字朝良 53290119721003XXXX李岚 53292619890904XXXX
摘要：喀麦隆隆潘卡尔电站总库容60亿米3，以蓄水调洪为主，发电为辅，中间的主坝段为重力式BCR坝体。电站由法国COB-ISL两家公司联营体进行规划设计、监理，世界银行、欧洲投资银行、非洲发展银行共同出资国际招标建设。因此，对施工方的工艺、方案、材料设备等要求极为严格。本方案对大坝碾压砼（BCR）试验块的工艺试验及施工方案、材料、设备、质量控制等要点进行图文并茂的阐述。
关键词：国际工程 碾压砼（BCR）试验块 工艺试验方案 相关的法国及欧洲规范（CCTP）设备参数 图文及中法文对照说明。
0前言
碾压砼以其低发热量，低水泥耗量，施工方便快捷，已成为大体积砼施工的主流。特别在非洲高温炙热、建材缺乏地区水电工程的大坝、高挡墙等应用较为广泛，非洲的施工规范基本采用欧洲标准、部份采用国际及美日标准，规范种类繁杂，且咨询工程师来自不同的国家。各自的理解及观念均有不同，要做出一个使各方面都满意的方案极为不易，本工程涉及规范的主要要求都已详细写入合同条款中的特别技术条款—简称CCTP，每个方案及细节均要图文并茂、附计算书、中法文对照、反复讨论且要满足CCTP的要求、形成施工程序严格执行。列出本方案以供同行探讨。
1工艺试验
1.1工艺试验的目的
通过现场工艺试验确定BCR拌和工艺参数、碾压施工参数、层面处理技术措施、GERCC施工工艺；同时验证室内选定配合比的可碾性、合理性及BCR质量控制标准和措施，确定最优砼施工配合比及其最佳碾压参数，同时检验施工机械设备及人员配置的合理性。
1.2工艺试验要求
为尽可能模拟坝体施工工况，碾压、切缝、加浆、振捣设备与用于大坝BCR砼的施工面施工的设备相同，在碾压试验块中无法验证的工序、尽量用图片表达。在进行工艺试验前，先单独呈报BCR配合比试验结果及材质证明。
1.3工艺试验内容
1）BCR拌和工艺参数试验；
2）碾压遍数与压实度试验；
3）BCR连续上升层允许间隔试验；
4）层面处理试验；
5）GERCC施工工艺试验；
6）BCR性能试验及其质量控制；
7）水平缝处做压水试验测渗透性；
8）钻孔取样进行各分区的BCR物理力学性能试验；
9）将模板拆除及坡道挖除、用液压冲击锤将部分BCR凿除、以便观察评估BCR的质量、与砌面砼的联接、水平缝的质量。
1.4砼施工技术要求
表 1.4 碾压砼设计指标参考表
注：测定的湿密度最后20个值的平均值不低于密度（DR）的99%；
2 BCR工艺试验的措施
2.1试验场地布置和规划
BCR铺筑分6个条带。BW 202 AD-4双钢轮振动碾宽2.13米，条带之间的搭接0.20米，为便于碾压、铺料，确定各条带宽度为4米。试验场地底板先浇15cm厚BCV（32/26）垫层砼，试验共浇筑4层BCR，高度为120cm，BCR为520m3，BCV 为88 m3。碾压试验场地规划平面图及铺料分区见图1.1（图中单位：m）。
试验前10天，按试验要求尺寸（四周外延2.0m）将试验场地用推土机进行场地平整，用振动碾碾压8遍，基础的压实度〉96%，并浇筑15cm厚32/26的BCV砼。投入运行前对设备进行一次全面检查维护。
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2.2施工道路
右岸拌和楼→施工便道→实验场地，全长约4公里。风、水、电从大坝施工区接入。
2.3模板
试验段的模板主要使用组合钢模板。由于试验段的高度仅1.2m，无法使用翻转钢模板（BCR的专用模板，3m×1.8m/块）。BCR专用模板的立模方法见图2.4-2～4；大坝下游台阶的立模方法主要有两种方式，见图2.4-5～8；廊道的立模方法见图2.4-9；大坝下游倾斜面的立模方法见图2.4-10；
2.4 本工程碾压砼的主要设备配置
表 2.4（1） 主要施工设备表
专用设备的性能参数如下：
1）双钢轮振动压路机
通风机内接入水，喷出后形成水雾，可降低工作面的温度，增加湿度。
3.配合比的验证
3.1 BCR可碾性的评价
1）BCR的亲和性
BCR的亲和性、主要通过拌合机出料口的砼拌和物的来外观评价，要求拌合机的出料口的拌和物颜色均匀，砂石表面附浆均匀，无水泥粉煤灰结块，刚出机的拌和物用手轻握时能成团块，松开后手心无过多灰浆黏附。
2）BCR的碾压适用性
BCR的碾压适用性主要通过砼的可碾性效果来表现，在BCR摊铺平整后，碾压到4～6遍时，振动碾的钢轮过后、砼有弹性（塑性回弹），80%以上表面有明显灰浆泛出，砼表面湿润。
3）BCR的VC值
BCR拌和物的和易性主要通过VC值来反应，BCR在拌合机的出料口的VC值一般控制在3～5s（由于本工程的BCR运距相对较远、机口的VC值应该较小），测试波动控制在±3s范围以内，若拌合机的出料口VC值偏差过大时，应查找原因，在保持水胶比不变的情况下修正拌和楼BCR的单位用水量。
3.2 BCR的VC值的损失测定：
BCR运输过程中的损失测定；②BCR在工作面摊铺、平仓过程中VC值的损失测定；要求每两小时测定1次，在气候变化较大（大风、雨天、高温）时适当增加检测次数，对运输自卸车车厢内的砼拌和物采用蓬布、彩条布进行覆盖。
3.3凝结时间
对各种强度等级的BCR、在拌合机的出料口及砼的施工面有选择性的做砼的凝结时间试验，以了解砼运输过程中的凝结时间变化。
3.4 BCR成份的随机取样检测
用于BCR的骨料应符合普通砼的质量标准的规定，检测频率及要求与常态砼相同。
3.5 BCR拌合机的出料口随机取样检测
表 3.5（1） 拌合机的出料口检测项目和频率表
4施工工艺试验及程序
4.1 BCR拌和均匀性的工艺试验
1）投料
投料顺序为：中石+小石→水泥+煤灰+砂→水+外加剂→大石
2）拌和时间选择：强制式拌合机的拌和时间选择60s，90s进行试验。
3）检测：根据目测的结果确定BCR拌和投料顺序和拌和时间。
4.2 BCR运输入仓与卸料
1）砼运输入仓
试验采用20t自卸车运输，要求驾驶室内挂牌标明砼的级配、等级。为防止砼拌和物在接料过程中骨料过于集中，要求自卸车在拌和楼接料时，必须坚持均衡接料。自卸车入仓之前，必须冲洗轮胎和自卸车底部粘着的泥土、污物，同时要求脱水道路（碎石填铺道路）长度不得小于30m。自卸车驶入BCR砼的施工面后，平稳慢行，避免在仓内急转弯。气温过高及天气变化时运输车辆要加盖防雨布，见图4.2-1～4。
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2）砼卸料
砼的施工面的卸料采用退铺法，每层起始条带料堆位置距端模板3～4m，距侧模板1.5m，料堆呈梅花形布置。如果铺料的条带过宽，要分作几个条带快速施工，如果条带搭接处的BCV变干，要喷洒水泥浆或连接砂浆。每个条带的卸料宽度等于推土机铲刀宽度的2～3倍（8～12m），要按照：卸料→摊铺→碾压、同时进行的原则，以防止VC值损失过大而无法碾压。见图 4.2-7；
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4.3铺料试验
卸料完后，人工将料堆周边集中的粗骨料分散均匀。见图4.3-1。
推土机将BCR向端头模板侧推平、达到平整厚度后，开始调头平整，砼的施工面平整后要求做到基本平整，在其整个表面上，BCR都要均匀地压实。表面应当密实，骨料要牢固地嵌入砂浆中，见图4.3-3。
铺料的层厚及平整度控制：利用在四周模板或砼面上的高程标示线、并聘用操作水平较好的推土机操作手（本工程要求推土机刀片带激光厚度指示仪、精度±1cm，但未能配置），见图4.3-2.碾压区域的铺料厚度为34～36cm，压实厚度为30cm；
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4.4碾压试验
1）碾压参数试验
在气温较高时，用喷雾机喷洒水雾、降低BCR工作面的温度，见图4.4-1～2.
在天气变化较大时，对于碾压后的BCR要及时用防雨布及时遮盖，见图4.4-3.
对于表面局部风干的BCR，用小型喷雾器喷洒水雾.见图4.4-4.
BCR的碾压主要使用2台BW 202 AD-4双钢轮振动碾，见图4.4-1.
当推土机推平后的长度大于10m时，要及时开始碾压。碾压至第四遍时开始测试压实度.碾压试验的参数见表4.1。
在重型碾压机不能进入的死角区域（如有钢筋、拉筋、预埋件的区域）改为BCV或GERCC施工、通常死角区域面积较小。见图4.4-5
碾压完成后及时用核子密度仪检测BCR的压实度及含水量，见图4.4-6
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2）碾压工艺试验
振动碾碾压方向平行于铺填条带，行走速度为1.5～2.5km/h。要求碾压条带清楚，走偏误差控制在10cm范围内，相邻碾压条带重迭15～20cm，同一条带分段碾压时，其接头部位应重迭碾压2～3m。两条碾压带间因碾压作业形成的高差，采取无振动慢速碾压1～2遍作压平处理。及时清理靠模板一线凸出的残余砼，使砼水平面与模板接触密实。
对于碾压后局部出现无法压实的BCR（橡胶状，主要是含水量过大或集中所致），应加入水泥+粉煤的灰浆，改为GERCC或BCV施工，对于表面过于集中的粗骨料要分散均匀。见图4.4-9～10
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4.5 BCR连续上升允许的时间间隔及层面处理试验
在砼层之间的水平施工缝有三种类型：
Ⅰ型冷缝：在250℃*h的DT因数之上重新覆盖，但在36小时前，
Ⅱ型冷缝：在36小时后重新覆盖，
热缝：砼初凝之前。两个不同等级的砼均不采用这种缝。
为了解BCR连续上升层的允许间隔时间，在第一到第四浇筑层的层面上设置成不同的间隔时间，
第一到第二层间隔时间为BCR初凝之前两小时（热缝），层面DT≤200h.℃，BCR连续上升；
.第二到第三层间隔时间为初凝之后、终凝之前，层面的DT为200h.℃～250h.℃，在层面上铺灰浆（水泥+粉煤灰+高效缓凝减水剂）（2～3mm），再铺筑上一层 BCR。
第三到第四层间隔时间为终凝之后（冷缝），层面的DT＞250h.℃，在层面上铺水泥-粉煤灰砂浆（3～5mm），再铺筑上一层 BCR。
Ⅰ型冷缝用压缩空气喷抢进行系统的清理，清理量将取决于缝的表面状况。缝在其表面上游三分之一处和BCR的表面可能完全变干的地方，均要用连接砂浆进行系统的处理，处理的范围在7米以内。
Ⅱ型冷缝均要用压缩空气和低压水（0.5-0.7MPa）进行认真地清理。这些表面要用连接砂浆在其范围上游的三分之二处进行系统的处理，处理的范围在14米以内或浇注层的总宽度范围内。
在7天的期限内未覆盖的缝，采用超过40MPa的加压水的方法进行清理。其所有的表面，均要采用连接砂浆进行处理。
Ⅰ、Ⅱ型冷缝处理合格后，均匀铺1.5～2.0cm厚的水泥-粉煤灰砂浆，并及时摊铺 BCR，BCR须在水泥-粉煤灰砂浆初凝前碾压完毕，
层间间隔时间根据砼的施工面测试的砼凝结时间进行适当调整，BCR凝结时间须满足现场施工的要求。
使用了砼缓凝剂，砼的凝固时间会增加，DT因数会增加。各型缝的处理方式参见表表 4.5.1及图4.5-1～4。
通过对比试验，选择施工缝、冷缝的处理方式和层面处理材料及调整设计配合比。
在砼达到90d龄期后，进行钻孔取芯，测试砼抗压强度、抗拉强度况，并对砼进行钻孔压水试验测试层间结合情，根据试验结果，确定BCR施工的最优参数。
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表 4.5（1） 碾压区/层的参数表
说明：1#配合比使用土耳其P.O32.5 水泥，2#配合比使用喀麦隆P.O32.5 水泥；
表中的VC值指BCR在碾压前的值，要根据设计试验和复核试验来确定.振动碾往返算做2遍；
使用双钢轮振动压路机碾压遍数N=2遍无振+8遍有振+2_遍无振；重型振动碾碾压至第4遍时开始测试压实度；
△T： 表示BCR在下层覆盖之间的间隔时间h（小时）；t1：表示BCR的初凝时间h （小时）；t2：表示BCR的终凝时间h（小时）；DT：表示BCR的成熟因数（BCR使用砼缓凝剤时，此值还可增加）
4.6 GERCC 及BCV工艺试验
GERCC用于大坝BCR的下游表面，挡土墙BCR的背水面以及廊道的表面，采用富水泥灰浆BCR构成（加浆富水泥碾压砼—GERCC），砌面的厚度可在30～60cm之间变化，加入灰浆（水泥+粉煤灰+高效缓凝减水剂），C/E比（灰/水）为1.5，加浆量及配合比根据试验结果确定，加浆量一般为砼量的5～7%；
在模板两侧面0.5米宽范围内进行GERCC及BCV试验，，用于GERCC的灰浆在制浆站集中拌制，根据GERCC的数量确定需要拌制的灰浆量。灰浆通过管道输送至工作面，利用BCR摊铺时与模板边形成的沟槽、或摊铺后用人工挖槽（较常用）、喷洒灰浆混合之后，用ZDN100型的高频振动器振捣GERCC，
灰浆（水泥+粉煤灰+高效缓凝减水剂），C/E比（灰/水）为1.5，加浆量根据试验结果确定，一般为砼重量的5～7%；
BCV在拌合楼拌制后，用砼运输的搅拌车运至工作面，人工配合入仓、摊铺，用ZN70型的软轴式振动器振捣BCV。见图4.6.1～4所示。
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4.7 切缝试验
为实现BCR的大砼的施工面施工，需要对施工缝（无止水，如左岸挡土墙施工缝间距17～21m）及伸缩缝进行切缝试验。施工缝设置成不连续的诱导缝形式，按间隔0.2～0.3m进行切缝，缝内用塑料布、土工布隔开。
对于伸缩缝（有缝宽要求、有止水，一般30～50设置一条缝）进行连续切缝试验。缝内用塑料布、土工布隔开、并灌入细砂或打入木板、以满足缝宽的要求。施工方法见图4.7.1～2所示
止水位于上游面50cm厚的BCV内，可按一般的砼施工方法进行施工。止水带的保护见图4.7.3。
紧邻止水带后面φ150的垂直排水孔，采用φ150的钢管拨管器、逐层拨管成孔。在砼施工过程中要边浇筑边旋转、并保护好拨管器防止歪斜，见图4.7.4所示。
试验块设置两条横缝，采用“先碾后切”的方式成缝，层面碾压遍数满足设计要求后，采用振动式切缝机在设计位置（砼的施工面中间约12m、14m处）进行切缝试验。
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4.8 温度监测
除了进行拌合机的出料口及砼的施工面的温度检测外，在第二层、第三层BCR的中间条带各埋设温度计1支GTT-1电阻式温度计，用GT203振弦式读数仪读数，观测BCR的内部温度变化情况和最高温度。
GTT-1电阻式温度计
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4.9 养护和处理
BCR施工和压实一结束后进行洒水、由专人负责进行养护28天以上。除水以外的任何养护产品均不得使用。BCR的表面修复要得到监理公司的批准才能进行。
5.BCR的钻孔取芯与压水试验
5.1钻孔取芯试验
待碾压后的砼龄期达90d后，用XY-2型钻机，在每个条带的每个区分别钻取直径150mm的砼芯样（钻孔直径约为170mm），钻孔的数量及形式由监理工程师现场指定，见图 9.1-1。本工程要求钻孔取芯深度不小于10米。
表5.1（1） BCR芯样外观评定标准表
5.2压水试验
对层面的水平缝处做压水试验、检查渗透性，并做好详细记录。
6试验成果及资料提交
砼各项物理力学性能试验遵照CCTP有关要求进行，试验成果应及时整理分析，找出施工最优参数。
BCR试验在28d、60d、90d、180d、360d的龄期到达后，编写相应的试验报告。主要包括以下内容：现场试验施工技术说明，原材料及物理试验测试成果，现场碾压过程测试说明，拌合机的出料口样品指标试验测试成果，钻孔芯样指标测试成果，钻孔压水试验成果等。
作者简介：
1.字朝良，男，1972年生，云南大理人，副高级工程师，水电十四局隆潘卡尔电站，从事项目管理工作。
2.李岚，女，1989年生，云南大理人，助理工程师，水电十四局隆潘卡尔电站，从事技术管理工作。