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(kù)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(jí)別為4級(jí)，C15自密實(shí)堆石混凝土重力壩，共設(shè)6個(gè)壩段，壩頂高程為661.80 m，寬為7 m，長(zhǎng)為125 m，最大壩高為32.3 m。主要建筑物級(jí)別為4級(jí)，次要建筑物級(jí)別為5級(jí)，臨時(shí)性建筑物為5級(jí)。擋水壩段左岸長(zhǎng)為64 m，右岸長(zhǎng)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(zhǎng)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(wú)閘開敞式實(shí)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(zhǎng)為31 m，消力池后接海漫，海漫長(zhǎng)為50 m(工程結(jié)構(gòu)見圖1)。

圖1 沿塘水庫(kù)壩樞結(jié)構(gòu)示意

自密實(shí)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(zhǎng)距離流動(dòng)充填，并可充填細(xì)小空隙的混凝土；自密實(shí)堆石混凝土壩是利用自密實(shí)混凝土高流動(dòng)性來(lái)填充堆石體的空隙，從而形成整體密實(shí)、強(qiáng)度可靠的大體積混凝土壩。用于堆石混凝土壩的自密實(shí)混凝土，除具備一般自密實(shí)混凝土的特點(diǎn)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(diǎn)。

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(cāng)面均勻堆成1.5～2.0 m高度的堆石體，堆石完成再對(duì)模板進(jìn)行校正加固，經(jīng)倉(cāng)面檢查合格后開始澆筑自密實(shí)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(cāng)面處理

在澆筑自密實(shí)混凝土前，要保持基礎(chǔ)倉(cāng)面清潔且無(wú)積水。為加強(qiáng)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(cāng)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(jìn)行測(cè)量放線，按照測(cè)放的位置，進(jìn)行模板安裝，模板采用錨固在堆石料上的鋼筋進(jìn)行對(duì)拉加固[1]。本工程堆石混凝土采用超細(xì)骨料，塌落度大(250～280 mm)，擴(kuò)展性好(630～750 mm)，流動(dòng)性強(qiáng)(V型漏斗通過時(shí)間7～25 s)[2]，因此對(duì)模板的拼縫要求更加嚴(yán)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(jìn)行封堵，模板拼接內(nèi)外面采用膠帶進(jìn)行封嚴(yán)。

4 石料堆放及質(zhì)量控制

自密實(shí)混凝土堆石壩對(duì)堆石的塊徑、質(zhì)量、布置間距有著嚴(yán)格的要求。

1) 對(duì)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(yùn)輸?shù)缆穮^(qū)域，堆石區(qū)域。

2) 在石料進(jìn)倉(cāng)前，對(duì)石料進(jìn)行全面檢查，材質(zhì)應(yīng)新鮮完整，質(zhì)地堅(jiān)硬無(wú)剝落層和裂紋，清洗石料表面附著的泥土、灰層、泥塊，對(duì)少量粒徑小于30 cm的石料要分開運(yùn)輸、分散堆放[3]。石料飽和抗壓強(qiáng)度不得小于30 MPa。采用開石工具對(duì)粒徑超過設(shè)計(jì)要求的塊石進(jìn)行破裂，使其滿足設(shè)計(jì)要求。

3) 使用塔吊調(diào)運(yùn)配合人工進(jìn)行石料入倉(cāng)，入倉(cāng)后，人工輔助進(jìn)行平倉(cāng)處理，保證平倉(cāng)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(cāng)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(jìn)行質(zhì)量檢查及澆筑前的倉(cāng)面驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后再進(jìn)行自密實(shí)混凝土澆筑工序。自密實(shí)混凝土堆石示意見圖3。

圖3 自密實(shí)混凝土堆石示意

5 自密實(shí)混凝土施工

5.1 自密實(shí)混凝土拌和

自密實(shí)混凝土的施工配合比應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況結(jié)合設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行計(jì)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(shí)，應(yīng)及時(shí)與實(shí)驗(yàn)室聯(lián)系重新進(jìn)行配合比試驗(yàn)。

本工程自密實(shí)混凝土施工配合比見表1。

表1 自密實(shí)混凝土施工配合比

本工程采用1臺(tái)JS1000型雙臥軸式攪拌機(jī)拌合自密實(shí)性混凝土，每次開倉(cāng)前，拌合站維護(hù)人員對(duì)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(jìn)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(shí)性混凝土對(duì)用水量較為敏感，在開盤前，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)計(jì)劃所使用的粗細(xì)骨料進(jìn)行含水率測(cè)定，根據(jù)含水率的變化情況，隨時(shí)調(diào)整實(shí)際用水量。開機(jī)前操作人員需清洗攪拌機(jī)并清除機(jī)內(nèi)積水。

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

5.2 自密實(shí)混凝土運(yùn)輸

本工程大壩高自密實(shí)性混凝土采用混凝土罐車運(yùn)輸至大壩底[5]，再用75型混凝土輸送泵泵送至倉(cāng)面，用塔機(jī)配合布料機(jī)布料，該方式可確?；炷恋某鰝}(cāng)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(diǎn)，不可在倉(cāng)面往復(fù)澆筑[6]。自密實(shí)混凝土澆筑時(shí)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(shí)在混凝土入倉(cāng)前，應(yīng)檢查堆石的密實(shí)情況，保證堆石的密實(shí)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(jìn)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(shí)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(rùn)濕泵管，避免損傷泵管；

2) 使用同配合比0.5～1 m3(視管道長(zhǎng)短靈活確定)自密實(shí)砂漿對(duì)泵管進(jìn)行潤(rùn)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(yùn)行一次，采用少量混凝土進(jìn)行潤(rùn)管，防止管道內(nèi)的自密實(shí)混凝土泌水離析；

4) 配專業(yè)人員進(jìn)行跟蹤，實(shí)測(cè)自密實(shí)混凝土工作性能是否達(dá)到要求，以保證質(zhì)量的前提下滿足施工要求；

5) 自密實(shí)混凝土運(yùn)輸過程不得加水，出機(jī)前發(fā)現(xiàn)自密實(shí)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(jìn)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(shí)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(jìn)行澆筑。

5.3 自密實(shí)混凝土澆筑

自密實(shí)混凝土澆筑前應(yīng)檢查倉(cāng)面是否干凈濕潤(rùn)，及時(shí)清理倉(cāng)面雜物器具、松動(dòng)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(jìn)行施工。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、拌和站混凝土拌和能力、鋼筋綁扎要求等實(shí)際情況，本工程大壩壩體采用分點(diǎn)連續(xù)澆筑，即按照“多個(gè)澆筑點(diǎn)，1次注滿，循序漸進(jìn)”的方法實(shí)施，此方法既可方便澆筑施工操作，同時(shí)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(duì)混凝土表面進(jìn)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(shí)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(shí)及時(shí)進(jìn)行修正，保證澆筑過程的質(zhì)量和安全。

5) 倉(cāng)面澆筑原則：

① 兩個(gè)澆筑點(diǎn)距離不超過3 m；

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

自密實(shí)混凝土澆筑點(diǎn)示意見圖4。

圖4 自密實(shí)混凝土澆筑點(diǎn)示意

5.4 自密實(shí)混凝土養(yǎng)護(hù)

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

6 自密實(shí)混凝土質(zhì)量檢測(cè)

6.1 自密實(shí)性能現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

在自密實(shí)混凝土拌和生產(chǎn)中，應(yīng)定期對(duì)混凝土拌和物的均勻性、拌和時(shí)間和稱量衡器的精度進(jìn)行檢驗(yàn)，如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即處理[12]。在對(duì)自密實(shí)混凝土進(jìn)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(jìn)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(shí)應(yīng)按照工程設(shè)計(jì)要求檢測(cè)自密實(shí)混凝土拌和物的溫度、拌和時(shí)的當(dāng)?shù)貧鉁匾约鞍韬臀锏脑牧蠝囟?。自密?shí)性能穩(wěn)定性控制指標(biāo)見表2。

表2 自密實(shí)性能穩(wěn)定性控制指標(biāo)

6.2 主要物理力學(xué)性能檢測(cè)

自密實(shí)混凝土澆筑的試壓件立方體可在拌合站出機(jī)口抽取，經(jīng)足齡標(biāo)樣后用以檢測(cè)混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性、抗凍性?，F(xiàn)場(chǎng)取芯強(qiáng)度檢測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)抗?jié)B檢測(cè)，按試驗(yàn)檢測(cè)方案規(guī)定執(zhí)行。

7 結(jié)語(yǔ)

本文以重慶市南川區(qū)沿塘水庫(kù)為工程背景，總結(jié)了包括倉(cāng)面處理、支立模板、堆石、自密實(shí)混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸澆筑全流程在內(nèi)的成套完整嚴(yán)謹(jǐn)?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(shí)混凝土利用其自重填滿堆石體的空隙從而鋪滿整個(gè)倉(cāng)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(shí)混凝土在堆石混凝土壩施工中工藝簡(jiǎn)單、機(jī)械化程度高、進(jìn)度快，無(wú)需振搗、密實(shí)性好；其配合比動(dòng)態(tài)調(diào)整、質(zhì)量可控。本工程案例為實(shí)際施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，其成功的應(yīng)用可供類似工程參考。