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本文作者：丁漁剛作者單位：浙江華東工程咨詢有限公司

1概述

1.1工程簡介

官地水電站位于雅礱江干流下游、四川省涼山彝族自治州西昌市和鹽源縣交界的打羅村境內(nèi)，系雅礱江卡拉至江口河段水電規(guī)劃5級(jí)開發(fā)方案的第3個(gè)梯級(jí)電站。工程等級(jí)為一等，主要水工建筑物為1級(jí)，次要建筑物為3級(jí)。官地水電站大壩為碾壓混凝土重力壩，壩頂高程1334.00m，最低建基面高程1166.00m，最大壩高168.0m，最大壩底寬153.2m，壩頂軸線長516.0m。整個(gè)壩體共24個(gè)壩段，從左至右由左岸擋水壩1#～9#壩段、左中孔10#壩段、溢流壩11#～14#壩段、右中孔15#壩段和右岸擋水壩16#～24#壩段組成。右岸地下廠房裝4臺(tái)600MW機(jī)組，總裝機(jī)容量2400MW。

1.2RCC施工簡介

官地水電站碾壓混凝土澆筑總方量達(dá)271.54萬m3，主要通過高線和低線兩個(gè)混凝土拌和系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)。其中，低線混凝土系統(tǒng)設(shè)置2座HL360-2S6000L型強(qiáng)制式拌和樓，高線混凝土系統(tǒng)設(shè)置一座4×3m3型混凝土拌和樓和一座2×6m3型混凝土拌和樓。碾壓混凝土入倉主要采用自卸汽車直接入倉，入倉道路根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行布置。當(dāng)不具備自卸汽車直接入倉條件時(shí)，主要通過滿管溜槽或貝雷橋卸料、倉面用自卸汽車轉(zhuǎn)料方式入倉。大壩碾壓混凝土施工主要采用斜層平推法通倉澆筑，每層壓實(shí)厚度30cm。倉面配備SD16L濕地型平倉機(jī)和寶馬BW202AD型（或Dynapac雙鋼輪）振動(dòng)碾等設(shè)備。

2RCC施工流程和質(zhì)量控制

2.1施工流程

官地水電站各倉號(hào)碾壓混凝土施工過程主要可以分為三個(gè)階段，即備倉階段、澆筑階段和收倉階段。備倉階段的施工主要包括：基礎(chǔ)面及縫面處理、模板架立、鋼筋安裝、預(yù)埋件安裝及澆筑準(zhǔn)備；澆筑階段的施工主要包括：配料及拌和、混凝土運(yùn)輸、卸料及平倉、碾壓、造縫、變態(tài)混凝土澆筑、埋件施工、特殊氣候條件下施工、溫控及養(yǎng)護(hù)；收倉階段的施工主要包括：溫控和養(yǎng)護(hù)。碾壓混凝土具體施工流程見圖1。

2.2質(zhì)量控制

官地水電站碾壓混凝土施工質(zhì)量主要按照不同階段和工序來進(jìn)行控制，分述如下。

2.2.1備倉階段質(zhì)量控制

（1）基礎(chǔ)面、縫面處理

凡建基面表面為緩傾、平直、光滑的結(jié)構(gòu)面或附有鈣膜、水銹時(shí)，均應(yīng)進(jìn)行鑿毛處理，并用高壓水沖洗干凈；在施工間歇層的上層混凝土碾壓前，對下層混凝土的施工縫面進(jìn)行高壓水沖毛處理?；炷潦┕たp沖毛后要求無乳皮、成毛面、微露粗砂。

（2）模板架立

大壩上、下游及橫縫面主要采用懸臂翻升模板，局部小范圍不規(guī)則部位采用小型鋼模板。懸臂翻升模板具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，能可靠地承受各項(xiàng)施工荷載。面板板面平整、光潔，且拼縫密合。由于懸臂翻升鋼模板自重較重，在多層模板疊加情況下僅靠模板間的調(diào)節(jié)系統(tǒng)（螺旋千斤頂）連接很難自穩(wěn)，因此采取蛇形柱支撐并加拉桿方式對其進(jìn)行加固。

（3）鋼筋安裝

鋼筋安裝質(zhì)量控制要點(diǎn)主要包括：鋼筋規(guī)格、形狀、尺寸、數(shù)量、間距、錨固長度、搭接長度、接頭布置及保護(hù)層厚度等。在施工過程中，按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求對其各控制點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保其施工質(zhì)量滿足要求。

（4）預(yù)埋件安裝

預(yù)埋件包括排水管、通氣管、灌漿管、電氣和金屬結(jié)構(gòu)等，預(yù)埋件的安裝位置通過測量放樣進(jìn)行定位，預(yù)埋件埋設(shè)好用鋼筋骨架將其加固牢靠。

（5）澆筑準(zhǔn)備

澆筑準(zhǔn)備工作主要包括：原材料備料；倉面各項(xiàng)設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)明的預(yù)埋件、監(jiān)測設(shè)備驗(yàn)收；倉面各項(xiàng)施工需要的冷卻水管、灌漿管路模板錨固等驗(yàn)收；拌和、運(yùn)輸、澆筑、變態(tài)砼制漿人員機(jī)具到位準(zhǔn)備；施工方案（澆筑要領(lǐng)圖）工程師審查；倉面沖洗干凈。

2.2.2澆筑階段質(zhì)量控制

（1）配料及拌和

每次拌制前均嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行各種原材料摻量、投料順序及拌和時(shí)間設(shè)置，并對設(shè)備的正常運(yùn)行進(jìn)行定期檢查和校核。每次拌和混凝土所用水量均根據(jù)骨料含水量和級(jí)配變化情況作相應(yīng)調(diào)整。碾壓混凝土出機(jī)口溫度嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行控制，不符合設(shè)計(jì)要求的一律進(jìn)行廢棄處理。

（2）運(yùn)輸

碾壓混凝土運(yùn)輸主要采用自卸汽車運(yùn)輸方式，運(yùn)輸能力應(yīng)與拌和、澆筑能力和倉面具體情況相適應(yīng)。入倉口設(shè)置洗車槽及脫水槽，汽車入倉前將輪胎清洗并脫水干凈。為防止自卸汽車對防滲區(qū)混凝土碾壓破壞，在入倉口防滲區(qū)混凝土面上鋪設(shè)2cm厚鋼板?；炷猎谶\(yùn)輸過程中，應(yīng)盡量縮短運(yùn)輸時(shí)間及減少轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)。運(yùn)輸工具須設(shè)置遮蓋，防止運(yùn)輸途中混凝土溫度回升。在倉面運(yùn)行的車輛應(yīng)盡量避免急剎車、急轉(zhuǎn)彎以及其他有損混凝土質(zhì)量的操作。

（3）卸料與平倉

碾壓混凝土卸料采用退鋪法依次進(jìn)行。嚴(yán)格控制卸料高度，避免骨料離析，若出現(xiàn)少量分離骨料由人工或機(jī)械將其均勻分散到混凝土內(nèi)。卸料時(shí)注意對模板、鋼筋及預(yù)埋件進(jìn)行保護(hù)，防止位移、變形。碾壓混凝土主要采用斜層平推法攤鋪，鋪層厚度為34cm，第一層鋪筑寬度限兩個(gè)條帶寬度。鋪筑面積與澆筑設(shè)備能力及不同季節(jié)的碾壓混凝土連續(xù)升層的允許層間間歇時(shí)間相適應(yīng)。大壩迎水面二級(jí)配防滲區(qū)采用平層鋪筑，平倉及碾壓垂直水流方向。

（4）碾壓

碾壓作業(yè)要求條帶清楚，條帶寬度同振動(dòng)碾輪壓寬度。碾壓條帶間的搭接寬度為10～20cm，端頭部位搭接寬度不小于100cm。碾壓遍數(shù)采用“靜碾2遍+有振碾6～8遍+靜碾2遍”。振動(dòng)碾行走速度控制在1.0～1.5km/h范圍內(nèi)。斜層碾壓時(shí)，坡度控制在1∶10～1∶20范圍內(nèi)，坡腳部位應(yīng)避免形成尖角和大骨料集中，厚度小于15cm的尖角要求清除。廊道周邊、上下游壩面等部位應(yīng)采用小型振動(dòng)碾壓實(shí)。碾壓后的混凝土面應(yīng)具有泛漿、微彈、無粗骨料集中的良好狀態(tài)。碾壓應(yīng)在最長碾壓允許歷時(shí)內(nèi)完成，氣溫超過25℃或多風(fēng)干燥（1-5月）時(shí)最長碾壓允許歷時(shí)為1.5h，其余氣候條件為2.0h。每個(gè)碾壓條帶作業(yè)結(jié)束后，及時(shí)按網(wǎng)格布點(diǎn)檢測混凝土壓實(shí)度，要求不低于98.5%。若不合格，必須采取補(bǔ)碾等措施直至壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求。

（5）成縫

大壩橫縫采用手扶式液壓切縫機(jī)切縫，采用先碾壓后切縫再騎縫補(bǔ)碾的順序成縫。為了保證切縫位置準(zhǔn)確，在碾壓混凝土倉號(hào)準(zhǔn)備時(shí)，通過測量放線在上、下游模板上標(biāo)定出結(jié)構(gòu)縫位置。完成切縫后立即將已裁剪好的彩條布嵌入縫中，彩條布間距不大于10cm，切縫深度為該層鋪料厚度的2/3，成縫面積每層應(yīng)不小于設(shè)計(jì)面積的60%。

（6）變態(tài)混凝土

變態(tài)混凝土隨碾壓混凝土澆筑按照“先碾壓，后變態(tài)”的順序逐層施工。變態(tài)混凝土采用造孔法進(jìn)行施工，采用不小于準(zhǔn)32mm的造孔器人工造孔，注漿孔深入到下層變態(tài)混凝土內(nèi)3～5cm。注漿孔造孔應(yīng)按梅花型布置，其孔、排距為15cm。混凝土加漿量按混凝土量的5%～7%進(jìn)行控制，注漿孔的注漿量為注漿孔深度的2/3。在保證變態(tài)混凝土振搗密實(shí)、均勻的前提下，可盡量減小注漿量，以利于混凝土的溫控和防裂。變態(tài)混凝土與碾壓混凝土搭接部位搭接寬度應(yīng)大于20cm，在大碾碾壓完成后，再用小碾補(bǔ)碾3～4遍。

（7）埋件施工

冷卻水管：約束區(qū)垂直間距為1.5m，水平間距為1.5m；自由區(qū)垂直間距為3.0m，水平間距為1.5m。冷卻水管距壩面距離要求為0.8～1.5m，局部不應(yīng)小于0.5～1.0m。壩體冷卻水管采用蛇形布置，蛇形管應(yīng)大致垂直于水流方向布置。單根蛇形管長度不大于300m，冷卻水管接頭采用膨脹式防水接頭。各個(gè)壩段冷卻水管相互獨(dú)立，不跨壩縫布置。冷卻水管鋪設(shè)過程中采用準(zhǔn)8U型鋼筋按間距3m對其進(jìn)行加固。溫度計(jì)：埋設(shè)在每一澆筑升程的中部，溫度計(jì)沿壩段橫向中線進(jìn)行布設(shè)，離上下游表面0.5～1.0m范圍內(nèi)埋設(shè)一支溫度計(jì)，其余沿河流方向每隔15m埋設(shè)一支溫度計(jì)。溫度計(jì)按照混凝土倉面設(shè)計(jì)要求進(jìn)行埋設(shè)，埋設(shè)過程中詳細(xì)記錄每支溫度計(jì)的編號(hào)、埋設(shè)位置、代表位置等，已埋好的溫度計(jì)電纜上粘貼醒目的標(biāo)簽。

（8）特殊氣候條件施工

高溫季節(jié)施工：碾壓混凝土澆筑時(shí)，設(shè)置專人對倉面進(jìn)行噴霧。通過噴霧使倉面形成小氣候。噴霧口不得正對混凝土面，噴頭須高出混凝土面1.5m以上；根據(jù)施工倉面實(shí)際情況，及時(shí)調(diào)整碾壓混凝土Vc值；選定合適高效的緩凝劑，以延長混凝土的凝結(jié)時(shí)間。雨季施工：雨季到來前，準(zhǔn)備足量的防雨布及排水工具。在降雨強(qiáng)度小于3mm/h的條件下，可適當(dāng)加大機(jī)口拌和物Vc值，適當(dāng)減小水灰比，繼續(xù)施工；降雨強(qiáng)度等于或大于3mm/h時(shí)，應(yīng)暫停施工，并作好倉面處理。已入倉的拌和料迅速平倉、碾壓；如遇大雨或暴雨，來不及平倉碾壓時(shí)，應(yīng)用防雨布迅速全倉面覆蓋，待雨后進(jìn)行處理。

2.2.3收倉階段質(zhì)量控制

（1）養(yǎng)護(hù)

在施工間歇期間，碾壓混凝土終凝后即開始灑水養(yǎng)護(hù)。對水平施工層面，灑水養(yǎng)護(hù)持續(xù)至上一層碾壓混凝土開始澆筑為止。對于永久暴露面分層掛設(shè)噴淋花管進(jìn)行長期淋水養(yǎng)護(hù)。

（2）溫控

新澆混凝土拆模后，外露面粘貼2層2.5cm厚高密度聚苯乙烯泡沫板和塑料薄膜，待表面缺陷處理完畢后外貼保溫被。碾壓混凝土終凝后（或24h）開始通水冷卻?；A(chǔ)約束區(qū)3-10月采用12℃制冷水，冷卻水流量1.2～1.5m3/h，通水21d（或28d）；自由區(qū)3-10月采用14℃制冷水，冷卻水流量1.2～1.5m3/h，通水21d（或28d）。降溫階段最大日降溫速率≤0.5℃/d，通水溫度與混凝土溫度溫差不大于20℃。冬季用河水冷卻時(shí)，冷卻水溫度與混凝土溫差不超過20℃。通水過程中，每日觀測混凝土溫度變化情況，嚴(yán)格控制通水流量，保證混凝土溫度峰值不超過設(shè)計(jì)允許最高溫度。通水過程采用每24h改變水流方向的方法進(jìn)行冷卻。

2.2.4特殊質(zhì)量控制

（1）使用多功能改性膜

多功能混凝性膜是由改性聚丙烯經(jīng)特殊工藝制成，使用時(shí)將透水模板布貼在模板上，它能把剛剛澆好的混凝土表面多余的空氣和水排出，降低混凝土表面水與水泥的比例值W/C，提高了混凝土的強(qiáng)度和耐磨性，保證了外觀質(zhì)量。施工時(shí)首先在模板上涂刷膠水，當(dāng)涂刷的膠水用手摸出現(xiàn)粘手時(shí)將改性膜氈狀一面（毛面）粘貼至模板，從中間向四周壓實(shí)，確保多功能混凝性膜粘貼平滑、無皺褶和氣泡。當(dāng)一塊模板上需要粘貼多張改性膜時(shí)，搭接部位應(yīng)重疊3～5cm。通過使用多功能混凝性膜，混凝土表面更加致密、堅(jiān)實(shí)，提高了混凝土表面的強(qiáng)度和耐磨力，確保了混凝土在養(yǎng)護(hù)期間保持高濕度，將裂縫風(fēng)險(xiǎn)和微小裂縫減到最小。由于多功能改性膜的使用，混凝土表面氣泡逸出后，混凝土砂眼、蜂窩級(jí)麻面等明顯減少。

（2）GPS實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)

GPS實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)主要包括：大壩澆筑碾壓質(zhì)量GPS監(jiān)控系統(tǒng)、混凝土溫度遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、倉面小氣候信息自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)及大壩施工現(xiàn)場PDA采集系統(tǒng)。

①碾壓質(zhì)量監(jiān)控

大壩碾壓混凝土澆筑碾壓質(zhì)量GPS監(jiān)控系統(tǒng)工作原理見圖2。實(shí)時(shí)監(jiān)控：對碾壓軌跡、行走速度、碾壓遍數(shù)、激振力狀態(tài)、碾壓高程、碾壓厚度、倉面平整度等質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。開倉前，將倉號(hào)樁號(hào)、高程等各項(xiàng)基本參數(shù)錄入系統(tǒng)，監(jiān)控過程中做好記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。實(shí)時(shí)報(bào)警：當(dāng)碾壓機(jī)械施工參數(shù)不達(dá)標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)給現(xiàn)場管理人員發(fā)送報(bào)警信息。收到信息人員及時(shí)糾正現(xiàn)場施工存在問題，從而達(dá)到控制倉面施工質(zhì)量的目的。

②溫度監(jiān)控

實(shí)時(shí)監(jiān)控：對混凝土出機(jī)口溫度、入倉溫度、澆筑溫度進(jìn)行監(jiān)控。實(shí)時(shí)報(bào)警：拌和樓及現(xiàn)場人員對碾壓混凝土出機(jī)口、入倉及澆筑溫度進(jìn)行采集后將信息發(fā)送至混凝土溫度遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的溫控標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)時(shí)分析動(dòng)態(tài)監(jiān)測到的溫度數(shù)據(jù)，當(dāng)不滿足溫度控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，向相關(guān)現(xiàn)場人員及時(shí)發(fā)送報(bào)警信息?，F(xiàn)場人員及時(shí)對溫度情況予以調(diào)整，確保滿足要求。

③倉面小氣候監(jiān)控

定時(shí)檢測澆筑倉面濕度、溫度和風(fēng)速，并將檢測數(shù)據(jù)以及檢測時(shí)間、地點(diǎn)等信息自動(dòng)傳輸至總控中心數(shù)據(jù)庫。定時(shí)檢測倉面雨量，并自動(dòng)傳輸至總控中心數(shù)據(jù)庫。根據(jù)檢測數(shù)據(jù)指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

④現(xiàn)場信息PDA實(shí)時(shí)采集

對拌和樓新拌混凝土質(zhì)量信息如Vc值、含氣量、抗壓強(qiáng)度等進(jìn)行PDA采集；對倉面現(xiàn)場Vc值、含氣量、核子密度儀檢測信息等質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)和鉆孔取樣試驗(yàn)信息進(jìn)行PDA采集。對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后予以反饋指導(dǎo)施工。

3結(jié)語

通過采取上述質(zhì)量控制措施，官地水電站大壩碾壓混凝土溫控和澆筑等重要環(huán)節(jié)施工質(zhì)量均得到了很好的監(jiān)控。在大壩施工過程中，官地電站實(shí)現(xiàn)了對大壩混凝土碾壓質(zhì)量、溫控、倉面施工、壩面檢測以及大壩施工進(jìn)度等信息的集成管理，最終官地水電站碾壓混凝土施工質(zhì)量得到了較好的控制。