碾压混凝土大坝快速施工技术

碾压混凝土大坝快速施工技术

赵喜云苗孝哲谢子芳吴晓梅刘宝军

摘要碾压混凝土重力坝施工具有连续、高速的施工特点，是层间结合质量的根本保证。本

文从混凝土拌合强度、入仓手段、机械设备、施工管理、施工工艺、施工优化、高气温条件下

碾压混凝土连续施工等方面介绍了碾压混凝土快速施工技术。官地碾压混凝土重力坝施工中，

混凝土日浇筑强度超过2万m3，月施工强度达到28.6万m3，为工程提前发电提供了有力保障。

关键词官地水电站碾压混凝土重力坝快速施工

1 概述

官地水电站大坝为碾压混凝土重力坝，坝顶高程1334.00m，最低建基面高程1166m，最大坝高168.0m，最大坝底宽153.2m，坝顶轴线长516m；整个坝体共24个坝段，溢流坝段布置5孔溢流表孔，每孔净宽15m，底流消能。主体工程混凝土量约360万m3，其中碾压混凝土量292万m3，占混凝土量的81%。

招标合同规定：大坝基础垫层常态混凝土浇筑开始日期：2009年2月1日；大坝碾压混凝土浇筑开始日期：2009年4月1日；大坝常态和碾压混凝土浇筑完成日期：2011年11月30日，总工期34个月。

由于种种原因，大坝混凝土至2009年10月才开始浇筑，推迟9个月；业主提出提前3个月发电目标，等于大坝混凝土浇筑工期压缩12个月，实际工期为22个月。

根据大坝工程压缩的施工工期，要求大坝碾压混凝土必须快速施工，同时为缩短层间间隔时间，提高层面结合质量，也需要加快碾压混凝土施工速度和提高施工强度。

为达到碾压混凝土连续、高强、快速施工的目的，从以下几个主要问题进行研究和实施：①混凝土生产、运输系统配套设施及管理；②混凝土入仓手段；③科学进行仓号规划和仓面设计，确保混凝土连续、高速、均衡施工；④高温条件下连续施工。

2 施工布置

2.1 砂石料生产系统

竹子坝砂石加工系统系由发包人另行招标实施。该系统生产能力：毛料为2200t/h，成品骨料为1750t/h，成品砂为600t/h，实际月生产能力超过80万t。打罗砂石加系统生产能力：成品骨料为230t/h，成品砂为120t/h，作为补充，能满足高峰月30万m3的混凝土浇筑需要。

2.2 混凝土生产系统

供大坝混凝土拌合系统设2个：低线系统设计常温混凝土生产能力600m3/h，预冷混凝

土生产能力440m3/h，设置2座HL360-2S6000L型强制式搅拌楼；高线系统常温混凝土生产规模480m3/h，预冷混凝土370 m3/h，设置一座4×3m3型混凝土拌和楼和一座2×6m3型混凝土拌和楼。总生产能力1080m3/h，预冷混凝土810m3/h。混凝土拌和系统的拌制能力能满足月混凝土浇筑30万m3的需要。详见表1。

注：①自落式拌合楼常温混凝土拌合效率k c=0.75，碾压混凝土拌合效率k n=0.625；

②强制式拌合楼常温混凝土拌合效率k c=0.83，碾压混凝土拌合效率k n=0.61。

混凝土预冷系统由粗骨料一次、二次风冷、加冷水、片冰拌和，高温季节常态混凝土出机口温度≤11℃，高温季节碾压混凝土出机口温度≤12℃。制冷装机容量18818 kW（1593×104kcal/h，标准工况）。

2.3 混凝土运输系统

大坝碾压混凝土运输采用自卸汽车直接入仓或自卸汽车配满管溜管为主，贝雷桥、高速皮带机及2台20t缆机为辅；自卸汽车入仓混凝土量占碾压混凝土总量的80%以上。2台20t缆机及在垻后安装的K80-115塔机、MQ1260高架门机主要用于常态混凝土浇筑。施工机械设备布置及碾压混凝土入仓方式见图1、图2。

3 大坝快速施工仓面配套

3.1 仓面规划

由于官地大坝混凝土浇筑量很大、工期紧迫、技术复杂，因此，必须高强度、快速施工。为保证混凝土施工质量，需针对不同的浇筑高程、气象条件、浇筑设备能力、不同坝段的形象面貌要求等合理地划分浇筑仓，并在混凝土浇筑之前，对浇筑仓号进行仓面工艺设计。

对碾压混凝土而言，仓面大，既有利于仓面设备效率的发挥，又有利于减少坝段之间的模板使用数量，同时，也有利于仓面管理。仓面过大也有不利的一面，由于层间间歇时间、温控、大坝基础固结灌浆等原因，导致碾压混凝土不能连续上升，间歇期浇筑设备闲置会影响设备效率的发挥，进而影响施工进度；另外，仓面过大时一旦遇到特殊情况，当层间间隔时间超过初凝时间时容易影响碾压混凝土层间结合质量。

图1 碾压混凝土入仓道路及吊车布置图

图2 碾压混凝土主要入仓方式示意图

3.2 高温季节碾压混凝土连续施工时，采用斜坡碾压工艺，左右岸各开一仓，仓面面积控制在5000m2以内。低温季节碾压混凝土施工时，仓面面积控制在10000m2以内。

3.3 间歇层层厚的调整

招标文件规定，碾压混凝土间歇层厚1.5m；设计经仿真计算后，改为3m；施工中不断进行仿真计算优化和大量温度检测，最终碾压混凝土间歇层厚一般为6m，局部达到了9m，大大加快了施工速度。

3.4 开仓前必须进行仓面设计

每一个浇筑仓均进行仓面设计，即将该浇筑仓的仓面特性、技术要求、施工方法、质量要点、资源配置等简洁地汇集到仓面工艺设计之中，以指导作业队严格按仓面工艺设计的要求进行有序、高效施工。

3.5 仓面设备配置

由于大坝系由2个单位施工左右岸分仓，仓面设备同时按浇筑2个约10000m2仓号配置，最高日浇筑能力按2×10000m3控制。仓面配套设备见表2。

序号设备名称规格型号

设备数量

备注

左岸右岸合计

1 振动碾戴纳派克，美国悍马7 7 14

2 小型振动碾BW75S

3 3 6

3 GPS监控系统 1 由天大研制

4 平仓机CASE850G 3 3

5 平仓机 4 4