碾壓混凝土施工技術(shù)在禹門河反調(diào)節(jié)水庫施工中的應用

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一、工程簡介
    禹門河反調(diào)節(jié)水庫位于河南省洛寧縣禹門河村，黃河一級支流洛河干流上。其作為上游故縣水庫的反調(diào)節(jié)水庫，主要作用是消除故縣水庫調(diào)峰運用對下游梯級電站和工農(nóng)業(yè)用水的不利影響，同時兼顧發(fā)電。主要建筑物由大壩、電站組成，其中大壩由溢流壩段、排沙孔壩段、電站引水進口壩段和左右擋水壩段四部分組成。大壩最大壩高60.5m，壩頂長度213.25m，大壩最大底寬49.4m，壩頂寬5m。
    壩體和電站基礎(chǔ)主要為碾壓砼，其方量為12.4萬m3。
    本工程采用歐美式碾壓混凝土筑壩方法——RCC
    二、碾壓砼的施工特點
    1、碾壓砼是一種干硬性砼，它的單位用水量和水泥用量較少，含砂率較大，無流動性，碾壓機械可在其表面行走。
    2、運輸、平倉、振實、切縫等施工均可采用普通機械施工，如汽車、推土機、振動碾等，實現(xiàn)施工機械化。
    3、由于水泥用量少、摻入大量混合材料，砼水化熱溫升較低。施工時，結(jié)合采用大倉面薄層澆筑，表面自然散熱等條件，可簡化人工冷卻措施。
    4、碾壓砼施工易受氣候、骨料級配以及含水量影響，如控制不當，強度值波動較大。
    三、碾壓砼的施工程序
    碾壓砼施工工藝流程：
    骨料篩分→配料→拌和 →運輸 →入倉 → 攤鋪→振動碾壓→切縫（設(shè)置誘導孔）→養(yǎng)護→水平縫處理→下一個施工升層循環(huán) 
    四、碾壓砼的施工
    1、施工前的準備
    禹門河水庫工程是我局承建的第一座碾壓砼壩，也是河南省內(nèi)的第二座碾壓砼壩。因此全局上下高度重視，多次聘請國內(nèi)專家對技術(shù)人員進行培訓和方案研討，并且組織技術(shù)人員到外地進行考查學習，為工程施工提供強有力的技術(shù)支持。
    2、碾壓砼試驗 
    2.1 室內(nèi)試驗：先進行碾壓砼原材料物理性能試驗，根據(jù)試驗結(jié)果，設(shè)計、試配碾壓砼配合比，通過若干組試配復核，確定出抗分離能力強、碾壓效果和各項物理力學指標均能滿足設(shè)計要求的施工配合比。
    2.2 拌和站投料順序試驗：按照干拌和濕拌兩種方式進行拌和站投料順序試驗，即干拌投料順序：大石→中石→小石→水泥→粉煤灰→砂→水，濕拌是先加水，其它順序不變。
    2.3 拌和時間選定：不同級配的砼最佳拌和時間不同，通過試驗確定為：二級配碾壓砼為90 s，三級配碾壓砼為120 s。
    2.4 工作度VC值確定：較低的VC值可以使碾壓砼抗分裂能力增強，且層面碾壓后有輕度薄層浮漿，層間形成“犬牙交錯”，對層間結(jié)合具有良好的效果，一般應選擇VC值為5～10s。
    2.5  碾壓試驗：通過碾壓試驗，確定最佳的碾壓設(shè)備型號、碾壓順序、碾壓速度、遍數(shù)、松鋪厚度、碾壓施工倉段面積等施工工藝參數(shù)。
    2.6 初凝時間的確定試驗：采取選擇晚凝水泥、摻和高效緩凝減水劑等措施，最大限度提高碾壓砼初凝時間，這是提高碾壓砼層間結(jié)合質(zhì)量的重要措施之一。在碾壓試驗中必須測定出精確的初凝時間，一般保證6～8個小時。 
    2.7質(zhì)量檢測：根據(jù)工業(yè)性試驗質(zhì)量檢測和檢測結(jié)果情況最終確定碾壓砼最佳施工技術(shù)參數(shù)。
    3、碾壓砼的拌制
    根據(jù)碾壓試驗所確定的投料順序和拌和時間拌制砼。本工程采用兩套HZS60型強制式砼拌和樓拌制砼，單套生產(chǎn)強度為60m3/h，能夠滿足砼的施工要求。在拌和樓附近建立工地試驗室，隨時檢測砼的溫度、出機口砼的VC值和骨料的含水率。拌和樓配備砂含水率快速測定裝置，具備相應的拌和水量調(diào)節(jié)補償功能。
    4、砼的運輸
    采用8臺5t自卸汽車運輸砼，一車裝兩盤（兩盤兩堆，不宜高），并在自卸汽車上設(shè)置遮陽、防雨措施減少外界環(huán)境對砼稠度的影響。為了控制骨料分離，卸料斗的出料與自卸汽車之間的自由落差不大于1.5m。在距入倉口20m的道路上，設(shè)置兩臺洗車機（一邊各一個），以便沖洗輪胎；路面用8mm厚花紋鋼板鋪設(shè)，以利于脫水。在倉面上，嚴禁汽車急剎車和急轉(zhuǎn)彎，避免破壞強度還不高的砼表面及影響層面膠結(jié)。
    5、卸料和平倉
    在倉面較小，砼澆筑能力滿足倉面要求時，采用平層通倉法。在倉面較大，為縮短層間間隔時間，采用斜層平推法和臺階法。實踐證明，斜層平推可以用較小的澆筑能力澆筑較大面積的倉面，即達到減少投入、提高工效、降低成本和改善層面結(jié)合質(zhì)量的目的，尤其在氣溫較高的季節(jié)，采取這種施工方法效果更為明顯。避免在坡腳部位形成薄層尖角和嚴格清除二次污染是保證斜層平推法施工質(zhì)量的兩個主要問題。因薄岐尖角部位的骨料易被壓碎，在坡腳伸出一個平段是避免形成薄層尖角的一個有效的方法。
    攤鋪、碾壓以固定方向逐條帶鋪筑，施工層次分明，層間間隔時間容易控制，便于有序施工。條帶寬度以3～5m為宜，攤鋪用推土機或反鏟挖掘機施工，人工分攤機械施工時造成的骨料堆積并對倉面進行局部平整；平倉厚度控制在34cm左右，邊攤鋪邊檢查，保證碾壓層厚度均勻。迎水面3ｍ～5ｍ范圍，平倉方向平行于壩軸線，避免在重要部位形成可能的順水方向的薄弱帶。特別在一個倉面上，有二級配和三級配碾壓砼時，現(xiàn)場施工人員應注意車輛運輸物的種類，使砼各就各位，以免混淆。