龙滩水电站左岸大坝碾压混凝土施工(谢映怀)

  摘要: 先进的施工技术和正确的施工方法是加快工程进度、保证工程质量的关键。龙滩水电站装机630万kW，年发电量187亿kW?h，碾压混凝土大坝最大坝高216.5m，是目前世界上最高的碾压混凝土坝。针对龙滩大坝的施工特点，重点介绍左岸进水口22、23号坝段的施工准备、摊铺碾压和质量控制，并对施工中出现的问题提出解决方法。

关 键 词: 左岸大坝工程;碾压混凝土;施工技术;龙滩水电站

中图分类号: TV544+ .921 文献标识码: A

1 工程概况

龙滩水电站位于广西壮族自治区天峨县境内的红水河上，电站一期装机容量490万kW，最终装机容量630万kW，年发电量187亿kW?h。大坝最大坝高216.5m，是国家西部大开发、“西电东送”的标志性工程，也是目前世界上最高的碾压混凝土坝。武警水电第一总队承担大坝左岸厂房进水口22～32号坝段施工，其中22、23号坝段为碾压混凝土，碾压混凝土量约23万m3 。

2 施工准备

2.1 混凝土运输和入仓设备配置

龙滩水电站工程左、右岸均布置混凝土拌和系统，因左岸施工场地狭窄，混凝土运输受地形、道路以及拌和系统生产能力限制较多，左岸坝段碾压混凝土由右岸拌和系统拌制，运距4.5km。

碾压混凝土拌和料运输采用自卸汽车+受料斗+汽车仓内转料等组合运输方式。249～290m高程混凝土由自卸汽车通过坝后7号公路直接入仓倒料，根据仓面大小及浇筑强度，配置水平运输自卸汽车20～30辆;290～300m高程混凝土采用在24号坝段右侧横缝处安装受料斗，自卸汽车经301m平台至24号坝段直接受料，仓内由自卸汽车转料，配置水平运输自卸汽车30辆，仓内转料汽车4辆。

2.2 仓面设备配置

左岸坝段碾压混凝土最高日浇筑强度为4500m3 ，仓面选用3台SD16L平仓机作为平仓设备;碾压设备选用3台YZC12型自行式振动碾和2台YZ1.8型手扶式振动碾;碾压混凝土由2台电动振动夯改装的切缝机进行切缝。另外，根据施工需要，配置2台移动式喷雾机和3台高压水冲毛机。

2.3 仓面浇筑准备

每仓混凝土浇筑前须编制一份浇筑要领图，将仓号的相关信息和施工要求标注在要领图中，如浇筑仓号的范围桩号、高程、混凝土量、最大仓面面积、摊铺的条带、平仓碾压方向、止水设施、切缝、埋件、预留孔洞位置、变态混凝土施工要求、模板架立、混凝土入仓方式和浇筑方法以及注意事项等。现场按照要领图的要求进行施工准备，验收合格后方可准予浇筑。

左岸坝段采用交替上升可调式悬臂模板，平面尺寸为3m×3m，使用8t汽车吊装。止水在模板架立时安装就位，其它埋件一般在混凝土碾压完毕后挖坑埋设。

3 卸料与摊铺

左岸坝段碾压混凝土施工采用串连摊铺作业法按条带台阶式薄层摊铺，自下游往上游退着卸料，条带方向与坝轴线平行。

汽车卸料按梅花形4点依次堆放（先卸1/4，移动1～2m再卸1/4，依次进行），汽车在仓面行驶时避免急转弯和在行车线路之间形成沟槽。最大堆料高度控制在1m以内，尽量避免集中卸料，模板边缘卸料时，料堆与模板的距离不小于1.2m。

两个坝段碾压混凝土施工采用平层通仓法，铺料厚度为35cm，压实层厚度为30cm，按一次铺料一次碾压方式进行。

距模板1.2m、距边坡基岩1.0m范围内采用人工和机械平仓相结合的方法，并结合变态混凝土浇筑要求铺料，严禁在模板边（或钢筋、预埋件）、基岩面出现骨料集中的现象。

平仓机平仓时，要求做到平整，没有显著凹凸起伏，不允许有较大的高差悬殊，尤其严禁整个仓面向下游倾斜。仓面平整度为:仓面1000m2 以下±3cm，仓面1000m2 以上±5cm。

4 碾压

左岸坝段碾压混凝土采用大仓面连续多层短间歇浇筑，连续上升的混凝土层间允许间隔时间为:常温季节不大于6h，高温季节不大于4h。碾压混凝土浇筑中，应保证在层间允许间隔时间内对已碾压的混凝土进行覆盖，混凝土拌和料从出机至碾压完毕，要求在1.5h内完成，不允许入仓或平仓后的拌和料发生初凝现象。

根据碾压混凝土试验成果，碾压设备行走速度控制在1～1.5km/h范围内，按无振碾压2遍、有振碾压8遍和无振碾压1遍的程序进行。需要作为水平施工缝停歇的层面或冷缝，达到规定遍数及压实容重后再进行1～2遍的无振碾压。自行式振动碾碾不到的边缘、拐弯部位，采用手扶式振动碾配合碾压密实。手扶式振动碾作业参数及程序为:无振碾压2遍、有振碾压24～30遍和无振碾压2遍。

碾压混凝土应垂直于水流方向碾压，碾压作业要求条带清晰，走偏距离应控制在10cm范围内，碾压条带必须重叠15～20cm，同一条带分段碾压时，其接头部位应重叠碾压2.4～3m，以免漏振。

碾压作业完成后，试验室质检人员用核子密度仪检测混凝土相对压实度不小于98.5%。每铺碾100～200m2 至少有1个检测点。当检测结果低于规定指标时，及时通知现场补碾。

5 变态混凝土施工

变态混凝土是在碾压混凝土中加入水泥粉煤灰净浆并用振捣器振捣密实的混凝土。左岸坝段变态混凝土主要用于大坝上下游面、靠岸坡部位、止水埋设处、廊道周边、电梯井和其它孔口周边以及振动碾碾不到的地方。变态混凝土与碾压混凝土施工同步进行，两种混凝土在2h内振捣或碾压完毕。

变态混凝土所需浆液按监理工程师批准的配合比投料拌制，浆液由输送泵通过管道输送到仓面加浆车内储存待用。在摊铺的碾压混凝土层面上，采用专用抽槽工具按间距50cm、深度15cm均匀进行抽槽，然后将浆液按规定的掺浆量注入槽中。浆液掺入碾压混凝土内10～15min后开始振捣，采用φ105插入式振捣器将碾压混凝土与浆液的混合料振捣均匀密实。如层面连续上升，浇筑上层混凝土时振捣器应深入下层变态混凝土内5～10cm，振捣时间控制在25～30s之间，以振捣后混凝土表面完全泛浆为准。振捣器插入间距须小于同级配常态混凝土，以25～40cm为宜，振捣结束时振捣器应缓慢拔出变态混凝土，混凝土表面不得留有孔洞。

6 层面与缝面处理

6.1 正常状态层面处理

（1）避免层面混凝土骨料分离，尽量不让大骨料集中在层面上，以免被压碎后形成薄弱面和渗漏通道。

（2）如层面产生泌水现象，及时将水排走，并控制Vc 值。

（3）如碾压完毕的混凝土被仓面机械扰动破坏，应立即平整并补碾压实。

（4）上游二级配防渗区混凝土层面在铺筑上层混凝土前铺1层1～1.5cm厚的水泥粉煤灰净浆。

（5）混凝土层面必须保持清洁，如被机械油污的混凝土应及时挖除。

6.2 层间间歇时间超过允许铺筑时间的层面处理

铺洒2～3cm厚的水泥砂浆，水泥砂浆的强度等级比同部位的碾压混凝土强度等级高一级，砂浆应均匀覆盖整个层面，且沙浆铺洒宽度与碾压混凝土覆盖宽度相同，铺浆后应立即覆盖混凝土。

6.3 冷缝处理

超过终凝时间的层面按冷缝处理，先用高压水对缝面进行冲毛，清除表面浮浆乳皮及松动骨料并冲洗干净，经验收合格后均匀铺1层水泥砂浆（水泥砂浆的强度等级比同部位的碾压混凝土强度等级高一级），铺筑厚度为1.5～2.0cm，铺筑的宽度与碾压摊铺的宽度相同，砂浆铺筑后应立即覆盖混凝土，混凝土必须在水泥砂浆初凝前碾压完毕。

6.4 施工缝面处理

碾压混凝土施工缝面处理方法与常态混凝土相同，即采用高压水冲毛并将缝面清洗干净。在新混凝土浇筑之前，缝面应处于湿润状态，经验收合格后，在缝面上按照碾压混凝土铺筑条带均匀摊铺1层1.5～2.0cm厚的水泥砂浆垫层，然后在其上铺筑混凝土并及时碾压。

7 碾压混凝土温控及养护

（1）采用中热水泥，并采用高效减水剂高掺粉煤灰等以减少水泥用量，降低水化热。

（2）采取一、二次风冷骨料和加冰、加冷水等手段，控制混凝土出机口温度，使上、下层混凝土温差不大于允许值（一般为16～18℃）。

（3）白天阳光照射强烈时，混凝土运输车辆采取遮阳防晒措施，降低混凝土入仓温度和浇筑温度。

（4）在碾压混凝土内埋设冷却水管，冷水机组提供冷却水，采取初期、中期和后期通水方法，削减混凝土内部最高温度，降低混凝土内外温差，满足坝体灌浆需要。

（5）仓面喷雾降温。混凝土浇筑过程中遇炎热或干燥气候情况时，用喷雾机进行仓面喷雾，在仓面内形成局部湿润低温小气候，使碾压混凝土的Vc 值不迅速增大，以免影响层面结合质量。

（6）碾压完毕超过初凝时间但未终凝的混凝土面严禁人员、设备通过，终凝后的混凝土面需2～3d后方可允许设备通过。

（7）施工过程中，仓面应保持湿润，正在施工和碾压完毕的仓面应防止外来水流入。施工间歇期间，碾压混凝土终凝后即开始洒水养护，平面层养护应持续到上层混凝土开始浇筑时，坝上、下游及长期暴露的混凝土面必须养护28d以上。坝体表面应覆盖2 厚EPE保温被保温。

8 结语

龙滩水电站左岸进水口坝段碾压混凝土虽然只有23万m3 ，但涵盖了整个龙滩碾压混凝土大坝的所有施工技术和方法。在施工过程中，认真制定施工方案，严格执行规程规范，加强施工现场管理，确保了施工进度和工程质量。工程完工后，经国家有关部门检查验收，工程质量全部达到设计要求，2007年，龙滩水电站大坝工程荣获“碾压混凝土国际里程碑工程奖”。

作者简介: 谢映怀，男，武警水电第一总队，高级工程师。

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