三里坪大坝碾压混凝土施工质量监理.pdf

第 4 3卷 第 6期 2 0 1 2年 3月 人 民 长 江 Ya n g t z e Ri v e r Vo 1 4 3 No 6 M a r ， 201 2 文章编 号 ： 1 0 0 1 4 1 7 9 ( 2 0 1 2 ) 0 6 0 0 1 70 3 三里坪大坝碾压混凝土施工质量监理 周 灿， 傅 娟 伟， 丁 燕 武， 刘 美 智， 熊 苍 煜 ( 湖北腾升工程管理有 限责任公司 ， 湖北 武汉 4 3 0 0 7 0 ) 摘要 ： 结合 三里坪碾压混凝土双 曲拱 坝设计 和施工的特点 ， 介绍 了大坝碾 压混凝 土施 工过程 中质量监 理的重 点控制项 目。以工艺流程为主线 ， 对施 工过 程 中的碾压 混凝土试验 、 原材 料检测 、 混凝 土配料与拌 和 、 碾压混 凝土入仓 方式 以及 应注意的问题 、 碾压 混凝 土摊 铺与碾压 、 变态混凝土施 工工艺控 制、 质量检验等各环 节作 了 详细介绍 ， 并论述 了其 中的质 量控 制要 点。检验结果表 明， 施 工质量得 到 了有 效保证。为 类似 工程碾 压混凝 土施 工提供 了参考。 关键词 ： 拱 坝 ；碾 压 混 凝 土 施 工 ；质 量监 理 ；三 里 坪 大 坝 中图法分类号 ： T U 7 2 3 文献标 志码 ： A 三里 坪 大坝 为碾压 混 凝 土双 曲拱坝 ， 坝 高 1 3 3 m， 坝顶 轴线 长 度 2 8 0 7 3 m， 坝 顶宽 5 5 m， 坝顶 中心线 处 坝底宽度 2 2 7 m， 厚高 比0 1 7 。： 穴坝 3 6 0 m高程处设 2个 中孔 ， 孔 身 尺寸 5 m 8 m， 末 端 孔 口尺 寸 5 m 7 m。坝 顶设 3个 溢流 表孔 ， 孔 宽 1 2 m， 闸 门挡 水 高度 8 m。大坝为该工程主要建筑物， 为确保工程安全 、 功能 和效 益 的发 挥 ， 在 施 工 过程 中监 理 机 构 采 取 全 过 程 跟 踪见证 、 旁站 、 巡视 和平行检测等方法 ， 以工艺流程为 主线对工程质量进行监控 。 1 碾压混凝土现场 试验 1 1 试 验 目的 试验 目的包括验证施工单位按设计确定的碾压混 凝土配合 比在现场施工的合理性 、 可靠性及可碾性 ， 测 定碾压混凝土物理力学性能和耐 久性等指标 ， 检验碾 压混 凝 土压 实后 的层 间结 合 度 ， 确 定 碾 压 混 凝 土 施 工 工艺 和技 术 参数 ， 对 施 工 人 员进 行 演 练 以及 检 验 施 工 设备的适宜性等。 试验准备工作包括 ： 试验场地选择和布置 ， 模板 、 设备选型， 原材料和拌和系统率定 。 1 2碾 压试验及成果 试验工作内容包括 ： 拌和系统及运输能力的检验 ， 碾 压设 备 的适 宜性 ， 铺 料 、 平仓 、 碾 压 、 条 带 搭 接 、 层 间 间隔 时间 控 制 等 碾 压 工 艺 的验 证 ， 压 实 厚 度 、 碾 压 遍 数 、 行进速度等碾压参数的确定 ， 变态混凝土施工工艺 的确定 ， 压实度 、V C值等 质量检测值的确定 ， 配合 比 确定等。 ( 1 )配合 比确 定 。通 过 碾 压 试 验 ， 最 终 确 定 的 配 合 比见 表 1 。 表 l 碾压混凝土试验确定 的施 工配合比 ( 2 )相关参数 确定 。通过碾压效果 的对 比分析， V C值 控制 在 4 6 S 之 间 ； 现 场施 工 时铺料 厚度 控 制在 3 52 e m 范 围 内 ， 可满 足压 实层 厚 3 0 e m； 振 动碾 行 进 速度 1 0 1 5 k m h， 振 动 碾压 遍 数 为 2遍 静 碾 、 8遍 振 动碾 压 ； 压实 密度 二级 配 2 5 1 0 k g m ， 三级 配 2 5 3 0 收 稿 日期 ： 2 0 1 20l一1 l 作者 简介 ： 周 灿 ， 男， 副总监 ， 工程 师， 主要从事水利 水电工程建设监理工作。Em a i l ： mi l u o j i a n g 1 9 8 1 1 6 3 e o m 1 8 人 民 长 江 k g i n 。 ( 3 )工艺 。变 态混凝 土施 工用 钢钎插 捣成 孔后 加 浆 2 4 ； 平仓 机对 汽车 入仓 的碾压 混 凝 土在 平 仓 时应 “ 一 堆三 推 ” ； X D一1 2自行 式 振动 碾 行 进 时 ， 应 平 行 于碾 压方 向 ， 搭 接长 度 以双轮 到位 为 准 ， 搭接 长 度 1 1 5 m， 垂直碾 压 方 向搭 接宽 度 1 0 2 0 e m。 2 原材料质量检 测 监 理人 员严 把原 材 料 质量 关 ， 凡外 采 材 料 进入 工 地 ， 均要求有质量检验报告和出厂合格证 ， 查验证 明合 格后 ， 按照 相关 规定 进行抽 检 、 平行检 测 和跟踪 见证取 样试验 ， 验证合格后方可使用。对施工方 白行生产的 砂石 骨料 ， 按 照规定 的项 目和 频次进 行检 测 ， 合 格之 后 才 能使用 。 3 混凝土配料与拌和 该工程采用 D W2 4 0型双卧轴连续式强制搅拌机 拌 和混凝 土 ， 由于 工艺 原 因 ， 拌和 时间小 于规 范规 定 的 时间 ， 为此 ， 监理人员除检查称量系统 、 称量误差 、 含气 量 、 外加剂浓度及 出机 口 V C值外 ， 还着重对拌和物的 均匀性进行检查 ， 其方法是采用 目测或手捏等经验判 断混凝土均匀程度 ， 拌和物颜色均匀和砂石表面附浆 均匀 ， 无水泥 、 粉煤灰 团块为合格 ； 用手捏 刚出机的拌 合物 ， 手握 时 能成 团 ， 松 开 后 手 fi , 无过 多 灰 浆 粘 附 ， 石 子表 面有灰 浆 和光亮 感为 合格 。 配料时， 因外加剂和引气剂添加的是水溶液重量 ， 为此 ， 监理人员要求制定溶液浓度 曲线表以便于检查 实际添加重量 ， 在配合 比中要 注意扣除溶液相应 的水 重量 ， 以免造成水灰 比的变化而影 响混凝土拌合物质 量 。 4 混凝土人仓方 式监控 混 凝土 入仓采 用 自卸汽 车直 接入仓 和 负压溜 槽人 仓两种方式。汽车直接入仓时， 监理人员主要对以下 环节进行监控 ： 人仓道路末端须设置滤水性好的冲 洗段 ， 在入 仓前 将车辆 轮胎 冲洗 干净 ， 杜绝 将泥 土及 污 水带入仓内； 车辆在仓面行驶避免急刹车、 急转弯 等有损混凝土层面质量 的操作 ， 特别是后退法卸料时 应尤为注意 ； 封仓 口采取 昆凝土预制块砌筑时 ， 应 与坝体同步上升的封仓 方式进行封仓 ， 以保证入仓 口 处混 凝 土质量 。 负 压溜槽 入仓 时 ， 质 量 控 制 的重 点 是 卸料 高 度 和 溜槽底部的仓面处理。卸料高度应严格控制在 1 5 m 范围内， 避免骨料分离。溜槽底部仓面处理 ： 当采用汽 车转运时 ， 溜槽底部会受到汽车轮胎频繁辗压 ， 极易造 成混 凝土 隆起 、 挤压 、 剪 切 破 坏 等 ， 因 此 各碾 压 层 都 要 进行整平 、 静碾等处理 ； 当采用装载机转运时 ， 各铺筑 层都 应将 溜槽 卸料 清理 干净 ， 并 与仓 面保 持齐 平上 升 。 5 混凝土摊铺与碾压监控 摊 铺和碾 压是 混 凝 土施 工 的关 键 工 序 ， 监理 工 程 师主要对摊铺方法， 平仓过程， 碾压的遍数 、 方式 ， 层间 的结合度 ， V C值等方面进行重点监控 ， 以确保碾压施 工质 量 。 ( 1 )铺筑方法。铺料方法是决定层间结合的重要 因素 ， 因此监理人员应根据施工单位人员 、 机械配备 、 供料 能力 等 ， 择 优选 择 铺 筑 方 法 。当 仓 面 面积 较 大 而 入仓 强度 无法 满足 层 间 间 隔时 问要 求 时 ， 应 选 择 斜 层 法 ； 当人仓强度高 ， 其他资源投入充足时应优先选择平 层铺 筑 法 。 ( 2 )平仓。在平仓过程 中， 要控制铺料厚度 ； 要控制沿坝轴线平行的方 向平仓 ； 若 出现骨料 集 中 ， 要 均匀 分散 至 未碾 压 的混 凝 土表 面 ， 严 禁 覆 盖 。 上述举 措是 避免 坝体形 成渗 漏通 道和保 证 坝体均 匀性 的 良策 。 ( 3 )碾 压 。该工 程使 用 2台 1 2 t自行 式 振 动碾 ， 行驶 速度 1 01 5 k m h ， 按试 验 确 定 的参数 ， 静 碾 2 遍 ， 振 动碾 压 8遍 ， 垂 直 于水 流 方 向 碾 压 的搭 接 宽 度 l 0 2 0 e m， 避免漏碾形成渗漏通道。 ( 4 )层间结合的质量控制。层面结合质量决定着 坝体层间抗剪 、 抗渗能力 ， 层与层之间形成整体 的关键 是下 一层 混凝 土初 凝前 ， 上层 混 凝 土 必 须 入仓 并 尽 快 完成平仓和碾压。为确保层间结合质量和满足施工要 求 ， 根据 混凝 土初凝 时 间 ， 确定 不 同月份 碾压 混凝 土层 面间 隔时 间及 冷缝 处理 方式 ， 见表 2 。 表 2碾 压 混 凝 土 层 面 间 隔 时 间及 处 理 方 式 注 ： 层 面不做任何处理 ； 加净 浆或砂 浆垫层 处理 ； 冲毛 后加砂 浆 垫 层 处理 。 对于 I型冷缝 ， 在铺砂浆 时， 应注意按 条带铺设 ， 且 面积不 能一 次性 铺设 太 大 ， 铺 设 范 围应 与 上料 强 度 相适应 ， 避免砂浆硬化造成层面的二次清理。 ( 5 )V C值的控制。 碾压混凝土是否具有可碾性取 决于 V C值 ， V C值应随施工工艺和气温条件变化随时 调整 ， 调 整 时应按 照水 胶 比不 变 的原 则 控 制 增 减 用水 量。 碾压混凝土可碾性的判断方法 ： 除采用测定仪检测 V C值判 断外 ， 还 可 根 据 碾 压 混 凝 土形 态 进 行 经 验 判 第 6期 周 灿 ， 等 ： 三里坪大坝碾压混凝土 施工质量监理 1 9 断 ， 当碾 压 3 4遍 后 ， 表 面平 整 有 光 泽 ， 呈 现 一 定 弹 性 ， 且 明显有 灰 浆泛 出 ， 则说 明可 碾性 好 。 6 变态混凝土施工工艺探索与控制 6 1 加 浆方式 在变态混凝土施工前对其加浆方式 进行 了探索 ， 比较 了沟槽 加浆 、 01 0 0变频 振捣 器成 孔 加 浆 和钢 钎插 捣成 孔 加浆 3种 方 式 。沟 槽 加 浆 属 于水 平 加 浆 模 式 ， 实践表明 ， 沟槽加浆的浆液不易渗入至底部 ， 振捣后表 面 浮浆 较 多 ， 进 度 缓 慢 ； Ol o o变 频 振 捣 器 成 孔 属 于垂 直加浆模式 ， 加浆后振捣效果 良好 ， 表 面泛浆适 中， 施 工简便 ， 进度快 ， 在前期施 工中使用 ； 钢钎插捣成孔属 于垂 直加 浆方 式 ， 有 效 地 解 决 了振 捣 器 成 孔 设 备 不 足 的困难 ， 其质量效果和施工进度与振捣器成孑 L 加浆基 本 一致 ， 因此在 后 期 施 工 中采 用 。钢 钎 插 捣 成 孔 在 变 态区 5 0 c m范围内按 间排距 2 5 c m呈梅花型布置 ， 第 一 排 孔 中心 距 模 板 1 5 c m， 成 孔深 不 小 于 3 0 c m， 宜 深 入 到 下层 一定 深度 。 6 2 工 艺 控 制 浆液在制浆站按照配 比统一配制和输送。质量控 制中， 根据水胶 比计算 出浆液 比重 ， 用 比重计检测是否 符合要求 。 加浆量现场试验结果表 明： 加浆量在 3 时振捣 后 表 面 浮浆 较 多 ， 加 浆 量 在 2 时 振 捣 效 果 良好 。施 工过程中， 根据不 同天气 、 温度和 V C值 ， 加浆 量控制 在变态混凝土区混凝土体积的 2 4 范围内。 施工 过程 中加浆 量工 艺控 制是 按 照每 延米 造孔 数 量计算单孔加浆量 ， 采用定量容 器加浆 ， 加浆 1 01 5 m i n后按 常 态混 凝土 施 工工 艺进 行振 捣 。 6 3结合部位 处理 对变态混凝土和碾压混凝土 的施工顺序 ， 进行 了 先振 捣 后碾 压 和先碾 压后 振捣 两 种方 式 的探索 。先 振 后碾具有成孔速度快 、 浆液渗透较宽等优点 ， 但变态混 凝 土 范 围内浆 液总 量无 法保证 ， 先 碾后 振则 刚好 相反 。 实际施工中无论采用哪种方式 ， 结合部位均要进行骑 缝碾压 ， 避免漏振 ， 保证结合部位混凝土的密实度。 7 质 量检 验 7 1 钻 孑 L 取芯 ( 1 )芯样 形态 。取 芯样 l O m 以上 的共 5根 ， 总 长 5 2 7 8 m， 占取 芯样 总 长度 的 2 3 4 ， 其 中混凝 土 芯 样 单根最长达 1 1 3 0 m。芯样光滑 、 致密 、 胶结 良好 。 ( 2 )芯样 断 口。层 面和缝 面 断 口 8 7个 ， 占断 口总 数的 3 4 8 ， 钻孔取芯采取率为 1 0 0 O 。 ( 3 )芯样 力 学 指标 。对 芯 样进 行 抗 压 强 度 试 验 ， 区 间值为 1 7 8 2 8 7 MP a ， 平 均 值 2 3 4 MP a ； 对 芯 样 进 行 劈裂 强度 试 验 ， 区 间值 为 1 2 62 3 8 MP a ， 平 均 值 1 7 8 MP a 。 7 2 压水检查 压水试验检 查坝体 透水 率， 区间值 为 00 5 1 9 L u ， 平均值 0 2 6 L u ， 属于不密实性分类标准 I 类 的占 压水 试验 总段 次 的 9 5 6 。 8 结 语 碾压混凝土主体工程施工前进行碾压试验 ， 为原 材料研究和配合 比设计选优提供 了科学依据 ， 同时， 在 施 工 工艺 方 面进行 了行 之 有 效 的探 索 ， 为施 工 积 累 了 丰 富的 经验 。施 工过 程 中 ， 严 格 按 照 批 准 的 方案 和技 术要 求 ， 依照 工艺 流程 组织 施工 和 监理有 效 的监控 ， 是 确保工程质量的关键。 ( 编 辑 ： 赵 凤 超 ) S upe r v i s i o n o n c o ns t r uc t i o n qu a l i t y o f r o l l e r c o m pa c t e d c o nc r e t e o f Sa n l i p i n g Da m Z HO U C a n ， F U J u a n w e i ， D I N G Y a n w u ， L I U Me i z h i ， X I O N G Q i y u ( Hu b e i T e n g s h e n g En g i n e e r i n g Ma n a g e me n t C o ，L t d，Wu h a n 4 3 0 0 7 0，C h i n a ) Abs t r ac t ：The k e y qu a l i t y c o n t r o l l i n g p o i n t s i n s u pe r v i s i o n o f RCC c o ns t r u c t i o n o f Sa nl i p i ng Da m i s i n t r o du c e d c o mbi ni n g wi t h t h e d e s i g n a nd c o ns t r uc t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f d o ub l e c u r v a t ur e a r c h da m Ta ki ng t he t e c h no l o g i c a l p r o c e s s a s t h e ma i n l i n e，t he k e y po i n t s o f qu a l i t y c o n t r o l o f e a c h s t e p a r e p r e s e n t e d，i nc l u di n g t h e RCC t e s t ，r a w ma t e r i a l t e s t ，c o nc r e t e b a t c hi n g a n d mi x i n g， t h e pl a c e me nt wa y o f RCC，t he p a v i ng a n d r o l l i n g o f t h e c o n c r e t e，c o ns t ru c t i o n o f a bn o r ma l c o n c r e t e a nd qu a l i t y t e s t Ke y wor ds： a r c h da m ；c o n s t r uc t i o n o f RCC；qu a l i t y c o nt r o l ；Sa n l i p i n g Da m