“斜层平推铺筑法”在碾压混凝土施工中的应用

范志勇

摘要：在云南南部地区自3月份开始就进入高温季节，其高温季节持续到10月份，时间长达8个月，以碾压混凝土为主的水电站大坝工程无法避开高温季节施工。需采用层面覆盖面积较小的斜层平推铺筑法进行施工。

关键词：碾压混凝土斜层平推铺筑法施工应用

中图分类号：TV544+.921文献标识码： A 文章编号：

一、工程特点

云南南部某水电站为重力坝，该水电站位于亚热河谷区，长夏无冬，一般5月～10月为雨季，11月～翌年4月为干季，气温高，降水量充沛；坝址地区多年平均气温约22℃，夏季极端最高气温达40℃，全年高温时段长达8个月。碾压混凝土广泛分布在坝体内部，为提高碾压混凝土施工工效，体现碾压混凝土快速施工的优点，一般并仓施工，并仓后仓面面积较大，最大仓面面积达5000m2以上，若采用普通平层法浇筑，在上层混凝土未完全履盖之前，下层混凝土易形成初凝，且平层法极易产生温度回升，造成混凝土温控超标等一系列质量问题。为保证碾压混凝土施工质量满足设计要求，结合国内先进的施工经验，右岸大坝碾压混凝土采用“斜层平推铺筑法”进行施工。

二、碾压混凝土斜层平推铺筑施工

采用斜层平推铺筑法浇筑碾压混凝土时，“平推”方向根据仓位的长宽比确定为两种：一种方向垂直于坝轴线，即碾压层面倾向上游，混凝土从下游向上游推进，如导流底孔墩墙混凝土施工；另一种是平行于坝轴线，即碾压层面从一岸倾向另一岸，如溢流坝段EL534.0m以下、溢流坝段导流底孔封顶后、非溢流坝段的施工。碾压混凝土铺筑层以固定方向逐条带铺筑。坝体迎水面8～15m范围内，平仓、碾压方向与坝轴线方向平行。

2.1碾压混凝土施工工艺流程为：

混凝土拌和→混凝土运输→与老混凝土结合面摊铺→薄层铺料→碾压→薄层连续上升→养护→层面处理（冲毛机冲毛）→层间间歇→进入下一个循环

2.2混凝土拌制、运输

右岸混凝土生产系统按月混凝土生产强度9.6万m3设计，系统配置2×3m3强制式搅拌楼和4×3m3自落式搅拌楼各1座。

混凝土水平运输采用30台20t自卸汽车，运输车辆加设遮阳棚。

2.3混凝土的入仓

根据各个时段的施工特点，混凝土入仓分别采用：汽车直接入仓、汽车+胎带机（布料机）入仓、汽车+坝前高架入仓、汽车+坝前高架+胎带机入仓、真空溜槽入仓及缆机入仓等几种方式。

2.4混凝土摊铺

采用汽车入仓时，在仓外铺设30～40m长碎石路段，设置冲洗平台，入仓汽车冲洗干净并在脱水后才可进仓。如采用坝前高架、胎带机、真空溜槽、缆机布料，其覆盖盲区采用仓内汽车转料、TSY160L平仓机摊铺。

（1）砂浆铺设

开仓前，首先在基础面均匀摊铺2～3cm厚、流动度18～22cm的水泥砂浆，随铺随卸料，以利层面结合，摊铺面积以30min能够覆盖为准。

（2）开仓段碾压砼施工

碾压砼拌和后运输到仓面，按规定的尺寸和规定的顺序进行开仓段施工，刚开始的铺筑的斜面不须一次形成，通过铺筑几层砼逐步形成斜层面，即减少每个铺筑层在斜层前进方向上的厚度，并要求使上一层全部包容下一层，逐渐形成倾斜面。沿斜层前进方向每增加一个升程H，都要对老砼面铺砂浆，碾压时控制振动碾不能到老砼面上，以避免压碎坡角处的骨料而影响该处碾压砼的施工质量。

（3）碾压砼的斜层铺筑

斜层铺筑是碾压砼的核心部分，其基本方法与平层铺筑法相同。为防止坡角处的碾压砼骨料被压碎而形成质量缺陷，施工中采取预铺水平垫层的方法，并控制振动碾不得行驶到老砼面上去，施工中，首先清扫、清洗老砼面（水平施工缝面），摊铺砂浆，然后沿碾压砼宽度方向摊铺砼拌和物形成水平垫层。水平垫层超出坡脚前缘30～50cm，超出的部分第一次不予碾压而与下一层的碾压混凝土一起碾压，以避免坡脚处骨料压碎；接下来进行下一个斜层铺筑碾压，如此反复至收仓段施工。

（4）收仓段碾压砼施工

首先进行老砼面摊铺砂浆，然后采用折线形状进行收仓摊铺，即斜推段过渡至水平段，其中折线的水平段长为8～10m，当浇筑的面积越来越小时，水平层和折线层交替铺筑，可满足层间间歇的时间要求。

2.5混凝土的碾压

混凝土的碾压主要采用BW202AD-2型振动碾，边角部位采用BOMAG90型小振动碾。

碾压方向与摊铺方向一致，振动碾碾压行走速度1.1～1.3km/h、根据不同层次分别采用无振2遍+有振6～8遍+无振2遍碾压。碾压作业采用条带搭接法，碾压条带间的搭接宽度为20cm，端头部位的搭接宽度不小于100cm。

2.6成缝

（1）碾压混凝土横缝采用切缝机切割、设置沥青杉板或粘贴δ2cm聚乙烯塑料泡沫板等方法形成，缝面位置及缝内填充材料满足规范要求。

（2）并仓施工的横缝采取“先振后切”的方式进行，采用振动切缝机连续切缝，振动切缝机由电动振动夯板机加装刀片改制而成，切缝刀片长45cm，切缝深度25cm，其重量约70kg，切缝速度约为 22m/h；以振动的方法用刀板沿横缝切缝，缝宽10～12mm，成缝后将分缝材料（塑料彩条布）压入横缝内，成缝面积每层应不少于设计缝面的60%。

（3）对于采用立模浇筑成型的横缝，通过用刮铲、修整等方法将其表面的混凝土或其它杂质清除后，设置沥青杉板或粘贴δ2cm聚乙烯塑料泡沫板。

2.7变态混凝土的施工

变态混凝土是在大坝上下游面、靠岸坡、止水埋设处、廊道周边和其它孔口周边不能用振动碾碾压等一定宽度范围内，碾压混凝土摊铺施工后铺洒水泥粉煤灰灰浆并振捣而形成的富浆混凝土，采用常态混凝土的振捣方法捣固密实。其浇筑随碾压混凝土施工逐层进行，与碾压混凝土结合部位采用搭接法碾压密实。工艺流程为：铺料→注浆→振捣。

2.8混凝土的养护

（1）混凝土浇筑收仓12h后，即开始对混凝土表面进行养护，高温和较高温季节表面进行流水养护，低温季节表面进行洒水养护，永久外露面采用花管洒水养护。永久外露面养护时间为混凝土的龄期，水平施工缝养护时间至下一仓混凝土覆盖。

（2）在碾压混凝土的施工过程中，保持仓面湿润，避免出现干湿交替；正在施工和刚碾压完毕的仓面，防止外来水的侵入。

（3）混凝土养护设专人负责，并做好养护记录。

三、斜层平推法施工的质量控制

1、碾压混凝土的铺筑仓面必须保持湿润、干净，对任何杂物均应清除。

2、严格控制层面结合质量，施工机械必须保证其完好率，防止由于机械漏油、人为原因污染层面。混凝土运输车辆必须冲洗干净并脱水后方可入仓。

3、严格控制层间间歇时间，碾压混凝土层间允许间歇时间为≤混凝土初凝时间-1h，当层间间歇时间超过规定时间，则按时间的长短对层面按Ⅰ、Ⅱ型冷缝进行处理。

碾压混凝土施工冷缝分类按下表控制：

对C9015/三级配混凝土Ⅰ型冷缝，将层面松散物及积水清除干净，铺一层厚度为1～1.5cm强度比混凝土高一级的砂浆，并立即摊铺混凝土，在砂浆初凝前碾压完毕。对C9015/三级配混凝土Ⅱ型冷缝，采用刷毛、冲毛等方法清除混凝土表面的浮浆和松动骨料，铺一层1～1.5cm砂浆，砂浆强度等级高于混凝土一级，然后立即摊铺混凝土，并在砂浆初凝前碾压完毕。对C9020/二级配混凝土冷缝，其处理方法与前述相同，仅将砂浆改为水泥、粉煤灰浆液并掺渗透结晶型防水剂。

4、对碾压前摊放过久或气温较高造成表面大面积发白的混凝土作废料处理。

5、施工现场的质量检测：现场检测的压实容重必须达到理论容重的98％，如检测值未达到则应立即增加碾压遍数至满足标准容重为止，并核实碾压遍数。

四、结语

碾压混凝土斜层平推铺筑法除摊铺和碾压稍有不同外，其它的施工组织，施工工艺流程均与平层通仓法相同。斜层平推铺筑法具有在不提高浇筑强度的条件下，可大幅度降低层间间隔时间，减小覆盖面积；在高温环境条件下，层间暴露时间短，预冷混凝土的冷量损失小；施工过程中遇到降雨时，临时保护的层面面积小，有利于斜层表面排水及改善混凝土之间层面结合质量等优点。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。