某农业水利灌溉工程碾压混凝土现场工艺试验

马巧红

摘 要：为了确定某农业水利灌溉工程碾压混凝土施工的相关参数，施工单位进行了工艺试验。通过试验，确定了碾压混凝土的拌和工艺参数、碾压施工参数、层面处理技术措施和混凝土的施工工艺，验证了室内试验选定的混凝土配合比的可碾性和合理性，确保了工程质量。

关键词：农业灌溉 碾压混凝土 工艺性试验

中图分类号：TV544.921 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）01（c）-0057-02

某农业水利灌溉工程位于青海省海北州，该工程对外交通条件较为便利。该工程主要为农业水利灌溉和合理调配生态用水，兼顾发电等综合利用。该工程由碾压混凝土重力坝及坝后式电站等组成。为满足工程的开发任务，碾压混凝土重力坝布置了放水、泄洪及发电引水建筑物。开展碾压混凝土试验主要是验证混凝土配合比的可行性[1]；验证碾压混凝土施工工艺的可行性[2]；验证工艺流程及施工组织的合理性[3]；检测各种资源的消耗参数[4]。

1 碾压混凝土配合比试验

根据设计图纸和技术规范，工程碾压混凝土有4种强度要求，分别为C20W8F150、C20W6F300、C15W4、C20F300。按照配合比设计，大坝碾压混凝土主要料源来自上游距坝4km的拌合楼生产。

2 试验段施工方法

2.1 碾压试验方案

试验段总高度1.2m，共分为4层，每层30cm，每层上下游方向分为3个条带，为了模拟大坝施工工艺，在试验段中间设置一道横缝。

在第一层碾压混凝土浇筑之前先在已冲毛混凝土垫层面铺设一层2cm厚的C20砂浆，使新老混凝土面良好结合，然后在进行碾压混凝土的铺设。

第一层碾压试验段施工：上游段碾压C20W8F150二级配碾压混凝土，设置宽度为5m，长度为20m；设计方量为29.8m3；上游段变态混凝土加浆宽度0.5m。

中间段碾压C15W4三级配碾压混凝土，设置宽度为7.5m，长度为20m，设计方量为44.3m3。

下游段碾压C20W8F150二级配碾压混凝土，设置宽度为2.5m，长度为20m；设计方量为15.0m3；下游段变态混凝土加浆宽度0.5m。

当第一层碾压完成后，仓面停歇间隔4h，观察碾压混凝土面的结合情况，分别在碾压试验段上、下游方向划分两个区域，分别考虑无处理和铺设砂浆两种方式来考核处理层间结合情况。

第二层碾压试验段施工：在间隔4h后，在上、下游2个区域内采用无处理和铺设砂浆两种方式处理完成层间结合后，开始进行碾压混凝土施工，第二层上、中、下游摊铺料源和碾压方式与第一层相同。

第三层碾压试验段施工：第二层碾压完毕后8h进行第三层碾压混凝土施工。由于大坝EL2580以上碾压混凝土上游面要求的抗冻、抗渗标准发生了变化，所用第三、第四层碾压试验，上游面采用C20W6F300二级配混凝土、中间部位及下游碾压混凝土标号不变。

第三层：上游段碾压C20W6F300二级配碾压混凝土，设置宽度为4.88m，长度为20m；设计方量为29.2m3；上游段变态混凝土加浆宽度0.5m。

中间段碾压C15W4三级配碾压混凝土，设置宽度为7.05m，长度为20m，设计方量为40.3m3。

下游段碾压C20W8F150二级配碾压混凝土，设置宽度为2.5m，长度为20m；设计方量为15.0m3；下游段变态混凝土加浆宽度0.5m。

第四层碾压试验段施工：在间隔12h后，在上、下游2个区域内采用无处理和铺设砂浆两种方式处理完成层间结合后，开始铺设碾压混凝土施工，第四层上、中、下游摊铺料源和碾压方式与第三层相同。

当碾压混凝土施工完成6～8h后根据天气情况，采用土工膜进行覆盖和洒水养护，碾压混凝土养护时间不小于28d。

2.2 VC值检测

混凝土运输时，对同一车运载混凝土分别在拌和站和仓号卸料点进行VC值检测，并记录下对应的时间。查实混凝土在运输过程中VC值损失情况。并在资料整理过种中绘制VC值和时间关系曲线，确定混凝土在运输过程中VC值的损失量。

2.3 砂浆铺设

第一层碾压混凝土浇筑前，基础上铺设一层1.5～2cm的水泥砂浆，仓号内人工用铁锹或铁耙铺洒并辅助自制摊铺工具找平。铺设时应均匀，不得有漏铺。砂浆铺设范围与碾压混凝土摊铺速度相符，对已发干、变硬而未被混凝土及时覆盖的砂浆，人工用铁锹清除干净至仓外。

2.4 混凝土入仓、卸料、平仓

（1）入仓道路布置。

采用汽車直接入仓的浇筑仓号，该入仓道路随碾压混凝土浇筑层上升而抬高，回填材料采用碎石混合料。为了防止轮胎将杂物带入仓号内污染仓内混凝土，在入仓口前3～5m的位置设置轮胎冲洗点。试验段入仓道路采用碎石回填，轮胎冲洗时间、路面脱水以及道路运输情况由现场技术人员记录并评定。

（2）卸料。

自卸汽车倒退入仓，摊铺按照每车运输量（8m3）和压实厚度（30cm）计算，摊铺面积进行倒料。

（3）摊铺。

摊铺主要采用SD16推土机进行摊铺，推土机摊铺时保持与模板之间的距离不少于0.5m。对于狭窄或摊铺不到位的地方采用小型反铲或配合人工进行移料。推土机平仓后分离的骨料需要移除，每层铺料厚度约为33cm。

2.5 混凝土碾压

碾压设备为14t双钢轮振动碾，对仓号内双钢轮无法碾压的边角采用小型振动碾碾压。振动碾行走速度在1～2.5km/h，碾压时平行试验段纵向轴线。碾压时采用错距法，错距不小于20cm。碾压混凝土与变态混凝土间搭接碾压宽度为10～20cm。

2.6 混凝土切缝

试验段分为两段，中间有一道分缝，分缝位置事前由测量人员在模板上标示，当检测碾压混凝土密实度合格后，切缝人员从模板上所标示的分缝位置拉线绳找准位置，采用油动切缝机进行切缝，或者在小型反铲振捣臂上焊接一块钢板，然后人工将彩条布两层对折压入已经切好的混凝土缝中。材料压入缝内的深度不小于压实层厚的2/3（20cm）。

2.7 压实度检测

试验段碾压结束后，采用采用核子密度仪（MC-4）检测压实度。具体检测频率为：两遍静碾结束后，每1遍有振碾压结束后检测一次压实度，并记录每遍碾压后的密实度。最后按照试验段碾压遍数和密实度的关系曲线来确定大坝的合理碾压遍数。按照技术规范要求，压实度不小于98%。

2.8 层面间隔时间和接合面处理

RCC试验共分为4层，每层30cm，为了检测碾压混凝土初凝时间和层面结合的效果，该试验段计划每种骨料每层间隔时间分别为4h、8h、12h，每层分为2个区，根据具体层面间隔时间，采取不同的层面处理的方式。

2.9 养护

碾压混凝土终凝之后，即浇筑完成6～8h之后，即可以开始洒水养护，连续洒水28d保持仓面湿润，并做好养护记录。

2.10 仓内喷雾降温试验

仓内喷雾降温试验主要是弥补在高温时段仓内混凝土的水分蒸发，同时通过喷雾时水分蒸发所吸收的热量以降低仓内的温度，减少混凝土在仓内因温度回灌而产生混凝土温升。在混凝土施工时采用两台喷雾机喷雾，通过喷雾时仓内和仓外的温度差确定喷雾所能产生的降温效果，以便为坝体碾压混凝土时提供温控参数。

2.11 钻孔取芯试验

碾压混凝土试验段施工结束后，分别28d、56d和90d后，在20m长度范围内均匀布置6个取芯孔（加浆混凝土区域2个，上游防渗区20MPa碾压混凝土2个，中间15MPa碾压混凝土2个），层面处，以芯孔外观表面光滑度、密实度和骨料分布情况初步判断碾压混凝土施工质量，并同时通过不同配比和不同施工层间截取芯样进行各种力学检测，以验证现场的混凝土强度值。

3 结语

文章根据现场实际情况编制了碾压混凝土工艺试验方案，通过现场记录资料核定拌和机的实际生产能力；通过碾压混凝土出机口与仓内VC值变化确定在运输过程中VC值的损失情况；通过现场检测，确定碾压混凝土在现场条件下的初凝终凝时间，确定层面允许的间隔时间，验证了混凝土配合比的可行性、施工工艺的可行性；验证了工艺流程及施工组织的合理性，检测各种资源的消耗参数。该试验对类似工程具有一定的参考价值。

参考文献

[1] 陈佳礼，周星任.大型水利工程碾压混凝土工艺试验探究[J].黑龙江水利科技，2017（9）：4-13.

[2] 张思远.某水利工程混凝土碾压工艺试验[J].黑龙江水利科技，2017（7）：19-21，54.

[3] 余金水，王丽华，杨森.沐若水电站大坝混凝土配合比与碾壓试验研究[J].人民长江，2013（8）：97-100，104.

[4] 李荣军.引汉济渭工程三河口大坝碾压混凝土工艺试验研究[J].甘肃水利水电技术，2017（8）：44-46，62.

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2020-07-10