖3。

圖3 自密實混凝土堆石示意

5 自密實混凝土施工

5.1 自密實混凝土拌和

自密實混凝土的施工配合比應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況結(jié)合設(shè)計配合比進行計算，水膠比的變化應(yīng)控制在±0.02～0.01，砂石用量變化應(yīng)控制在±5%范圍，水的用量變化應(yīng)控制在±10～20 kg，粉煤灰用量變化應(yīng)控制在±10～20 kg。當(dāng)水泥、粉煤灰、砂石骨料生產(chǎn)廠家發(fā)生變化或材料變更時，應(yīng)及時與實驗室聯(lián)系重新進行配合比試驗。

本工程自密實混凝土施工配合比見表1。

表1 自密實混凝土施工配合比

本工程采用1臺JS1000型雙臥軸式攪拌機拌合自密實性混凝土，每次開倉前，拌合站維護人員對稱重系統(tǒng)的精度、電器控制系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)進行調(diào)試保養(yǎng)，確?；炷辽a(chǎn)澆筑過程順利通暢，質(zhì)量穩(wěn)定[4]。

由于自密實性混凝土對用水量較為敏感，在開盤前，技術(shù)人員應(yīng)對計劃所使用的粗細骨料進行含水率測定，根據(jù)含水率的變化情況，隨時調(diào)整實際用水量。開機前操作人員需清洗攪拌機并清除機內(nèi)積水。

自密實性混凝土使用了較多的礦物摻合料其最短拌合時間應(yīng)比普通混凝土長，一般情況下不宜小于 2 min，使自密實混凝土具有和易性及均勻性。

5.2 自密實混凝土運輸

本工程大壩高自密實性混凝土采用混凝土罐車運輸至大壩底[5]，再用75型混凝土輸送泵泵送至倉面，用塔機配合布料機布料，該方式可確?；炷恋某鰝}質(zhì)量與澆筑過程的連續(xù)性。

澆筑混凝土順序應(yīng)做到先上游后下游，單向布置澆筑點，不可在倉面往復(fù)澆筑[6]。自密實混凝土澆筑時應(yīng)保證堆石高出混凝土面10～15 cm以利于上下層混凝土的粘接，同時在混凝土入倉前，應(yīng)檢查堆石的密實情況，保證堆石的密實程度符合澆筑要求[7]。

在泵送前，檢查好泵管，確保泵管之間連接緊密，在使用過程不出現(xiàn)泵管漏氣及漏漿。在進行泵管澆筑前，應(yīng)清理管內(nèi)的異物及殘留的混凝土，泵管澆筑自密實混凝土應(yīng)按照以下順序操作：

1) 先加入0.5～0.8 m3清水潤濕泵管，避免損傷泵管；

2) 使用同配合比0.5～1 m3(視管道長短靈活確定)自密實砂漿對泵管進行潤濕；

3) 在澆筑過程中，如果因故停止?jié)仓蛘咂渌蛟斐苫炷翝仓Ｖ?，?yīng)每隔10～15 min泵車重新運行一次，采用少量混凝土進行潤管，防止管道內(nèi)的自密實混凝土泌水離析；

4) 配專業(yè)人員進行跟蹤，實測自密實混凝土工作性能是否達到要求，以保證質(zhì)量的前提下滿足施工要求；

5) 自密實混凝土運輸過程不得加水，出機前發(fā)現(xiàn)自密實混凝土的和易性不符合施工要求，可通過重新拌和及添加外加劑等手段進行調(diào)整；如在泵管出口發(fā)現(xiàn)混凝土有質(zhì)量問題，應(yīng)及時采取措施舍棄，并暫停拌合，查找原因，由技術(shù)員調(diào)整配合比后再進行澆筑。

5.3 自密實混凝土澆筑

自密實混凝土澆筑前應(yīng)檢查倉面是否干凈濕潤，及時清理倉面雜物器具、松動石料。

1) 大壩底板混凝土澆筑為大體積混凝土澆筑，澆筑方式不合理容易出現(xiàn)溫度收縮裂縫，所以為防止此類情況出現(xiàn)，本工程采取連續(xù)不間斷的斜面分層澆筑方法進行施工。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點、拌和站混凝土拌和能力、鋼筋綁扎要求等實際情況，本工程大壩壩體采用分點連續(xù)澆筑，即按照“多個澆筑點，1次注滿，循序漸進”的方法實施，此方法既可方便澆筑施工操作，同時也可有助于調(diào)節(jié)大體積混凝土的溫度爬升。

2) 控制混凝土的澆筑速度，即不能太快，也不可太慢，避免混凝土堆積過高過厚，保證混凝土澆筑過程中均勻上升。

3) 混凝土澆筑完畢后，為保持混凝土內(nèi)外溫度均衡一致，混凝土澆筑12 h后對混凝土表面進行彩條布覆蓋，防止混凝土內(nèi)外溫度相差太大產(chǎn)生由于溫差太大引起的裂縫[8]。

4) 在自密實混凝土施工過程中，應(yīng)安排專人檢查澆筑過程中模板安裝和鋼筋的綁扎情況，發(fā)現(xiàn)問題時及時進行修正，保證澆筑過程的質(zhì)量和安全。

5) 倉面澆筑原則：

① 兩個澆筑點距離不超過3 m；

② 遵循單向逐點澆筑的原則，從上游面開始，沿短邊澆筑，盡量單項循環(huán)[9]。

自密實混凝土澆筑點示意見圖4。

圖4 自密實混凝土澆筑點示意

5.4 自密實混凝土養(yǎng)護

自密實堆石混凝土在澆筑完成后，在晴天時應(yīng)避免陽光直射混凝土面，雨天時防止雨水進入混凝土面，影響混凝土的成型質(zhì)量。自密實堆石混凝土的養(yǎng)護，在澆筑完成自密實堆石混凝土后，養(yǎng)護前宜避免受太陽暴曬，應(yīng)在澆筑完畢6～18 h內(nèi)開始灑水養(yǎng)護[10]。時間不宜小于28 d，有特殊要求的部位宜適當(dāng)延長養(yǎng)護時間[11]。高溫季節(jié)安排專門養(yǎng)護工人，不間斷的對已澆筑完的混凝土面進行灑水養(yǎng)護，以混凝土面始終保持濕潤為準(zhǔn)，至下一倉開始堆石時停止。

6 自密實混凝土質(zhì)量檢測

6.1 自密實性能現(xiàn)場檢測

在自密實混凝土拌和生產(chǎn)中，應(yīng)定期對混凝土拌和物的均勻性、拌和時間和稱量衡器的精度進行檢驗，如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即處理[12]。在對自密實混凝土進行拌和過程中，檢查拌和物的配料的穩(wěn)定性控制指標(biāo)及是否按照要求進行配比，每4 h不得少于1次。引氣混凝土的含氣量應(yīng)保證每班檢查一次，含氣量的范圍應(yīng)滿足5.0%±1.0%。同時應(yīng)按照工程設(shè)計要求檢測自密實混凝土拌和物的溫度、拌和時的當(dāng)?shù)貧鉁匾约鞍韬臀锏脑牧蠝囟?。自密實性能穩(wěn)定性控制指標(biāo)見表2。

表2 自密實性能穩(wěn)定性控制指標(biāo)

6.2 主要物理力學(xué)性能檢測

自密實混凝土澆筑的試壓件立方體可在拌合站出機口抽取，經(jīng)足齡標(biāo)樣后用以檢測混凝土的抗壓強度、抗?jié)B性、抗凍性?，F(xiàn)場取芯強度檢測與現(xiàn)場抗?jié)B檢測，按試驗檢測方案規(guī)定執(zhí)行。

7 結(jié)語

本文以重慶市南川區(qū)沿塘水庫為工程背景，總結(jié)了包括倉面處理、支立模板、堆石、自密實混凝土生產(chǎn)、運輸澆筑全流程在內(nèi)的成套完整嚴謹?shù)氖┕すに嚰百|(zhì)量控制關(guān)鍵措施，形成了以下結(jié)論：

1) 本工程所采用的自密實混凝土利用其自重填滿堆石體的空隙從而鋪滿整個倉面，脫模后大壩外觀光滑、平整，未出現(xiàn)蜂窩、麻面等質(zhì)量缺陷。

2) 自密實混凝土在堆石混凝土壩施工中工藝簡單、機械化程度高、進度快，無需振搗、密實性好；其配合比動態(tài)調(diào)整、質(zhì)量可控。本工程案例為實際施工積累了寶貴經(jīng)驗，其成功的應(yīng)用可供類似工程參考。