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岩滩碾压混凝土围堰河槽段施工系统分析 摘要： 较详细叙述和分析了岩滩水电站碾压混凝土围堰施工从混凝土生产,经自卸汽车运输入仓到上坝碾压的混凝土施工一条龙系统，及碾压混凝土仓面细部结构与仓面混凝土施工质量控制。 关键词：岩滩水电站;碾压混凝土；围堰；汽车运输；施工技术 岩滩上游碾压混凝土围堰完成混凝土178 549m3,最大日浇筑量8 189。86m3，最大月上升速度25。10m，最大日升程1.5m,顺利完成国家“七五重点攻关项目三峡三期上横碾压混凝土围堰给予岩滩上游碾压混凝土围堰日上坝量4 000m3,月上升速度20m的攻关任务. 以下就岩滩碾压混凝土围堰施工从混凝土生产，经自卸汽车运输入仓到上坝碾压的混凝土施工一条龙系统,以及碾压混凝土仓面细部结构与模板工程等进行分析。 1 碾压混凝土施工一条龙系统分析 1.1 拌和楼 岩滩水电站围堰工程共有3座拌和楼，均于1988年2月投入使用.其中1#-31。5m3郑州楼、3#43m3进口日本自动楼以及20.8m3拌和站主要承担上游围堰高峰期常态混凝土的供应。243.0m3郑州楼向下游围堰供料。3座楼生产能力分析见下表1. 表1拌和搂生产能力分析表 楼序 型号 1 31.5郑州 2 43。0郑州 3 43。0日本 设计 常态小时产量 150m3/h 240m3/h 240m3/h 碾压混凝土小时产量 70m3/h 150m3/h 150m3/h 计算 小时产量（m3/h） 105135取120 150 150240取195 台班产量（m3) 1200。558 1950.558858 单罐拌和量 1.5m3525 3。0m3 3.2m3 拌和时间 150s 150s 150s 实际 最大台班产量 403.5 1725.6 1422 最大小时产量 215.7 201 一般台班运行时间 6.57。5 6。57。5 6.57。5 var _userid = ；var _siteid =2230;var _istoken = 1;var _model = Model03; WebPageSpeed =188; UrchinTrack()； （1）对自落式拌和机,在优选配比基础上，采取合适的投料顺序，经合适的拌和时间150180s(实际用150s),碾压混凝土拌和均匀,搅拌罐壁锃亮、无浆体粘附现象，说明自落式拌和机可以拌制出均匀的碾压混凝土。 （2)配套系统运行稳定性是保证混凝土稳产的重要因素。 施工中，有不合格的混凝土料出罐，一是过干,一是过湿。除与拌和楼称量系统的误差、操作人员的误操作等因素相关外，与砂石料质量及拌和楼缺少砂含水量监测自动补偿装置有主要关系。由于碾压混凝土对水的敏感性，进行砂含水量自动监测补偿是确保其质量的有效手段. 1。2 汽车入仓 碾压混凝土快速高强度施工,混凝土的上坝方式起控制性作用。汽车入仓方式，快速灵活、高效。这一特点与汽车入仓道路填筑、上升速度的综合分析，决定着它与其它入仓方式的可比性。 岩滩碾压混凝土围堰河槽段施工采取全部汽车入仓方式。在高强度快速施工情况下，道路系统运行基本正常,保证了堰体的正常上升。 （1)汽车直接入仓方式中，混凝土运输道路尤其是入仓道路，对堰体施工速度起控制性作用。从经济,快速，安全的观点出发，运输道路应充分利用已有道路,可与基坑开挖出碴线路结合,并充分利用已存在的上游小土石围堰。在高强度施工下，运输道路应布置成循环线。 (2）加强安全管理，控制好两个交会点。对如此大的入仓强度和如此频繁的汽车，应对拌和楼和入仓路口两个交会点进行严格控制. (3）汽车入仓道路的路面结构及轮胎冲洗应严格管理，避免或减少汽车入仓带来的污染. (4)在仓面面积大，便于汽车转弯、倒退卸料时，其快速、灵活的特点得到充分发挥。但在仓面小的情况下，受到很大制约。采取端部皮带机或起重机，仓内汽车倒运的方案也存在此问题.应从模板的安装工艺，仓内设备布置与运行，工期要求等多方面综合考虑.从施工强度看，只有连续式生产运输设备如皮带机才可与汽车入仓相比。 1。3 平仓 碾压混凝土采用薄层平仓法，铺料厚度要求34cm，实际以3540cm控制。 为控制好层面平整度,推土机操作人员应严格按照“少刮、浅摊、快提、快下”的要领进行作业,但由于汽车入仓在未压实的混凝土面上行驶,仓面平整度难以保证。 碾压混凝土由于用水量少,干硬，骨料分离一般较严重.采用9m3一次卸料，料堆高,分离现象更为严重.为解决此问题，应从混凝土配合比设计、运输、平仓各环节来综合考虑。 在上、下游围堰施工中进行了少水泥碾压混凝土配比试验.按255025的级配组合作现场试验，分离现象有一定改善.作为抗分离科研功关项目之一的摊铺机，经两个施工单位研制，在围堰岸坡段试验中使用,既减少了平仓设备的工作强度又减少了分离,取得了较好的技术、经济效果。 1.4 碾压 一般认为碾压速度以较低为好。对碾压速度的提高，应从能力、质量、设备布置等多方面考虑。碾压遍数是与碾压层厚、压实设备相对应的。如在施工中提高层厚，必须在确凿的试验资料基础上,从生产能力，碾压质量综合平衡。 1。5 施工设备一条龙分析 碾压混凝土施工设备一条龙在能力匹配上应以强度和质量为前提充分考虑设备完好率,留有适当的备用系数，以确保碾压混凝土快速续施工.一般可分为基本设备能力和最大设备能力。系统能力的匹配一般对此两者进行技术，经济的综合分析,以满足工程施工工期为目标。在施工仓面面积一定的情况下，系统能力随施工方式的不同而不同。 碾压混凝土采用土石坝施工方法，施工强度大,速度快，设备多，在仓面形成设备集中布置。从整个系统的配合运行上,碾压混凝土将常态混凝土吊罐入仓的空间交会方式变为平面交会方式,必须在仓面设备的作业顺序，相互配置，与附属作业的协调等各方面进行周密的规划。 2 碾压混凝土细部结构施工 必须对细部结构及特殊条件下的施工，从设计到管理进行精心规划,使质量与速度满足总体要求。这些细部施工问题主要有：层间结合与层面处理,廊道施工，异种混凝土施工，高温施工，雨天施工等。 2。1 层间结合与层面处理 层间结合质量是碾压混凝土最引人关注的问题。国内外大量试验表明，选取恰当的配比，层间间歇时间,采取恰当的层面处理及防止层面骨料集中等措施，碾压混凝土层间结合强度是可以满足设计要求的,但层间渗漏并非令人乐观. 岩滩碾压混凝土围堰河槽段施工，在层间结合上以8 h作为连续上升的间歇时间，超出8 h的层间作冲洗铺砂浆处理。经现场施工观察和下游岸坡段原型抗剪,90d芯样表观分析可见： (1)碾压混凝土层间间歇时间受多因素影响尤与施工中的气温、风速、混凝土本身特性有密切关系。为利于实际施工中控制，对层间间歇时间应在室内外各种试验基础上，确定出一条关系曲线。 （2）连续上升的下游岸坡段原型抗剪成果看：C值在1215kg/cm2，F值在1.2以上,满足要求。剪断面为层间结合面，较平滑，凹凸度不大，表明压实中上下层骨料咬合较少.从90d芯样看，混凝土表面致密性差,气孔多，层间和混凝土内部骨料架空较多，取芯中层面获得率在66%左右. （3)采取冲洗后铺砂浆工艺，在砂浆人工摊铺的均匀性和施工的及时性上必须全面考虑。应对砂浆的稠度及摊铺机械进行研制，并对铺砂浆层间结合指标进行现场试验. 采用全断面薄层碾压施工方式,层面处理工作量的强度很大.初凝时间的确定应考虑层面处理工作的经济性及时间,层面处理工作应尽量采取机械施工，以确保质量与速度。 2。2 廊道施工 坝内廊道增加了碾压混凝土施工的复杂性；廊道将仓面分开,提出了施工设备转移的问题,坝内廊道的设立会造成碾压混凝土内通向上游面的渗漏短路,产生渗漏。因此，除必须设置的基础固结及灌浆帷幕廊道外，基础排水措施应从技术、经济、施工各方面综合分析而决策。 从坝基排水及便于检查排水效果出发,上、下游碾压混凝土围堰设1。22.0m的基础排水廊道，廊道上边缘距迎水面3。5m.施工单位选定了侧墙常态现浇混凝土、板顶预制混凝土的方案。采用常态混凝土现浇廊道侧墙，为维持廊道平衡，要求廊道两侧混凝土同步上升。实际施工由于倒运设备等具体问题采取先浇廊道背水侧后浇上游侧的方案。 宜采用预制混凝土廊道,使碾压混凝土施工单一化，设备的转移用机械或廊道中部预留通道等措施。 采用现浇混凝土,为承受顶部汽车及振动碾设备的行走，混凝土强度必须达到75kg/m2。为避免等待令期间歇施工，必须在混凝土中掺早强剂或采用模板内撑.施工中，该部位速度较慢，混凝土强度可以达到要求。 2。3 异种混凝土施工 根据工程本身结构、地形、混凝土特性,碾压混凝土筑坝中不可避免地利用常态混凝土。从岩滩上、下游围堰施工看，常态混凝土一般用于下面几种情况： 基础：为保证建基石抗滑稳定，提供碾压设备的工作平台,设计要求在基岩面铺一层1m厚常态混凝土. 结构设计要求的配筋部位：为保证在上游围堰与纵向导墙整体结合效应,对上纵段设并缝钢筋；其上部与18坝段接触处设置了受力钢筋. 坝体细部结构如预埋件等部位:上、下游围堰河槽段与岸坡间设表面铁片止水；上游围堰为防止深层滑动,采取坝体上游粘土铺盖常态混凝土护面结构，为防渗漏在坝体上游面与粘土及混凝土接合处各设一道铁片止水,下游围堰左部与18#坝段接缝灌浆区铁片止水相接部门。下游围堰160m高程冲放水连通阀部位。 坝内现浇混凝土廊道。 金包银碾压混凝土筑坝技术的常态混凝土部位。上游围堰左侧与18坝段永久底孔牛腿相接，该部位小碾压无法施工。 由于常态混凝土与碾压混凝土在配比设计、初凝时间上的不一致，为确保两者结合质量，施工中应控制好两个要素； 一是时间控制：对常态混凝土或碾压混凝土的初凝时间，据工程实际施工进度，进行控制。掺用经试验论证有效的缓凝或速凝剂，是确保二者结合质量的有效途径。 二是顺序控制：对先浇常态混凝土还是先浇碾压混凝土,依实际地形及施工速度进行设计,分别对待。如用于基础部位的常态混凝土，对于岩石较平、面积较大的部位,应先浇常态混凝土，经处理待碾压混凝土浇平后铺砂浆上升，对于斜坡部位应采取同步上升的方式. 对先浇常态混凝土后碾压混凝土的情况，接头部采用碾压混凝土压实，搭接长度不小于20 cm。为避免振动碾下陷,常态混凝土应采用低塌落度，对先碾压后常态混凝土的情况，考虑施工进度将碾压混凝土接头部位压实成不大于14的坡面，两者接合部采用振捣器斜插实. 2.4 高温施工 据规定碾压混凝土施工宜在日平均气温525条件下进行.对于岩滩上游碾压混凝土围堰，据北科院就混凝土特性、全断面不分缝连续施工方式的温控计算成果，气温25以下可不采取防裂措施。考虑施工温度和气温条件,设计取消了原计划设置的诱导缝。气温大于25时即为高温施工，它影响着后期堰体温度裂缝及早期现场碾压混凝土工作度及层间间歇时间，应在落实的控制措施基础上，有限制的允许碾压混凝土施工。 设计上据碾压混凝土配比特性，采取低VC值、低温混凝土、掺缓凝剂等措施.对碾压混凝土VC值，高温天气机口以710s控制.低温碾压混凝土应根据温控要求从技术、经济等方面考虑。 施工中，对入仓混凝土采取边铺边碾的快速施工方式。对不能及时碾压的松散混凝土或压实后的混凝土采取塑料薄膜复盖、喷雾保湿、振动碾自动加水补偿等措施.仓面控制主要在于施工单位给予重视，严格执行. 2。5 雨天施工 据规定，降雨量大于3mm/h时应停止施工。实际工程,应根据工地降雨特点，采取当地气象预报结合工地水文气象站估测的方法，对降雨、尤其是暴雨情况进行预测，及时有效地指导仓面混凝土的施工。对已进仓混凝土,及时平仓碾压或用塑料薄膜复盖，并采取必要的仓面排水措施.对未及时保护的混凝土视其工作度，进行必要的补救处理或挖除。 2。6 养护 碾压混凝土高掺粉煤灰，早期强度低,养护工作对强度的有效发展及表面裂缝的防止是十分重要的.养生期对永久暴露面，一般维持3周以上,对水平施工层面应维持到上一层碾压混凝土开始铺筑为止。由此，对间隙施工的水平施工层应派专人进行养护工作，保持湿润,减少振动，对永久暴露面如堰体上、下游面，应将养护期与拆模时间结合起来.一般情况下，模板拆升快，对上、下游面的养护工作，施工单位应给予重视，采取适当的措施。 3 模板工程 岩滩上、下游碾压混凝土围堰迎水面采用悬臂散装钢模板.仓内每60cm（2层）高，沿混凝土层面设一排8的水平拉条，尾部用202020cm的混凝土锚块或向下部密实的混凝土内打入钢纤固定.施工中混凝土侧压力由3层水平拉条承受，模板的拆升以此标准，交叉作业连续上升。下游围堰迎水面横板结构同上，围令为钢管。 上、下游围堰背水面采用台阶形式，上游围堰背水坡模板采用散装钢模斜撑结构，下游围堰背水坡采用混凝土予制块构件，尺寸为1509550cm(长高宽）。 碾压混凝土采取通仓、薄层连续上升的方式，一般情况下一天上升3层，速度较快。全断面薄层增加了模板工程的施工强度。从悬臂钢模、混凝土予制块在岩滩的使用情况看,研制适合全碾压混凝土施工特点的模板结构是十分必要的。 对于全断面碾压混凝土的施工特点,从根本上改变模板走样严重局面，在研究碾混凝土的侧压力，钢筋握裹力的同时，在模板的锚固，支承方式上创新，提高整体刚度，寻找一种自身稳定的模板结构形式。 混凝土予制模板及滑模混凝土面板就是一种自身稳定的结构，碾压混凝土施工时作为模板使用.采用此方法,应对技术、经济、施工手段、温度控制、防渗等各方面综合分析。 为保证堰体连续施工,应从立模工艺上及仓面工种的组织协调上,减少模板工程对仓面作业的干扰.利用模板自身的受力构架，可在堰外提供一个模板拆装的有效工作空间,边拆边升，避免模板仓面内作业。在仓面施工上，模板施工与混凝土施工段交错进行，互相协调. 模板设计中应充分考虑施工中环节多，关系复杂等情况,以应付施工中出现的意外情况.如变形问题，设计中应考虑有效及时的校正手段。模板拆装作业的安全问题,充分考虑高空作业及台阶作业的安全措施.