古蔺县石梁子水库工程大坝碾压混凝土现场工艺试验

时间：2024-07-28

黄燕红

(广东水电二局股份有限公司，广东增城，511340)

黄燕红

(广东水电二局股份有限公司，广东增城，511340)

碾压混凝土主体施工前需要进行现场碾压工艺试验，确定碾压混凝土施工工艺相关参数，同时也进一步验证碾压混凝土设计配合比的合理性和可施工性，为后续主体碾压混凝土施工提供满足施工要求的技术指标。科学合理的组织规划碾压混凝土现场试验尤为重要，直接关系到碾压混凝土试验能否成功的关键。

碾压混凝土工艺现场试验石梁子水库

1 工程概况

四川省古蔺县石梁子水库工程位于古蔺县的古蔺河上，是以防洪和县城应急供水为主，兼顾生态环境供水的民生水利工程。大坝为碾压混凝土重力坝，坝顶高程650m，建基面高程591.5m，最大坝高58.5m，坝顶长度264.26m，坝顶宽度6m，正常蓄水位648.50m，相应库容443万m3。

2 试验内容

本工程大坝设计混凝土类型主要为：C9020二级配碾压混凝土、C9015三级配碾压混凝土、C9020变态混凝土以及C9015变态混凝土，碾压试验主要进行以下几方面的内容。

(1)检测混凝土拌和物工作性能：包括VC值(塌落度)、凝结时间、温度等；

(2)确定碾压混凝土施工的碾压遍数：通过比对不同的碾压遍数，选择经济合理满足要求的碾压遍数；

(3)碾压混凝土层间结合时间：检测碾压混凝土层间直接铺筑时间，以及加垫层铺筑最长允许时间；

(4)确定变态混凝土加浆量：根据现场变态混凝土不同的加浆量，确定最优的加浆量。

3 试验布置规划

3.1 场地布置

碾压混凝土试验场地布置在拌和站前空旷场地。场地尺寸为20m×9m×1.2m(长×宽×高)。试验块分为4个碾压条带，每个条带宽2m，C9020二级配碾压混凝土2个条带，C9015三级配碾压混凝土2个条带，周边为0.5m或1m厚变态混凝土。在碾压混凝土运输车辆进入试验场地前，设置一冲洗平台，对运输车辆轮胎进行冲洗，冲洗平台至试验场地之间设碎石沥水路面，路面宽度6m，保证车辆不污染碾压混凝土施工作业面，试验场地布置见图1。

3.2 试验规划

本次碾压混凝土试验共进行4层碾压混凝土施工，分别选择不同的碾压遍数、层间间隔时间以及不同的变态混凝土加浆量进行碾压混凝土试验，试验规划见图2。

4 碾压混凝土工艺试验

4.1 碾压混凝土施工工艺

碾压混凝土施工工艺流程：立模→仓面清理→混凝土拌和→运输入仓→摊铺、平仓→碾压→缝面处理→下一层施工。

图1 试验场地布置示意

图2 工艺试验规划(A-A)

(1)模板：采用普通组合钢模板，保证模板面平整，模板加固刚度达到施工要求；

(2)仓面清理：人工用高压水对试验仓面进行冲洗，合格后进行碾压混凝土施工；

(3)混凝土拌和：混凝土按配合比进行拌制；

(4)运输：主要采用自卸汽车运输混凝土，车辆在入仓前对轮胎进行冲洗并脱水；

(5)卸料：自卸汽车入仓后退铺法卸料，分两次卸料，避免一次卸料料堆过高，减少骨料分离；

(6)平仓：卸下的碾压混凝土料及时采用平仓机平仓，平仓厚度35cm～40cm，厚度均匀，堆料摊铺前，人工将分离骨料(大石)铲至未碾压的混凝土上；

(7)碾压：混凝土摊铺后开始碾压，采用14t重双钢轮振动碾进行碾压，碾压速度控制在1.3km/h～1.5km/h。

4.2 碾压混凝土试验方法

(1)混凝土拌和物工作性试验：混凝土入仓卸料后现场取样，检测碾压混凝土拌和物的VC值、凝结时间以及温度等性能指标。

(2)碾压遍数试验：第1条带和第4条带采用先无振2遍，再有振6遍，最后无振2遍方式进行碾压(2-6-2)；第2条带和第3条带采用先无振2遍，再有振8遍，最后再无振2遍方式进行碾压(2-8-2)。

碾压效果检测：每层碾压完成后，采用核子密度仪测试相对密实度，并记录。检测的密实度结合后期钻孔取芯的芯样确定出最佳碾压遍数。

(3)层间间隔时间

直接铺筑时间检测：直接铺筑时间为每一碾压层间不需进行措施处理，直接进行下一层碾压混凝土施工的最大间隔时间，一般为混凝土初凝前的时间。试验施工时第1层和第2层、第3层和第4层，间隔时间控制在6h～8h，现场观测混凝土初凝情况，同时结合试验室初凝时间检测成果，确定出直接铺筑时间。

加垫层铺筑时间：加垫层时间为每一碾压层碾压完成后，在下层施工前，采用加净浆(2mm～3mm厚)或砂浆(10mm～15mm厚)垫层等处理措施而允许的最大层间间隔时间，一般为混凝土终凝前的时间。试验施工时第2层和第3层间隔时间控制在12h～14h，现场观测混凝土终凝情况，同时结合试验室终凝时间检测成果，确定出直接铺筑时间。

(4)变态混凝土加浆量：在碾压混凝土的基础上现场加净浆后为变态混凝土，变态混凝土分布在结构面装模板位置。试验时按配合比在制浆站拌制浆液，管道输送到作业面，人工采用10L手提桶，按每方碾压混凝土加浆70L、80L、90L、100L加浆，观察现场振捣后返浆效果以及试验取样检测塌落度，确定出最佳加浆量。

5 试验结果统计分析

(1)混凝土拌和物工作性能

检测结果见表1、表2。

表1 混凝土拌和物VC值、温度检测结果统计

表2 混凝土凝结时间检测结果统计

(2)碾压混凝土施工工艺参数

结果统计见表3、表4。

表3 碾压混凝土密实度检测结果统计

表4 变态混凝土加浆量检测统计

(3)混凝土钻孔取芯

碾压混凝土试验完成后，对试验块混凝土进行了钻孔取芯。经过对芯样的外观、层间结合质量观察、芯样力学性能检测，同时结合试验过程检测记录分析。最终得出结论为：①碾压混凝土配合比合理，碾压混凝土拌和物工作性能良好；②碾压遍数选择2-8-2，碾压密实度较好，满足设计施工要求；③层间直接铺筑时间6h，加垫层铺筑最大允许时间为12h，按此控制间隔时间，层间结合效果较好；④变态混凝土加浆量控制在80L～90L，施工效果以及经济效果较好。