碾压混凝土施工工艺及质量控制

碾压混凝土施工工艺及质量控制

孙玉明

中国水利水电第一工程局有限公司   吉林省 130000 

摘要：本文主要介绍了布桑加水电站大坝及水垫塘工程中的碾压混凝土施工工艺和质量控制。该工程中，拦河大坝为抛物线双曲拱坝，坝体除基础垫层、泄水建筑物结构、下游消能防冲建筑物等采用常态混凝土外，其余均采用碾压混凝土。本文详细阐述了碾压混凝土的施工工艺流程、模板工程、混凝土预制程序、混凝土缺陷处理以及碾压混凝土施工规划等内容，并总结了施工过程中的技术要求和注意事项。

关键词：碾压混凝土；施工工艺；质量控制；布桑加水电站

引言：

碾压混凝土作为一种新型的混凝土施工技术，在过去的几十年中得到了广泛的应用。这种施工工艺以其高效率、低成本等优势逐渐成为了大坝及水垫塘等大型基础设施建设中的重要技术。布桑加水电站作为刚果（金）南部地区重要的水电站，其大坝及水垫塘工程建设中广泛应用了碾压混凝土技术。本文旨在探讨布桑加水电站大坝及水垫塘工程中碾压混凝土的施工工艺和质量控制，以期对类似工程提供参考。

1施工条件

布桑加水电站位于刚果（金）南部地区，交通条件相对较差，距离卢本巴西市约410km，距离科卢韦奇市约110km，但是为了方便施工，工程现场已经修建了多条道路，包括上坝公路和施工支洞等，可以满足大型设备和施工材料进入现场的需求。

2施工难点

本工程混凝土总量为63.5万m³，其中碾压混凝土总量为44.1万m³，变态混凝土6.64万m³，常态混凝土为12.74万m³。在这个工程项目中，混凝土施工的关键在于坝体碾压混凝土和变态混凝土的配合比设计，以及在高温多雨的气候条件下保证混凝土的施工质量。

首先，布桑加碾压混凝土骨料采用的是当地天然砂砾石骨料，碾压混凝土是一种干硬性混凝土，其特点是具有较高的强度、密度和稳定性。由于采用了当地的天然砂砾石骨料，为混凝土提供了优质的基础，为了确保碾压混凝土的高强度和稳定性，需要对骨料进行详尽的筛选和处理。包括骨料的洗净、分级和预处理，确保其纯净度和粒径分布满足混凝土的要求。随后，配合比的设计就显得尤为关键，因为正确的水、水泥、骨料和添加剂的比例能够确保混凝土在碾压后达到理想的密度和强度。
    其次，变态混凝土是一种特殊类型的混凝土，其性能要求非常高，需要同时具备高强度、高密度、高抗渗性和高耐久性等特点。因此，变态混凝土的配合比设计难度较大，需要充分考虑混凝土的各种性能指标，并通过多次试验和检测来确定最终的配合比。

另外，在高温多雨的气候条件下保证混凝土的施工质量也是一个难点。由于高温多雨的气候条件会对混凝土的施工带来很大的影响，因此需要采取一系列有效的措施来保证施工质量。例如，在高温条件下，需要采取措施降低混凝土的温度，以防止出现裂缝和降低混凝土的强度；在多雨的条件下，需要采取措施防止雨水对混凝土的影响，如设置排水设施等。

综上所述，本工程混凝土施工的难点在于坝体碾压混凝土和变态混凝土的配合比设计，以及在高温多雨的气候条件下保证混凝土的施工质量。为了保证施工质量和进度，需要进行充分的试验和检测，并采取有效的措施来克服这些难点。

3原材料质量控制

选用符合DL/T5112-2009标准的普通硅酸盐水泥。进场时，应检查其质量证明文件，并对其强度、安定性等性能指标进行复验，以确保水泥质量符合要求。选用满足DL/T5144-2015标准要求的粗、细骨料。粗骨料应质地坚硬、级配良好；细骨料应选用洁净、质地坚硬的天然河砂，并按品种、规格分别堆放，不得混杂。骨料中严禁混入煅烧过的白云石或石灰块。选用满足DL/T5144-2015标准相关要求的水进行混凝土拌和。当水的pH值、不溶物、氯化物、硫酸盐、硫化物的含量符合要求，方可使用。选用满足DL/T5055-2007标准相关要求的掺合料，并将掺合料的供应厂家、材料样品、质量证书和产品使用说明书提交监理人。将掺合料储存在专用仓库或储罐内，保证掺合料不受潮，不混入杂物。选用满足DL/T5112-2009标准相关要求的外加剂，并依据DL/T5112-2009标准对各种外加剂进行试验，形成试验报告。使用时按试验室提供的参数以适宜的状态掺入。

4混凝土拌和质量控制

在混凝土拌和过程中，试验室拌和楼试验人员应对出机口混凝土质量情况进行加强巡视、检查，发现异常情况应查找原因并及时处理，严禁不合格的混凝土入仓。构成下列情况之一者应作为废料处理：①混凝土运输过程中因故停留时间过长，导致流动性损失；②混凝土配合比不当，导致混凝土拌和物离析；③混凝土拌和物不符合要求的塌落度；④混凝土拌和物不均匀，色泽不均；⑤混凝土拌和物中混入杂物。

5混凝土施工质量控制

5.1 模板工程质量控制

模板工程是碾压混凝土施工中的重要环节之一。模板应选用具有足够的强度、刚度和稳定性的模板，并应按设计要求进行加工和安装。在模板使用过程中，应经常检查模板的几何尺寸、平整度、接缝严密程度等，及时发现问题并采取措施进行修复。同时，应注意对模板进行清洁和维护，防止模板污染和损伤。布桑加大坝采用的是定制1.8m×2.4m可调定型钢模板，可以满足双曲拱坝施工质量的要求。

5.2 钢筋工程质量控制

钢筋工程是碾压混凝土施工中的另一个重要环节。钢筋应具有合格的质量证明文件，并按照设计要求进行加工和连接。在钢筋安装过程中，应保证钢筋的品种、规格、数量、位置等符合设计要求，同时应注意对钢筋的绑扎牢固程度、接头设置等进行检查和控制。在钢筋焊接过程中，应选择合适的焊接工艺和材料，并严格遵守焊接操作规程，以确保焊接质量。

5.3 混凝土拌和质量检查与验收

在进行混凝土拌和过程中，应对各种原材料的数量、配合比、搅拌时间、投料顺序、出机口数据等进行检查和控制，确保拌和质量符合要求。在拌和完毕后，应对混凝土拌和物进行取样检查和试验，如测定混凝土拌和物的塌落度、含气量、密度等指标，以确保其符合设计要求。如果发现混凝土拌和质量存在问题，应及时采取措施进行处理和修复。在浇注过程中，应保证混凝土不间断地均匀地注入模板中，并避免出现气泡和空洞等现象。同时应注意观察混凝土的外观质量，如发现有缺陷应及时采取措施进行修复。在浇注完成后，应对混凝土表面进行修整和养护，以防止裂缝的产生和提高混凝土的耐久性。

5.4 温度控制措施

由于碾压混凝土施工多处于高温高湿环境下进行，因此温度控制是施工质量控制的重点和难点。在高温季节施工时，可采取以下措施进行温度控制：采用中（低）热水泥、缓凝高效减水剂等措施降低混凝土的出机温度；合理确定碾压仓面的尺寸和铺筑方法，避免仓面过大过深造成温度回升；在早晚或夜间进行施工以降低温度回升；采用隔热遮阳等措施以减少温度回升。

5.5 碾压施工质量控制

碾压是碾压混凝土施工的关键环节之一，也是保证混凝土质量的重要环节。在碾压施工过程中，应严格控制碾压的厚度、碾压次数和碾压速度，以保证混凝土的密实度和强度。同时，应注意对碾压后的混凝土表面进行修整和养护，以防止裂缝的产生和提高混凝土的耐久性。在碾压过程中，还应注意对混凝土表面进行湿润，以防止混凝土表面干燥而产生裂缝。

5.6 施工缝处理质量控制

由于碾压混凝土施工需要在一定面积范围内进行连续浇注，因此施工缝的处理是施工质量控制的重点之一。在施工缝处理过程中，应将施工缝表面凿毛，并用水冲洗干净，然后按照设计要求进行混凝土浇筑和养护。在浇筑过程中，应注意控制新旧混凝土的结合面，布桑加大坝在施工时，采取了新旧结合面间铺设砂浆、上游防渗区胚层间喷洒水泥浆的措施，保证了防渗性能，也保证混凝土的整体性和稳定性。同时，浇筑过程中应保持混凝土的结合面湿润，以防止结合面出现裂缝。

5.7 养护质量控制

养护是碾压混凝土施工的另一个重要环节。在混凝土浇注完成后，应根据设计要求进行保湿、保温和防晒等养护措施。在养护过程中，应注意对混凝土表面进行覆盖和浇水保湿，以防止混凝土表面干燥而产生裂缝。同时，应注意对养护设施进行检查和维护，保证养护设施的正常运转和有效性。在养护期间，还应注意对混凝土进行温度监测和安全控制，防止因温度变化而产生裂缝或其他质量问题。

6结语

碾压混凝土施工工艺及质量控制是水利水电工程建设的重点和难点之一。本文通过对布桑加大坝碾压混凝土施工工艺和质量控制要点的分析，可为其他类似项目的碾压混凝土施工提供有益的参考和借鉴。

参考文献：
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[2]钟登华，张元坤，吴斌平，任炳昱.基于实时监控的碾压混凝土坝仓面施工仿真可视化分析[J].河海大学学报（自然科学版），2016，44（05）：377-385.