水庫堆石壩自密實混凝土施工技術

劉利成

云南建設基礎設施投資股份有限公司，云南 昆明 650000

1 水庫堆石壩自密實混凝土的運用特點

該技術主要是指利用大量的堆石減少普通混凝土中的水泥使用量，進而減少大體積混凝土中的水化熱等問題，既節約了施工成本，又能增強壩體結構的穩定性和安全性。該技術在應用過程中主要是采用機械化作業，減少混凝土振搗環節，對提高施工效率具有重要意義。另外，自密實混凝土本身具有很強的抗離析性、流動性和充填性，并且在明確的混合料配比情況下，其質量和性能可以得到有效保障，不易受到其他因素的影響，因此使用該技術能夠有效保障水庫壩體結構的質量安全。

2 水庫堆石壩自密實混凝土施工技術

2.1 自密實混凝土的技術要求

自密實混凝土在V型漏斗的控制時間要在8～24s，且穩定性要滿足1h，水灰比的設計比例不能超過0.65，水泥的原材料需要選擇固定廠家生產的商品，以確保整個施工過程的自密實混凝土的整體穩定性。自密實混凝土的技術要求如表1所示。

表1 自密實混凝土設計技術要求

2.2 堆石料開采

堆石料的來源需要依據水庫工程的具體情況來確定。以某水庫建設工程為例，其工程構成有攔河壩、飲水系統、消能箱等，采用C15堆石混凝土，總量為38.7萬m3，自密實性能混凝土使用量為堆石混凝土方量的45%。大壩標段的堆石料是從壩體右岸上游進行開采，采用壩礎開挖或洞挖方式選擇合格石料，如石料的粒徑、清潔度均需符合設計要求，針對不符合標準的石料需進行預處理。在壩體下設置堆石料處理場地，同時要建設石料運輸道路，配置粗篩設備等，主要運用于石料堆放、過篩和運輸。堆石料場的布置圖及粗篩設備如圖1所示，利用裝載機將堆石料運到彈簧鋼軌篩處，通過該設備能分層篩選出粒徑小于150mm、150～300mm、大于300mm的不同石料，然后通過破碎機將其破碎后加入混凝土粗骨料中。

圖1 堆石料場的布置圖及粗篩設備

2.3 原材料質量和性能的控制

在水庫堆石壩建設施工中，運用自密實混凝土的技術要求施工單位必須嚴格依照相關設計要求施工，并嚴格規范施工流程，控制好原材料的質量。例如使用粗細骨料過程中，要綜合考慮水庫的實際建設狀況，遵循因地制宜的原則，選取符合設計要求的原材料，以此減少施工成本，通常要求細骨料質量指標控制在2.8～3.4，粗骨料粒徑為6～20mm。在選擇水泥這一原材料時，需要考慮多種影響因素，如材料與外加劑的配合比、凝結速度等?；诖?，通常會選擇使用硅酸鹽類型的水泥，對于外加劑或其他摻和料需要結合施工的實際需求來確定。

2.4 自密實混凝土施工的技術要點

（1）堆石壩的基礎施工工藝。在對堆石壩進行基礎施工過程中，需要施工單位必須嚴格遵循設計要求進行開挖，直至挖到新鮮基巖層，接著對基巖進行清洗，使用高壓水槍將松動的巖塊或掉落的石渣進行沖洗，為接下來的混凝土澆筑作業做好準備。在沖洗完成后，還要把混凝土結合面遺留的積水、浮渣完全清理掉，同時觀察倉面是否有裂縫、乳皮等，如有以上缺陷應及時采取有效措施進行處理，并對其鑿毛，對缺陷處處理完畢后，再次對表面外露的雜質進行清洗。

（2）混凝土配料與拌和技術要點。在混凝土配料與拌和過程中，施工單位應依據設計的混凝土配料方案進行配料和拌和，確保其黏稠度、泌水性、凝結時間等符合設計指標。其詳細的配料數據需要依據水庫堆石壩現場施工詳細情況、混凝土特點等對其進行相關檢驗，并依據檢驗結構對混凝土配料和相關參數進行調整。進行拌和時，投入的各種原材料要嚴格控制使用量，如粉劑的使用量誤差不能超過1%，各類骨料的使用量誤差不能超出2%。同時要重點關注混凝土混合料的含水量問題，要及時對含水量進行檢測，不能超出合理的設計范圍。拌和過程中，配料的投入順序為先投入粉劑、骨料，在干燥的狀態下進行攪拌，接著投入合適用量的外加劑、水并進行攪拌，攪拌時間一般可保持在2～3min，要確?；旌狭铣浞謹嚢杈鶆?。

（3）混凝土輸送施工的質量控制。在水庫堆石壩施工中，拌和站的位置選擇也是有一定限制的，這樣能夠有效確?；炷猎谳斔瓦^程中的質量控制。另外，在混凝土輸送時，要使用氈墊等材料，以及吊具、支架等設備對其加強保護，防止掛籃與鋼筋和混凝土模板產生碰撞或接觸。在輸送管路出口處，應安裝軟管或錐形管，同時將輸送泵安裝在攪拌設備的出口處，為輸送混凝土做好準備，接著將自密實混凝土壓入運輸倉內。這樣的設計方案會讓輸送管路加長，但其優勢是減少了第二次運輸，最大限度地保障了混凝土的質量性能，實現了對混凝土輸送施工的質量控制。

（4）混凝土澆筑的施工要點。首先，通過泵送作業將混凝土輸送入倉。澆筑施工時使用連續設置澆筑點、多點澆筑（各澆筑點距離控制在2m左右）的方法，施工人員在施工過程中應在完成一個澆筑點施工后，再進行下一個澆筑點的施工。針對堆石壩頂部位置進行澆筑施工時，需要將混凝土澆筑面控制在距堆石下方50～200mm處，方便形成突出的塊石，促使上下層面能夠相互結合起來。其次，在澆筑施工過程中，切忌不能對倉內的混凝土材料再加水，若是發現混凝土的和易性能下降時，就需要及時依據現場情況對混凝土拌和進行調整。還要合理控制澆筑的速度，盡量防止空氣進入，以免影響混凝土施工質量。在澆筑的最后階段，施工人員應關注澆筑施工的高度，要適當提高澆筑高度，以防止混凝土出現沉降現象?；炷潦┕そY束后可能會發生因氣泡溢出而發生澆筑表面塌陷現象，因此必須在澆筑的后期增加標高高度，并在混凝土初凝前及時進行補充澆筑，以保障澆筑高度符合設計要求。若澆筑表面出現較小范圍的低凹問題，此時可以使用小石塊開填補。

（5）針對缺陷處的修補處理措施。自密實混凝土澆筑施工作業中如果遇到客觀因素影響，需要立即停止施工，停工時間若大于4h，在恢復施工作業后應首先使用與之前施工相同配比的混凝土進行澆筑，同時要全面覆蓋已經失去流動性的混凝土結構，然后才能繼續進行澆筑施工。若堆石壩體內部已硬化的位置有嚴重的缺陷問題，需對缺陷處進行水泥漿灌注補救。若澆筑施工作業使用的是立膜澆筑法，需要在拆除膜1d后檢驗其是否有缺陷，如果有缺陷應及時進行修補。

（6）混凝土施工質量控制。自密實混凝土施工技術在使用過程中，需要相關的施工人員對混凝土拌和的均勻程度、拌和時間等進行監測，還要定期安排人員檢驗稱量設備或儀器是否精確，減少測量中產生的誤差問題，并對混凝土配料成分的稱量信息進行詳細檢查，每間隔2～3h對混凝土坍落度相關指標進行監測，確保能夠及時發現問題，以便快速做出調整。在混凝土養護施工結束后，施工單位要對混凝土的強度、密實度、抗滲能力等進行檢測，確保自密實混凝土的所有指標均符合設計要求。

3 結束語

綜上所述，較之普通的混凝土，堆石壩自密實混凝土的優勢十分明顯，增加膠凝材料應用量的目的在于降低水膠比，同時其自身具有自密實的特性，可以增強水泥和混合料之間的結合度，且可不進行振搗作業，能夠有效避免振搗可能引發的界面離析問題，不僅減少了施工噪聲污染，提高了施工效率，而且增強了混凝土結構的強度和密實度，降低了勞動強度。由此可見，在水庫堆石壩建設中，運用自密實混凝土施工技術對于推動我國的水利建設事業發展具有重要意義和價值。