２０１５年第３期（总２０３期】 安徽建筑 ＤＯＩ：１ Ｏ．１ ６３３０／ｊ．ｃｎｋｉ．１ ００７—７３５９．２０１ ５。０３．０２５ 压混凝土通仓薄层施工技术研究与应用 Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｒｏｌｌｅｒ Ｃｏｍｐａｃｔｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｎｄ ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 杨毅 （安徽水安建设集团股份有限公司，安徽合肥２３０６０１） 虽 摘要：碾压混凝土（Ｒｃｃ）适用于大体积混凝土施工。特别是在混凝 混凝土的温度裂缝。 ③碾压混凝土通仓薄层连续施工具有施工程序简化、机械 化程度高、混凝土浇筑强度大、适应性强等优点，具有显著的经 济效益和应用价值。 ④超干硬性碾压混凝土的水泥用量小，使用了大量的工业 土坝体施工中得到了广泛应用。碾压混凝土坝体适宜采用通仓薄层法 施工，该方法具有施工工艺简单、水化热散发快 质量容易得到保证等 优点，是碾压混凝土施工的先进技术。文章以重庆万盛区板辽水库碾 压混凝土大坝为背景展开技术研究，从试验上确定施工工艺参数，制 定合理的施工工艺流程，拟定切实可行的施工方法。施工实践表明，该 碾压混凝土大坝施工进度快、质量好，达到了预期效果。 废渣——粉煤灰，节能环保，有利于可持续发展。 ２．２施工工艺原理 关键词：通仓薄层；变态混凝土；ＶＣ值；碾压遍数；压实度 中图分类号：ＴＵ７５５．６ 文献标识码：Ｂ 文窜编号：１ ００７—７３５９（２０１ ５｝０３－１）０５６—０３ 碾压混凝土筑坝技术从早期的探索期、过渡期发展到目前 的成熟期，碾压混凝土也从干硬性混凝土过渡到无坍落度的超 干硬性混凝土。零坍落度的超干硬性碾压混凝土的骨料用量较 １概施 工 述 多、水泥用量少，拌和物不具有流动性，在振动压实机具施加的 激振力作用下，胶凝材料由凝胶转变为溶胶（即发生液化），具 有一定的流动性。固相颗粒位置得到重新排列，小颗粒被挤压 填充到大颗粒之间的空隙中，从而达到逐渐密实的效果。 碾压混凝土与用插入式振捣器振捣密实的常态混凝土主 碾压混凝土是使用水泥含量低，粉煤灰掺量大的超 技 要区别是：术 干硬性混凝土。高掺粉煤灰，少用水泥，减少了混凝土水化热的 研 振动压实机具的激振力是振动轮的质量、振幅及振动加速 度的乘积。当振动频率在２５Ｈｚ一５０Ｈｚ范围内，可获得最佳的 压实效果。在整个频率范围内，轮轴载荷一定的情况下，压实能 力和深度效应主要是靠振幅来获得，且高振幅能将较大的压实 能量传递到所压混凝土层的深部，低振幅能将较大的压实能量 从而缩小温差，有效防止温度裂缝产生。水利水电工程中 究 产生，与 已大量应用碾压混凝土作为筑坝材料，采用通仓薄层施工方 应 用 法，以类似土石坝填筑的施工设备和工艺，将超干硬性混凝土 快速全面地分层振动压实，突破了传统的混凝土大坝柱状浇筑 法对大坝浇筑速度的限制。【１Ｊ 传递给靠近表面的混凝土层。 初凝时问内，经振动压实机具碾压密实后的碾压混凝土， 与碾压混凝土施工相关的还有变态混凝土，两者施工方 法、施工工艺、试验参数的选择是碾压混凝土通仓薄层施工的 关键技术。 其表面全面泛浆，有弹性，保证了上层混凝土骨料嵌入已经碾 压完成的下层碾压混凝土中，使连续施工的碾压混凝土层间结 合良好，消除了原来的碾压混凝土层问结合薄弱，易形成渗水 通道的缺陷。 本文以重庆万盛区板辽水库大坝碾压混凝土施工为背景， 对通仓薄层施工技术进行了研究。重庆万盛区板辽水库位于青 年镇、关坝镇内，坝高４５．２ｍ，总库容９５９万ｍ ，浇筑混凝土８．８ 万ｍ３。 ３施工参数的确定 碾压混凝土通仓薄层施工参数主要包括碾压混凝土和变 态混凝土两部分。 ３．１碾压试验场地布置及碾压机具［３１ ２施工技术特点与工艺原理 ２．１施工技术特点 ３．１．１试验场地布置 ①零坍落度的超干硬性碾压混凝土采用通仓薄层连续施 工，与传统的常态混凝土筑坝技术相比，可以节省立模工作量， 亲 缩短混凝土施工时间，缩短施工工期。 措 重庆万盛区板辽水库坝体主要使用的Ｃ１５Ｗ６三级配变态 和碾压混凝土、Ｃ２０ＷＳＦ１５０二级配变态和碾压混凝土。试验场 地面积为３０ｍ×１７ｍ（长ｘ宽），场地基础坚实，场地范围内首先 浇筑一层厚约１０ｃｍ的ｃ ｌ５混凝土找平，两侧及端部应立好模 ②采用薄层碾压技术进行零坍落度的超干硬性碾压混凝 土施工，可以加快热量散发并使温度分布较均匀，减少大体积 板，模板高度不小于０．６ｍ。找平混凝土强度达到１０ＭＰａ后开始 进行碾压混凝土摊铺碾压试验，碾压混凝土铺筑分Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 四个条带，每个条带宽４．０ｍ。Ａ区、Ｃ区浇筑Ｃ２０Ｗ８Ｆ１５０二级 簸 墨 嚣 拟雎 国 配碾压混凝土。Ｂ区、Ｄ区浇筑Ｃ１５Ｗ６三级配碾压混凝土。靠 安徽建筑 ２０１５年第３期（总２０３期） 近左右模板边缘０．５ｍ宽部位分别浇筑Ｃ２０Ｗ８Ｆ１５０变态混凝 土和Ｃ１５Ｗ６ＦＩＯ０变态混凝土。试验共浇筑碾压混凝土２层，高 度约为０．６ｍ。 待混凝土凝结７ｄ后进行取芯检查，取芯一直从第二层打到第 一层，对芯样进行描述。根据变态混凝土的芯样成果和拆模后 混凝土外露面的情况，验证变态混凝土施工工艺。 ３．３．４伸缩缝施工工艺试验 采用“先碾压后成缝”的方法，在每一层混凝土碾压完成 后，采用风钻成孔，孔距２０ｃｍ，孔深３０ｃｍ，孔径不小于２５ｍｍ， 成孔后灌砂捣实。 ３．３．５钻孔取芯 ——■一 混凝土龄期达７ｄ后，分别在每个条带及变态混凝土浇筑 ｌ盎一・ 区上打孔，取混凝土芯样进行表观描述，尤其对每个条带层面 结合情况详细评述。 ３．４试验项目及工作量 圈１试验场地币置幽 ・■■一 试验项目及工作量见表１。 试验项目及工作量一览表 表１ ３．１．２碾压机具选择 混凝土运料入仓采用自卸汽车，挖掘机平仓，人工辅助对 分离骨料进行处理，采用振动碾碾压，压实度检测采用密度仪 检测。变态混凝土用插入式振捣器振捣后，表面由人工收平。 ３－２碾压混凝土拌制 ３．２．１拌和工艺 投料顺序依次为：小骨料、水泥、粉煤灰、外加剂、水、砂、大 骨料，净拌和时间为６０ｓ。 ３．２．２碾压混凝土质量检测 对每一摊铺层混凝土拌和物性能进行检测，主要检测其 施 工 ＶＣ值，并成型７ｄ、２８ｄ龄期抗压强度试件。 ３．３碾压工艺试验 ３．３．１碾压工艺试验 技 术 研 究 与 应 用 碾压试验ＡＣ条带第一层和ＢＤ条带第一层分别铺筑 Ｃ２ＯＷ８ＦＩ５０二级配碾压混凝土、Ｃ１５Ｗ６三级配碾压混凝土，２ 种碾压混凝土在摊铺厚度为３０ｃｍ情况下，分别进行２种不同 ＶＣ值、不同碾压遍数与压实度的关系试验。 ＡＢ条带第一层、ＣＤ条带第一层分别控制ＶＣ值为０ｓ一５ｓ、 ６ｓ～ｌＯｓ。每一条带碾压方法分别为：先进行无振２遍碾压，再进 行有振５遍碾压，然后用核子密度仪检测其压实度，如果达不 到设计压实度要求，再进行１遍有振碾压，检验其压实度，如果 仍达不到压实要求，继续进行有振碾压，重复此类操作，直至压 实度达到设计值要求，最后再进行无振２遍碾压，从而确定最 佳碾压遍数。碾压机械行车速度控制在１～１．５ｋｍ／ｈ。 ３．５试验成果 根据不同ＶＣ值和不同碾压遍数与压实度的关系，提出碾 压混凝土施工ＶＣ值控制范围、碾压遍数和压实度控制标准 通过变态混凝土施工试验，检验加浆变态混凝土和机拌变 态混凝土施工效果，确定变态混凝土施工工艺。 通过钻孔芯样检测，检验层间结合状况、碾压密度等，确定 每个条带在摊铺完成后，上碾前取样测定ＶＣ值各２次。 碾压完成后每条带用核子密度仪测定压实度３个点。 ３．３．２层面结合面试验 Ａ、Ｂ、ｃ、Ｄ四个条带第一层混凝土碾压完成后，按照试验 最佳施工参数。 所得的最佳ＶＣ值和碾压遍数直接进行第二层混凝土铺筑碾 压，并检验混凝土压实度。待混凝土凝结７ｄ后进行取芯检查． 查看上下两层混凝土结合效果。 ３．３．３变态混凝土施工试验 ４施工工艺流程及施工技术 ４．１施工工艺流程 安 徽 混凝土通仓薄层碾压施工的工艺流程见图２所示。 ４．２施工技术网 在模板两侧面Ｏ．５ｍ宽范围，进行变态混凝土试验。每侧分 为３段，每段ｌＯｍ，采用分层加浆的方法和机拌变态混凝土的 建 筑 ４．２．１混凝土制备 方法进行，前两段加浆量选择５ＯＬ、６０Ｌ，坍落度按３ｃｍ～５ｃｍ控 制，第三段采用机拌变态混凝土。在每个侧面布置３个取芯孔， ①根据该浇筑仓块厚度及仓面大小，提前备足混凝土用的 各种原材料，须保证开仓后，能连续浇筑。 ＿ ２０１５年第３期（总２０３期） 安徽建筑 ①在摊铺的碾压混凝土中掺４％～６％的胶浆。二级配变态 混凝土胶浆掺量宜为６％；三级配变态混凝土，若砂中石粉含 量≥１７％，胶浆掺量宜为４％，若砂中石粉含量＜１７％，胶浆掺量 宜为５％；胶浆配合比及具体掺量根据不同的混凝土配合比通 过试验进行确定。 ②变态混凝土随着碾压混凝土施工逐层浇筑。变态混凝土 ②安装能满足碾压混凝土最大浇筑层施工进度要求的拌 采用高频振捣器振捣，沿模板边由外向里依次振捣。 ４．２．９浇筑仓块层间施工缝冲毛处理 。 为了确保上下浇筑仓块间结合良好，浇筑仓最后一层的表 面必须进行冲毛处理，清除混凝土表面的浮浆、污物和松动骨 料，一般可在混凝土初凝以后、终凝之前采取冲毛处理。 虽 和设备，拌和设备采用强制式搅拌机或强制连续出料式的搅拌 机。强制式搅拌机拌和碾压混凝土的时间在１２０～１ ８０ｓ，强制连 续出料式搅拌机拌和碾压混凝土的时间不少于１０ ｓ。 搅拌机口的拌和物ＶＣ值应为５ｓ～１２ｓ，拌和物现场ＶＣ值 应为５ｓ～１５ｓ。 ４．２．２混凝土运输 ５施工效益分析嘲 ①大体积混凝土工程采用通仓薄层碾压技术施工，可提高 施工工效、缩短施工工期，减少各种施工机械设备、仪器的租 采用碾压试验确定的运输设备，运输过程要防止混凝土分 离、泌水、漏浆，运输时间要控制在要求范围内。采用自卸车运 输入仓前须冲洗车胎，以免将泥土等杂物带人仓面，影响混凝 土质量。 赁、折旧费用，降低人工费用及各项管理费用。 ４．２．３结合面摊铺砂浆 采用压力水清除浇筑仓块结合面上的浮浆、松散物以及污 物。在老碾压混凝土面上新铺碾压混凝土前先铺一层砂浆，砂 浆强度应比混凝土高一等级，其稠度控制在１５０ｒａｍ～１８０ｍｍ， 施 工 ②采用通仓薄层碾压技术施工可以加快施工速度，一般小 型碾压混凝土坝体工程可在一个枯水期施工完成，这样可以避 免在高温季节施工，从而可以简化甚至取消温控措施，大大降 低工程成本。同时工程提前完成，发挥工程经济效益，如水电站 工程可以提前发电，供水工程可提前供水。 厚度以ｌＯｍｍ～２５ｍｍ为宜。铺浆后及时覆盖碾压混凝土，防止 技 已铺的砂浆失水或初凝。 术 ４．２．４混凝土卸料 研 ③采用通仓薄层碾压技术进行碾压混凝土施工，可以加快 热量散发并使温度分布较均匀，减少大体积混凝土的温度裂 缝。 究 与 采用多点卸料方法，宜采用后退法卸料，一次卸料不宜太 高，避免混凝土骨料分离。 应 用 ４．２．５混凝土平仓 ６结语 平仓方向与坝轴线方向平行，平仓时严格控制不同级配碾 压混凝土的分界线。 ４．２．６混凝土碾压 采用通仓薄层施工碾压混凝土方法，由试验确定施工参 数，严格按施工工艺流程施工，并辅以现场检测，确保了碾压混 ①采用振动碾碾压，碾压速度控制在１～１．５ ｋｍ／ｈ，碾压遍 数宜为２＋８—１２＋２（静压２遍＋振压８一ｌ２遍＋静压２遍）。碾 压条带搭接宽１０ｍｍ～２００ｍｍ，端头部位搭接约１０００ｍｍ。具体 施工参数根据不同的混凝土配合比通过碾压试验进行确定。 凝土的施工质量。碾压混凝土作为一种有发展前途的大体积混 凝土结构将会得到广泛应用，采用通仓薄层施工方法，简化了 大体积混凝土的温控措施，混凝土实体质量符合设计要求，取 得了较好的经济效益和社会效益，为大体积碾压混凝土施工提 供有益的参考。 ②碾压混凝土连续铺筑的层间间隔时间控制在初凝时间 之内。若在初凝与终凝之间，可在混凝土表层喷洒胶浆或铺一 层砂浆后继续铺料碾压，若超过终凝时间必须按冷缝处理。 ③严格按试验确定的遍数进行碾压。 ４．２．７混凝土压实度检测 参考文献 （１０）． 、 【ｌ】李凌翔．碾压混凝土坝技术的应用［Ｊ１＿河南水利与南水北调，２０１ ｆ ①碾压混凝土压实度采用核子密度仪检测，每１００～ ２００ｍ￣布置一个检测点，各点压实度均要满足设计和规范要 求。 安 【２］周延平．双曲拱坝碾压混凝土施工技术ｆＪ］．黑龙江水利科技，２０１０ （６）． 【３】罗玉宝．三里坪大坝混凝土碾压试验及参数确定【Ｊ】．人民长江，２０１２ （６）． ②碾压混凝土压实度检测在混凝土碾压完成ｌＯｍｉｎ后至 １ｈ内进行。 ４．２．８变态混凝土施工 １４１蔡胜华，杨华全，王晓军，王迎春，王仲华．碾压混凝土施工工艺试验 研究【Ｊ】．长江科学院院报，２０１０（２）． ［５］任小强．南阳回龙电站上库碾压混凝土坝施工技术［Ｊ１＿人民长江， ●徽 建 筑 为保证坝体上游防渗区、廊道周边及模板、止水、岸坡处的 ２００７（３）． 囵 碾压混凝土施工质量，在摊铺的碾压混凝土中挖槽铺洒灰浆并 振捣，从而形成富浆碾压混凝土，即变态混凝土。 【６】周延平．双曲拱坝碾压混凝土施工技术『Ｊ１．黑龙江水利科技，２０１０ （６１