河南禹门河水库碾压混凝土大坝施工（孙鹏辉,曾桂平,杨道坡）

时间：2022-02-20 15:15:32 浏览量：次

［摘要］禹门河水库位于黄河支流洛河干流上，大坝由溢流坝段、排沙孔坝段、电站引水坝段和挡水坝段四部分组成。混凝土工程量约18.52×104m3。其中碾压混凝土约12.21×104m3。碾压混凝土施工程序为仓面准备、混凝土拌和、运输、卸料、平仓、振动碾压、检测、缝面处理和养护等程序，其施工工艺要求比较严格。

［关键词］碾压混凝土施工变态混凝土

1 工程概况

禹门河水库位于河南省洛宁县兴华乡禹门河村，黄河一级支流洛河干流上，主要建筑物由碾压混凝土重力坝和坝后式电站组成。大坝由溢流坝段、排沙孔坝段、电站引水坝段和挡水坝段四部分组成。大坝最大坝高61.50m，坝顶长度213.25m，大坝最大底宽49.4m，坝顶宽5m。挡水坝段、排水孔坝段393.60m高程和电站引水坝段402.00m高程以下坝体以及电站基础为碾压混凝土，方量约12.21×104m3。

2 碾压混凝土施工

碾压混凝土施工的程序为：仓位准备→混凝土拌和→运输→卸料、平仓→振动碾压→检测→缝面处理→养护等。

2.1 仓位准备

禹门河水库碾压混凝土坝坝基开挖最低高程362.00m。

366.40m高程以下采用大体积抛石混凝土，形成366.40m高程平台后开始碾压混凝土的浇筑。根据浇筑能力设置仓面大小，393.60m高程以下以5～8m的升程进行连续浇筑。

仓位准备工作主要包括架立模板、设置止水设施、预制廊道和仓面清理等。

架立模板。坝体393.60m以下上游侧采用组合钢模板；下游侧采用混凝土预制挡块，预制挡块作为坝体的一部分。预制挡块为棱台体，剖面为直角梯形，斜边与下游坝坡坡度一致，顶宽50cm，底宽117.5cm，高90cm，长180cm。393.60m高程以上，上游面采用爬升模板，升程2.5～2.7m；下游面采用组合钢模板。

仓面清理。基岩表面需清洗干净，无风化岩石与爆破松动岩石，无污泥杂物，无积水。大的断层、破碎带等开挖清理后用混凝土塞回填，小的裂隙、孔洞清理后用微膨胀混凝土回填。升程层面在填筑前将表面冲洗干净，冲洗后表面应没有杂物、乳皮、积水和松动集料现象。

止水与预制廊道安装就位，层面处理合格后即可进行混凝土浇筑。

2.2 混凝土拌和

混凝土生产系统布置在距大坝下游400m的右岸河滩上，混凝土生产能力按最大仓面控制，根据碾压混凝土月浇筑强度，采用两套HZS60型强制式拌和楼拌制混凝土，单套生产能力为60m3/h，能够满足混凝土的施工要求。另配有4个水泥罐和4个粉煤灰罐等附属设施。

根据配合比设计和试验，合格的原材料根据确定的配合比进行投料拌和，采用干拌法，投料顺序为骨料、水泥、粉煤灰、砂、水。二级配碾压混凝土拌和时间为90s，三级配碾压混凝土为120s。VC值控制在5～10s范围内。

2.3 运输

碾压混凝土运输的主要施工道路有通往基坑底部的3号道路、通往右坝肩的1号道路和沿左岸山坡修建的4号施工道路。其中3号道路及其支线路承担了大部分碾压混凝土的运输。3号道路及其支线可随混凝土浇筑仓位升高而相应升高。

碾压混凝土水平运输采用8台5t自卸汽车。为保证混凝土拌和物的和易性，拌和楼处混凝土拌和物二次出料，自卸汽车分前、后两部分接料，卸料时也分二次卸料。在自卸汽车入仓前20m的施工道路上设置2个洗车平台，路面采用花纹钢板并使用高压水枪将车轮冲洗干净。垂直运输主要依靠施工道路，随着仓面的升高而相应填高施工道路，利用不同高程的施工道路和右岸岸坡处设置的溜槽来满足混凝土垂直运输要求。

2.4 卸料平仓

汽车入仓后经过专人指挥按照斜层堆铺法进行卸料，摊铺以固定方向逐条带铺筑，条带宽度3～5m，摊铺用推土机或反铲挖掘机，人工对仓面进行局部平整，保证铺料厚度均匀，无粗骨料窝及离析现象；在迎水面3～5m范围，平仓方向平行于坝轴线，以避免形成顺水方向的薄弱带。经过碾压试验，压实厚度为30cm时，平仓厚度34cm。

2.5 碾压

碾压机械采用BW-225振动碾和YSZ06小型振动碾。大型振动碾行走速度控制在1～1.5km/h之间，碾压10遍，即先静碾2遍，然后振碾8遍，每一升程的最后一碾压层再静碾2遍。混凝土逐条带碾压，每碾压条带与前一条带搭接宽度不小于20cm，边角及碾压混凝土与变态混凝土结合处采用小型振动碾碾压。

每层碾压后用核子密度仪测定压实度，每100～200m2检测一次，压实指标达不到设计值时进行补碾直至达到要求。如果碾压混凝土局部出现弹簧区，只要压实容重合格可不作处理。

2.6 层、缝面处理

工程前期采用设置诱导孔方法成缝，在混凝土碾压完毕后，人工使用钢钎打孔，孔距20～30cm，成孔后在孔中填塞干砂。为保证诱导孔与设计位置及间距相符，采用挂线法，在线上用红漆标识孔位，以便使诱导孔在上下层相照，利于成缝。工程后期采用预置隔板法成缝。

碾压层间间隔时间，在正常天气条件下直接铺筑允许时间采用初凝时间，本工程经过试验拟定为5～6h；上、下层浇筑超过初凝时间需加灰浆垫层，层间允许时间为18～22h。升程与升程层面之间的处理采用高压水枪冲毛，在下一升程混凝土铺筑前，将仓面冲洗干净并铺筑厚度1～1.5cm的砂浆垫层，其配合比应比碾压混凝土高一个等级。

因降雨或其他原因中断施工，停止铺筑处的坡面应不陡于振动碾施工的最陡坡度1∶4，并应将斜坡上的混凝土碾压密实，并将坡角处厚度小于15cm的尖角清除。

2.7 养护

为了避免产生干缩裂缝，同时有利于混凝土强度的增长，需对铺筑后的混凝土进行养护。在完成的混凝土上铺盖麻袋片，并洒水养护，使混凝土表明保持湿润状态，至上层混凝土浇筑时为止。

2.8 温度控制措施

本工程碾压混凝土除度汛时段外不停止施工，由于夏季气温较高，为保证碾压混凝土质量，采取的主要温控措施有骨料预冷、运输保护和仓面喷雾等措施。

首先，利用地下水冲洗骨料以降低骨料温度。其次，在成品骨料堆上搭设凉棚，骨料堆高保持在6m以上，以保持骨料内部温度不上升。采用地下深层冷水拌和混凝土，水温控制在10～14℃，有效的降低了混凝土出机温度。运输混凝土的自卸汽车安装隔热遮阳棚，减少混凝土的曝晒时间。

覆盖坝基及岸坡岩石，以降低基础温度。采用分仓薄层铺筑，斜层法施工，缩短混凝土层间间隔时间。仓内设喷雾装置，形成局部小气候，降低仓内碾压混凝土温度。另外，避开高温时段施工，将混凝土尽量安排在早晚和夜间施工也是有效降温措施。

3 变态混凝土浇筑

大坝上下游面、左右岸边坡与基岩接触部位，以及模板、止水和结构孔洞不能碾压到部位采用变态混凝土。其施工采用碾压混凝土加浆振捣法施工，即先铺一层水泥浆，摊铺碾压混凝土，再铺一层水泥浆后用常态混凝土振捣作业方式振捣密实。摊铺法施工变态混凝土时，每30cm分两层摊铺为宜。

4 结语

碾压混凝土是采用类似土石方填筑的施工工艺，将干硬性混凝土振捣压实的混凝土施工技术，具有施工程序简化、机械化程度高、工期短和投资省等优点。本工程在2004年2月初开工，2008年7月首台机组发电，目前工程已近完工。本工程规模为中型，其成功修建为碾压混凝土在中小型水库工程的应用提供了宝贵经验，也为洛河梯级开发的其他水利枢纽提供了有益参考。

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