針對官地水電站大壩工程建設施工工期緊、建設施工技術難度高、強度大、施工區晝夜溫差大等諸多不利于碾壓混凝土施工的難題，通過施工場地和機械的布置、短間歇厚升層快速施工、配合比設計、溫控防裂、GPS監控系統使用等關鍵技術的優化，確保了碾壓混凝土施工如期完成。

　　1工程概況

　　某水電站壩頂高程1334.0m，壩高168.0m，最大剖面壩底寬153.2m，壩軸線全長516.0m，共計分為24個壩段，其中4個溢流壩段、18個擋水壩段和2個含底孔壩段，正常蓄水位1330.0m[1]。大壩建設總計混凝土使用量313萬m3，混凝土使用量見表1。由于不可抗拒因素，大壩混凝土澆筑較原計劃向后延期3個月，使大壩混凝土施工工期壓縮至22個月，要求大壩碾壓混凝土必須進行快速施工，需將混凝土澆筑層厚度由原來的3m提高到4.5m或6m，甚至更厚，同時縮短澆筑間歇期在7d之內，此外，大壩建設位于山區，氣候復雜，澆筑期晝夜溫差最大可達20℃，產生的溫度荷載加大，增加混凝土產生裂縫的可能。為了縮短施工層時間間隔，提高層面膠結質量，加快碾壓混凝土施工速度、提高建設強度很有必要。為使大壩工程建設，加快碾壓混凝土施工效率，達到連續、高強、快速施工的目的[2-6]，本工程主要以下面4個主要問題進行研究和實施:1)優化改進施工場地和機械的布置;2)采用新的混凝土摻料配比;3)探究并改進混凝土溫控防裂技術;4)大型翻身模板、鋼筋直螺紋套筒鏈接、RCC碾壓質量GPS監控系統等技術的使用等。

　　2快速施工技術

　　2.1施工場地和機械的優化布置

　　官地水電站樞紐工程所在的地區地形屬于高山峽谷地區，河谷呈典型對稱的“V”型形狀，河流兩岸峽谷坡度較陡峻，左右岸坡度均在35°～50°之間，為確保在工期內完成大壩澆筑任務，混凝土施工必須采用厚層短間歇施工方法，采用自卸式汽車直接入倉方式對大部分混凝土進行澆筑，需對施工場地內道路路線重新規劃，在原投標時設計入倉道路的基礎上新增加4條道路，形成左右岸與上下游的環線道路。在大壩施工場地設混凝土拌和系統兩個，由2座HL-2S600L型強制式攪拌樓構成的底線拌和系統。該拌和系統用于生產常溫混凝土，生產能力為600m3/h。由1座4×3m3型拌和樓和1座2×6m3型拌和樓構成高線拌和系統，用于生產常溫混凝土與預冷混凝土，每小時可生產常溫混凝土與預冷混凝土:480m3/h，370m3/h，整個系統總生產能力為30萬m3/d，滿足大壩建設施工要求。大壩施工混凝土均由自卸車(20t)及攪拌車(6m3)經場內已規劃路線運輸到建設施工作業面進行澆筑碾壓。混凝土及設備的垂直運輸由2臺20t輻射式纜機進行施工。壩后布置2臺MQ900B60T型門機、K80-115型塔機和C7050型塔機軌道等用于常態混凝土施工。

　　2.2混凝土配合比優化設計

　　對筑壩材料和配合比參數進行大量的試驗并進行論證和優化，大壩施工采用的新型碾壓混凝土摻合料及各材料配合比例詳見表2。通過摻用不同的材料優化配比，明顯降低混凝土凝結過程中的水化熱，降低了溫升。

　　2.3混凝土溫控防裂技術

　　在高溫季節混凝土施工，主要通過骨料風冷、加制冷水和加冰拌等措施來降低預冷混凝土的出機溫度。在運輸過程中，對吊罐、自卸車等運輸容器側壁增設保溫隔熱材料，施工過程中統一調度，縮短出機到澆筑時間，把混凝土從出機到搗實過程中溫度回升控制在5℃以下。當澆筑倉內氣溫大于25℃時，需對倉號周圍采取噴水及噴霧措施，來降低澆筑周圍局部環境溫度。混凝土收藏溫度嚴格控制在17℃以下。在上一層混凝土澆筑之前在已完成施工表面鋪蓋2cm棉被，在拆模前用3.5cm聚乙烯苯板貼在表面鋼板外部。在拆模后覆蓋一層2.0cm厚大壩保溫被20d以上。在施工結束后，混凝土終凝后開始通水冷卻，使用14℃制冷水在自由區一期冷卻(3月～10月份)，在前30天1.0m3/h，30d后通水0.5m3/h，共計通水60d，混凝土內部溫度降至21.0℃～23℃。在中期根據溫度測量結果，綜合考慮環境、水管布置、通水量等因素選擇合適的通水量、溫度和時長。在水庫蓄水前對溫度還未達到設計要求局部區域進行后期冷卻。根據普查溫度繪制的溫度場圖分析各壩段混凝土內部溫度均達到設計標準。

　　2.4斜層碾壓技術

　　在大壩上下游采用由右至左及由左至右雙向壩面平鋪施工，為盡可能縮小施工碾壓面積，對碾壓混凝土進行及時覆蓋，采用斜層碾壓施工技術，碾壓坡度在1∶10～1∶15范圍內，最大程度上的減少高溫時節混凝土覆蓋時間間隔。

　　2.5大型翻升模板技術

　　在模板安裝工程中，根據施工大壩的自身結構特點及施工需要，在建設過程中壩體上下游直立面和側面采用連續翻升鋼模板，規格為3m×3m;壩體內部廊道處與牛腿部位均使用預制混凝土模板，在4個中墩位置均使用自升式滑升模板。通過對不同部位使用相對應的模板，不僅極大的提高了施工效率，加快了支模、拆模速度，保證了施工進度安全有效推進。

　　2.6鋼筋直螺紋套筒連接技術

　　施工對接時，用直螺紋套筒(直螺紋套管)將兩個螺絲頭連接起來。這樣針對大壩廊道，空洞等含大量鋼筋處鋼筋進行連接，優先采用此技術進行機械連接。在不能使用機械處采用傳統手工焊接。與傳統的焊接方式相比，通過兩種連接結合的方式，具有接頭處強度高，速度快，適應性強等特點，大大的加快了施工技術，縮短工期。

　　2.7碾壓混凝土切縫技術

　　為提高碾壓混凝土的施工速度，針對大壩工程切縫量大，對切縫施工工藝進行改進。本工程采用手持式振動切縫機，先碾后切，填縫材料用雙層彩條布作為切縫填充材料，切縫結束后再次使用振動碾碾壓1遍～2遍。

　　2.8RCC碾壓質量GPS監控系統使用的技術

　　本工程采用的實時監控系統，主要由GPS監控系統、混凝土溫度檢測系統、倉面環境信息與核子密度儀檢測信息實時監控系統、壩體施工現場信息PDA采集與大壩進度施工總布置可視化系統組成。傳統的測量方法是先人工碾壓層厚并記錄碾壓遍數，后進行組織抽樣測試壓實度。該系統能在碾壓填筑施工中滿足全方位數字化監控，明顯提高了監控效率，還能對其動態進行分析評價。

　　3質量檢測與評定

　　3.1混凝土取芯試驗

　　對大壩進行鉆芯取樣，其中取樣的鉆孔直徑為219mm，取得的芯樣直徑為200mm，進孔深183.55mm，取得混凝土樣長183mm，取樣的鉆孔直徑為171mm，取得的芯樣直徑為150mm，取孔深度為381mm，混凝土芯樣直徑為378mm。總計取樣孔深565mm，其中單根長10mm以上的芯樣個數為12根。通過檢查芯樣觀察表面光滑，結構密實，說明混凝土施工后膠結良好。混凝土芯樣耐久性和力學性能試驗表明，設計的RCC符合要求，其試驗結果如表3所示。

　　3.2壓水試驗

　　大壩壓水測量共設4孔，編號分別為YS1，YS2，YS3以及YS4，通過對36段混凝土進行測量發現，呂榮值最小為0.0047Lu，最大高達0.33542Lu，其中小于0.01Lu的混凝土有13段，0.01Lu～0.1Lu的混凝土有18段，0.11Lu～0.35Lu的混凝土有5段，可見大壩抗滲透性較好，整體均符合規范要求。

　　4結語

　　通過施工場地的合理布局，采用自卸汽車運輸直接入倉、斜層碾壓和溫控防裂等技術進行短間歇厚升層快速施工，不僅兼顧混凝土壩的安全性與經濟性二者統一，還提高了混凝土壩建設施工速率和運行的成本，其成功經驗可為類似大壩建設施工提供參考。

　　參考文獻:

　　[1]姜新佩，李麗霞.官地水電站大壩碾壓混凝土重力壩溫控防裂施工技術[J].水利水電技術，2014，45(7):50-53.

　　[2]張建龍，田育功，馬伶俐.金安橋大壩碾壓混凝土快速施工關鍵技術[J].水力發電，2011，37(1):42-45.

　　[3]朱伯芳.大體積混凝土溫度應力與溫度控制[M].第2版.北京:中國電力出版社，2003:21.

　　[4]吳旭.龍灘碾壓混凝土重力壩快速施工技術[J].水利學報，2007(sup):25-29.

　　[5]SL53—97，水工碾壓混凝土施工規范[S].

　　[6]朱伯芳，李明，吳龍坤，等.關于混凝土壩基礎混凝土允許溫差的兩個原理[J].水利水電技術，2008，39(7):21-26.

　　《水電站混凝土快速施工關鍵技術研究》來源：《山西建筑》，作者：韓國松 楊海燕 姜一天 李麗霞