中国水利水电第四工程局有限公司 青海省西宁市 810000
摘要：永定桥水库大坝采用与土石坝施工相同的运输及铺筑设备，应用和革新碾压混凝土筑坝技术，准确掌握该施工技术的各项要点，并通过加强对工程施工各环节的精心管控，明显提高了工程质量，缩短工程建设周期，大大降低了工程成本。由此产生了明显的经济效益和社会效益，为以后类似工程施工方法提供了有利科学依据。
关键词：水库 碾压混凝土 筑坝技术 简析
1.概述
永定桥水库大坝为重力式碾压混凝土坝，分别由挡水坝段、溢流坝段、泄洪中孔坝段和引水坝段共6个坝段组成，大坝坝顶高程1545.5m，最大坝高124.5m，坝顶宽度7m，坝顶长度161m。其中3号坝段为溢流坝段，布置2个溢流表孔，每孔净宽12m，采用无闸门控制的开敞式表孔自由溢流，堰顶高程为1543m；4号坝段为泄洪中孔，紧临溢流坝段右侧布置，进出口高程均为1494m，孔长36.52m，进口设置3m×5m检修门，出口设弧形工作门；引水坝段位于左岸，坝身于1500m高程处埋设引水钢管，穿过坝体后接坝后静水池。坝体总工程量48万m³，常态混凝土8万m³、碾压混凝土40万m³。
2.碾压混凝土施工方案
2.1碾压混凝土分区
永定桥水库坝体靠边坡处为变态混凝土，坝体上游迎水面及下游挡块边为变态混凝土，坝体廊道上游面及碾压设备无法施工部位为常态混凝土，除此之外的坝体混凝土均为碾压混凝土。
2.2碾压混凝土入仓
根据实际交通情况采用直接入仓或满管溜槽辅助入仓方式。根据施工总体规划和坝体防汛要求，结合地形条件，坝体混凝土入仓方式如下：
⑴.1438.5m高程以下碾压混凝土施工采用提前施工碾压混凝土道路的方式直接入仓施工；
⑵.1438.5m～1473.00m高程主要利用基坑开挖道路、3#路及回填土垫路，直接入仓的方式进行碾压混凝土施工；
⑶.1474.00m～1515m高程主要利用基坑垫路、5#路、7#路，大坝混凝土采用斜层碾压，设备直接入仓进行碾压混凝土施工；
⑷.1515.00m ～1545.50m高程关设备至仓内进行施工，混凝土通过布置在右岸6#坝段1545.50平台的满管溜槽运输入仓。
⑸.大坝1#、2#坝段1538 m～1545m高程大坝混凝土采用汽车泵运送混凝土浇筑。垂直运输设备主要有25t、20t、8t汽车吊及布置在右岸1506平台的24t塔机。
2.3碾压混凝土施工方法
碾压混凝土铺筑施工以平层为主，斜层为辅，混凝土料采用25t自卸车拉运，SD13S平仓机摊铺，戴纳派克CC624HF双钢轮振动碾碾压。即大仓面薄层水平铺料、碾压、连续上升的施工，上升升程以3m高度为主，遇结构物根据结构物尺寸进行调整升程高度1m～6m，升程间间歇时间不小于5d。每仓碾压混凝土铺设前，施工缝铺设1.5～2cm厚水泥砂浆，变态及防渗区内每个碾压混凝土层面铺洒水泥粉煤灰净浆。碾压层的允许间歇时间6小时，超过此时段，对缝面进行处理。卸料采用两点式卸料，对于集中的骨料进行人工分离、均匀摊铺。每层摊铺厚度为34～36cm，压实后为30cm，层间间隔时间按6h控制。遇坝体灌浆廊道、坝体交通廊道，以结构物为界分仓浇筑，并根据实际情况，部分仓面采用斜层铺筑方法为创造入仓条件。大坝混凝土除永久横缝外，施工过程中未增加横缝及纵缝。
3.混凝土碾压的主要施工技术
3.1施工设备的前期准备与选择
⑴.为有效减少施工设备在运行过程中出现问题，在水库碾压混凝土施工前，要做好对设备的选择工作，并按照科学的运行管理制度做好设备维修养护方面的准备。在对机械设备进行选择时，首先要根据不同施工要求和工程的实际特点，确定需要使用的设备类型，并依据不同设备的特点，提前做好相关的维护，建立完善的设备应用管理制度，从而在设备进场后，能发挥出机械设备的全部功效，保证碾压混凝土筑坝的顺利进行。
⑵.选择机械设备要深入了解施工方案，对不同的施工环节选择相适应的设备型号，并在设备的实际性能和施工针对性方面进行思考，尽量使机械设备能与各施工环节向适配，满足具体的施工需求，减少对施工材料的损耗，也能最大程度上保证水利工程大坝施工的质量安全。
3.2多层次碾压施工工艺
在大坝混凝土碾压施工的具体环节，要结合实际情况更科学合理的应用多层次碾压施工工艺。所涉及的影响因素及内容很多，例如，混凝土的配比、施工的间隔时间，以及温度、湿度、降水过程等一系列相关内容，每仓碾压混凝土铺设前，施工缝铺设1.5～2cm厚水泥砂浆，变态及防渗区内每个碾压混凝土层面铺洒水泥粉煤灰净浆。特别是碾压的方法以及振动器的振动强度等，都极有可能使其施工质量和进度受到很大程度的影响，通过实践进一步表明，在具体的施工环节采取多层次的碾压，能够更有效的结合层间关系，确保施工质量得到更有效的提升。
3.3分区间高效融合
在混凝土碾压施工过程中，要充分考虑坝体碾压区与变态区有效融合进而进一步增强其防水、防冻和防腐蚀的能力，进一步增强其结构性功能。
⑴.根据现场情况，采用先碾压后变态的方式。在变态混凝土与碾压混凝土交接处，用振捣器向碾压混凝土方向振捣，在搭接部位碾压后再用高频振捣器垂直插入振捣，使两者互相融混密实。如采用先变态后碾压的方式，振动碾进行骑缝碾压。
⑵.对于上下游面变态混凝土区域，以及岸坡、廊道周边的变态混凝土施工，先由人工在距边缘约25cm的位置开出深15cm、宽15～20cm沟槽（掏槽法），再以定量的方式把灰浆均匀洒到沟槽内，掺浆15分钟后振捣，采用插入式振捣器振捣固密实。对于变态混凝土与碾压混凝土搭接凸出部分，用大型振动碾把搭接部位碾平，若实在无法用大碾碾压，采用小碾碾压。
⑶.对于岸坡平台基础面等变态集中部位，采用拌和楼直接拌制变态混凝土，平台先浇筑二层（大于60cm）的变态混凝土后，第三层开始改为碾压混凝土施工。
3.4混凝土动态施工控制
在混凝土碾压施工过程中，进行有针对性的动态施工控制，做好抗渗施工。我们所称之为的混凝土动态控制，主要是为了在最大程度上有效降低原材料的品质和搅拌程序等相关因素对于混凝土强度、质量以及防水性能的负面影响，在具体的施工环节，要针对混凝土的动态指标进行全面深入的了解和把握，在最大程度上确保其满足相对应的质控范围。
3.5混凝土温度控制
碾压混凝土在浇筑过程中水泥会产生较大的水化热，浇筑后的坝体混凝土内外温差较大，会产生温度裂缝，为避免这种情况，在施工时采取加快混凝土运输和碾压速度、仓面喷雾等措施以减少或防止热量倒灌，有效防止预冷混凝土的温度回升。采用冷水拌和控制出机口混凝土温度，自卸车加设防雨、防晒棚，减少混凝土运输和浇筑过程中的温度回升。现场浇筑仓面连续喷雾，降低周围环境温度。当前，最常采用采用有限元或离散元来进行温度仿真模拟，根据结果来对温度进行有针对性的控制。温度仿真模拟可以模拟，在开展温度仿真数值计算时，按照设计好的开始浇筑时间，通过调整施工顺序、浇筑分层、层间间歇时间、保温措施和保温时间、冷却水管的参数、混凝土预冷幅度等参数，构建温度仿真计算模型，并对模型进行温度模拟计算，得到温度包络图，根据计算结果的分析和经验，调整温控措施，得到可行的温控方案。
3.6混凝土后期养护
在水库碾压混凝土施工后，混凝土养护管理是至关重要的工序，其根本宗旨是为了使其充分进行水化反应，由此推进混凝土的硬化速度进一步加快，并且在最大程度上杜绝外界因素的直接影响，导致混凝土硬化出现严重的负面作用，有一定程度上的损坏或者出现裂缝等相关问题。对混凝土进行养护的过程中，要有针对性的结合浇筑构件的具体情况来有效选择和执行，最重要的是确保每一个侧面都能够均匀养护。刚浇筑完成的混凝土，通常要选用洒水方式，等到初凝后，要把混凝土的顶面进行科学合理的养护，在养护的过程中要持续不断的在养护部位进行洒水，使其维持在湿润的状态。在全过程确保混凝土的温度和湿度保持在适宜的状态，使水泥的水化反应能够有序推进和完成，从根本上规避裂缝问题出现。
4.结语
永定桥水库大坝充分利用碾压混凝土筑坝技术优势，结合现场实际地形条件，通过不断探索和革新施工技术，顺利推进施工进度，准确掌握该施工技术的各项要点，对工程施工各环节的精心管控，明显加强工程实体质量，缩短工程整个建设周期，大大降低了工程成本，从而创造了更大的经济效益和社会效益，对其他相似工程建设具有良好的借鉴意义。
参考文献：
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