热带季风气候下的大坝常态混凝土施工_孙军哲
热带季风气候下的大坝常态混凝土施工
乔海涛，杨浪孙军哲，
（中国水利水电第十四工程局有限公司，云南昆明650041）
摘
*
要：斯里兰卡Moragahakanda首部水库工程是斯里兰卡Mahaweli流域的重要工程。文章主要介绍在热带季风气候下的大坝
常态混凝土施工。施工工艺在规范、合同等的要求下，很多施工工艺需要在国内施工工艺的基础上进行相应调整以适应该区域常态混凝土的施工。
关键词：斯里兰卡Moragahakanda；首部水库工程；热带季风气候；常态混凝土中图分类号：TV544
文献标识码：B
文章编号：1006－3951（2014）S1－0078－03
DOI：10.3969/j．issn．1006－3951．2014.S1－024
1工程概述
Moragahakanda水电站地处热带季风气候地区，
布料机入仓可采用C20Ⅱ级配和C20Ⅲ级配、溜槽入仓可采用C20Ⅱ级配、自卸车入仓采用C20Ⅱ级配和C20Ⅲ级配、泵送入仓可采用C20Ⅱ级配。
热带季风气候的特点主要有：①位于热带地区，全年
高温长夏无寒冬，年平均气温在20℃以上，最冷月Moragahakanda地区的年平均温一般在18℃以上，
度大约为27℃；②年降水量大，干湿季明显，降水集中在夏季。全年可以分为两个季节：干凉旱季、湿热雨季。受西南和东北季风影响，工程区70%的降雨集中在10至3月份，整个项目区域内的降雨量从Mahaweli上游地区的大约5000mm下降到灌溉区域的1500mm。坝址处的年平均降雨量为1800mm，项目区域内年平均降雨天数为97d；③季风显著，每年5月至8月季风盛行。
坝体常态混凝土的施工，具体包括：
4、6坝段（溢洪道坝段）：坝基面垫层混凝第2、
土（50cm厚）、坝基灌浆盖重混凝土、集水井混凝土、廊道混凝土、导流底孔混凝土、闸墩混凝土、闸门底坎二期混凝土、门槽二期混凝土及坝顶常态混凝土。
3、5、7坝段（进水口及高低灌渠坝段）：坝第1、
坝基灌浆盖重混凝土、基面垫层混凝土（50cm厚）、
廊道混凝土、闸墩混凝土、高低灌渠二期混凝土及坝
顶常态混凝土。
10、12坝段（右岸非溢流坝段）：廊道混凝第8、
土及坝顶常态混凝土。
采用溜槽、泵送、布料机、混凝土搅拌车直接入仓及自卸车直接入仓，挖掘机辅助平仓。针对不同的入仓手段，混凝土采用C20Ⅱ级配和C20Ⅲ级配，
*
收稿日期：2014－08－10
2
2．1
混凝土施工方法
施工总程序
基础清渣→清洗岩面→地质素描→仓面准备
（钢筋绑扎、立模、清仓、溜槽架搭设）→仓面验收→
坝基混凝土浇筑→养护2．2
混凝土分块及分层
坝基混凝土分块横缝（垂直于坝轴线方向）按坝体结构缝划分，与坝体混凝土结构缝一致，纵缝（平行于坝轴线方向）间距为15～30m，参考DL5108－1999《混凝土重力坝设计规范》，该方案中取值不大于20m，施工缝按斜缝设置。分层高度按强约束区域浇筑厚度每仓1～1．5m，弱约束段浇筑厚度每仓2～3m控制。2．3
钢筋绑扎
钢筋绑扎按设计图纸施工，间距、搭接长度或焊接长度、焊缝符合规范要求。钢筋直径≥25mm采用直螺纹套筒连接或焊接连接，直螺纹连接符合规范要求。钢筋表面锈蚀、污染清除干净。2．4
止水安装
伸缩缝、施工缝止水安装，按照施工图纸指定位置安装；安装时采用模板夹紧固定，杜绝采用钉子钉穿止水带，止水带用钢筋加固。2．5
模板安装
模板主要采用组合钢模（PM1015/PM3015）及
作者简介：孙军哲（1980－），工程师，主要从事水电工程施工技术工作。男，河南新乡人，
翻模（悬臂模板），闸墩墩头圆局部缝面采用木模，
弧段采用定型圆弧钢模板、门槽采用木模、直段采用普通组合钢模板。模板使用前必须清理干净，表面涂刷矿物油类的防锈保护涂料。模板采用钢管斜撑在坡面上，模板安装过程中必须保证足够的稳定性以防倾覆。2．6
预埋件安装
1）预埋灌浆管安装。根据坝基处理方案，坝基
水枪或水管，用于清洗自卸车车身及轮胎上的泥土，
并铺设适当长度的碎石路面用于自卸车车身脱水，以保证仓面清洁。自卸车入仓选用C20，Ⅲ级配，坍落度40±10mm的混凝土。常态混凝土施工配合比采用实验室通过验证的配合比。
3）溜槽入仓。在设备无法进入混凝土浇筑面，同时浇筑面与四周地面存在高差，且浇筑面与混凝土卸料点之间能够形成28°～35°交角的仓面或机械无法覆盖的部位使用溜槽入仓。溜槽入仓选用C15/C20，Ⅱ级配，坍落度100±25mm的混凝土。混凝土搅拌车直接入仓，级配、坍落度与溜槽入仓一致。溜槽入仓混凝土施工配合采用实验室通过验证的配合比。
4）布料机入仓。布料机入仓包括履带式布料机、履带式布料机+挖掘机入仓两种方式。以1号
4号、6号坝段）为例，副坝溢流坝段（2号、当履带式布料机布置在坝下游护坦上，布料机不能完全覆盖
时（浇筑坝段长度大于布料机覆盖范围的时候），采用履带式布料机+挖掘机入仓。以非溢流坝段（8号坝段）为例，布料机能够覆盖仓面时，采用履带式布料机入仓。混凝土选用C20，Ⅱ级配或Ⅲ级配，坍落度40±10mm采用自卸车运输，坍落度100±25mm采用混凝土搅拌车运输。布料机入仓前做生产性试验。通过之前做的布料机浇筑工艺试验，混凝土骨料未发生分离，满足坝基常态混凝土施工要求。常态混凝土施工配合比采用实验室通过验证的配合比。2．9
混凝土浇筑
混凝土浇筑前清除仓面内杂物，进行洒水、湿润。混凝土入仓后及时平仓，每层铺料厚度为50cm，采用50、70及100的振捣器人工振捣密实。上下层浇筑间歇时间按5d控制。基岩面和新老混凝土施工缝面在浇筑第一层混凝土时，铺设一层砂浆，保证新混凝土与基岩或新老混凝土施工缝面结合良好。
2．10混凝土振捣
1）混凝土浇筑应先平仓后振捣，严禁以振捣代替平仓。振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉，并开始泛浆为准，应尽可能避免欠振或过振。
2）振捣器插入混凝土的间距不超过振捣器有效半径的1．5倍。振捣器宜垂直按顺序插入混凝土。振捣时，应将振捣器插入下层混凝土5cm左右。2．11
混凝土缝面处理
部位设计有固结灌浆，为避免后期灌浆孔造孔时对混凝土中钢筋造成伤害，在设计有钢筋的混凝土部位浇筑前按灌浆孔设计图纸预埋63mm的PVC管，后期固结灌浆时钻孔设备通过预埋灌浆管进行造孔，预埋灌浆管将不再取出；对于未设计有钢筋的部位，可根据现场情况确定埋设灌浆管或不埋设灌浆管。
预埋灌浆管安装时须穿过混凝土底部钢筋，为避免浇筑混凝土时对预埋灌浆管造成歪斜、弯曲等，在PVC管中套脚手架钢管，固定钢管达到固定灌浆管的目的，随混凝土升高接长PVC管。2）预埋排水管安装。廊道上游侧100坝体排水管按设计图纸安装，控制好间距，垂直度。3）监测仪器安装与埋设。根据设计图纸进行放样定位，按仪器安装规范进行安装与埋设。2．7
接地装置安装
1号副坝接地装置安装按照设计图纸要求安装。2．8
混凝土入仓
根据施工现场实际情况分析，混凝土采用溜槽、履带式布料机、挖掘机、自卸车及混凝土拖泵等单一或组合的入仓方式。具体采用哪种入仓方式，在开仓验收时，由现场混凝土工程部提交的仓面设计确定。各入仓方式分别简述如下：
1）混凝土泵送入仓。坝基面垫层混凝土（0．50m厚）及仓面面积较小或大型设备无法施工的仓面，采用混凝土泵入仓。泵送混凝土选用C20，Ⅱ级配，泵送混凝土坍落度选择要考虑浇筑时的天气气温情况，混凝土浇筑气温在30℃以上时泵送混凝土出厂塌落度取大值即175±25mm，混凝土浇筑气温在30℃以下时泵送混凝土出厂塌落度取小值即150±25mm，泵送混凝土施工配合比采用实验室通过验证的配合比。
2）自卸车入仓。在坝基面垫层混凝土（0．50m厚）浇筑完后，具备自卸车入仓条件的仓面，可采用自卸车入仓，挖掘机辅助平仓。在仓面外配备高压
除设计结构缝面外，混凝土水平缝面和垂直施工缝面均须冲毛或凿毛处理。2．12
混凝土养护
混凝土浇筑完成6～18h后开始洒水养护，采用人工洒水为主、洒水器洒水为辅的养护方式，养护28d。
积不少于1个测点，每1浇筑层不少于3个测点。
测点均匀分布在浇筑层面上，根据需要或者2h测量1次，直至本仓混凝土浇筑完成。对于仓面面积
2
小于100m，设置1个测点。测量时采用水银温度计置于混凝土表面，温度计数值稳定后读数并记录，在阳光照射时，应采取遮光措施，避免阳光温度影响造成测量温度失真。
3）混凝土施工完成后，设计图纸中布置有温度监测仪器的，需根据设计要求进行温度测量及记录。4）对于没有布置长期温度计的坝段和仓位，对于混凝土内部温度测量，坝基混凝土每10仓设1个内部温度监测点，用于坝基混凝土温度测量。3．5
雨季施工防雨措施
浇筑仓面应有防雨措施并备有不透水覆盖材料；增加骨料含水率测定次数，及时调整拌和用水量。小雨天气浇筑时，适当减少混凝土拌和用水量和出机口混凝土的坍落度，必要时应适当缩小混凝土的水胶比；加强仓内排水和防止周围雨水流入仓内；做好新浇筑混凝土面尤其是接头部位的保护工作。浇筑过程中遇大雨、暴雨，应立即停止进料，已入仓混凝土应振捣密实后遮盖。
3
3．1
质量控制
骨料分离措施
采用溜槽浇筑时，溜槽尾部应尽量接近下料点，首次使用应用砂浆润滑溜槽，当使用水润滑时应将水引出仓外，确保溜槽下料顺畅。溜槽尾部悬挂溜筒，人工摆动溜筒防止骨料分离。并在溜槽未端增加反向挡板、溜槽上面铺设橡胶皮带等措施，减小溜槽入仓造成骨料分离的可能。采用泵送浇筑时，尽量采用上坡管方式，防止混凝土由于自重原因卸料导致堵管或骨料分离，并利用软管，控制泵送混凝土的卸料点，防止骨料分离。3．2拌和楼及现场温控措施
拌和楼温控措施包括：骨料仓设置遮阳棚；配料斗封闭并增加3台冷风机组制冷；冷水机制冷水拌和及拌制加冰。根据混凝土温控要求，确保拌和楼出机口温度低于25℃。
现场温控措施包括：入仓后及时进行平仓振捣，加快覆盖速度，缩短混凝土的暴露时间；混凝土浇筑宜安排在早晚、夜间及利用阴天进行，降低水化热及浇筑温度。关于后冷却系统，在混凝土分层厚度≥3m时在浇筑层中埋设冷却水管，通水时间为20d。混凝土温度与水温之差，不宜超过25℃，管中水的
3
流量为1．8m/h。3．3
现场取样试验及现场检测
现场混凝土质量检验以抗压强度为主，并以150mm立方体试件的抗压强度为标准。根据技术要求，常态混凝土当天（每班）浇筑方量大于或等于
3
300m3的，每300m混凝土取3组（3个试件），小
3
于300m的取3组（3个试件）。现场检测主要是
4资源配置计划
设备配置见表1。人员配置见表2。
表1
设备名称搅拌车/台自卸车/台挖掘机/台布料机/台插入式振动棒
/台变频机组/套冲毛机/台混凝土拖泵/台发电机/台
设备资源配置计划表规格及型号10m3
QYZ3253ND384
1．2m3BLJ600－4050、70ZJB150GCHJ70/50CHBT60D－1408LL2014H
数量441141121
备用1台备用电源各2套配100振捣棒2个
备注
检测混凝土的坍落度是否在控制范围内及坍落度的
损失情况；混凝土入仓温度等。3．4
温度监测
1）在混凝土施工过程中，每4h测量一次混凝土原材料的温度、机口混凝土温度和气温，并做好记
工种人数
管理人员2
技
术员1
表2布料机操作手2
单班人员配置表钢筋工4
模板工6
混凝土工6
电工普工1
5
录；采用水银温度计测量，温度计插入或埋入原材料深度不小于10cm。
2
2）混凝土浇筑温度的测量，每100m仓面面
（下转第85页）
张拉结束后及时计算实际伸长量，使之与设计提供的理论伸长值进行比较。在量取各阶段伸长量时应注意选取同一个测量基准点，同时应测量夹片回缩量，避免测量结果错误影响张拉质量。张拉过程中，质量“三检”人员应旁站检查，规范作业人员现场操作，确保千斤顶与预应力束、锚具的中心线位于同一轴线上。由于操作失误、计算错误、表盘读数错误、夹片安装不同心等因素，都会引发断丝、滑丝现象。因此，在施工中应谨慎、细心施工，注意复核和观察，当发生异常情况时应停止张拉，查清原因后方可继续施工。3．9压浆质量控制
预应力张拉锚固完成后应在48h内及时压浆，避免预应力筋锈蚀。压浆材料选用高流动度的压浆料，按照试验确定的水灰比进行现场拌制。在低温季节，当混凝土构件温度及环境温度低于5℃时，应采取保温措施；高温季节，当环境温度高于35℃时，压浆宜在夜间进行。压浆过程中，质量“三检”人员应旁站，压浆前应将连接器端、锚固端的排气孔完全打开，用空压机清洗管道。压浆顺序宜由下至上进行，压浆浆液量应根据预应力孔数适量拌制，压浆过程应均匀连续进行，过程中不得中断。当排气管排出与规定流动度相同的浆液后，将排气孔进行封堵密实，稳压压力不小于0．5MPa，稳压期不少于3min。孔道压浆应填写施工记录，记录项目包括：压浆材料、配合比、压浆日期、搅拌时间、出机初始流动度、浆液温度、环境温度、稳定压力及时间。3．10地胎膜拆除质量控制
地胎膜拆除是本工程质量控制的重点项目之一，其施工质量直接影响箱梁整体受力的变化。地胎膜的拆除遵循“分层、分块、对称、平衡、限时”的原则进行，按先中后边的顺序开挖。拆除前，在箱梁
顶面设置观测点以指导开挖工作。待箱梁压浆试块
强度达到设计要求时，先在第一施工阶段跨中位置开挖出一条宽5～6m的通道，每开挖进尺3～4m用挖掘机将地胎膜混凝土拆除，再沿通道两侧向四周对称开挖。开挖槽挖护壁混凝土时，应采用竹条板将槽内混凝土立柱四周进行防护，避免拆除护壁混凝土时对混凝土表面造成破坏而影响外观质量。
4结语
文昌大道公路通过一系列的精心组织和安排，
桥在施工进度和质量上均取得了较好的效果，箱梁外观质量良好，线性控制平顺，受到了各方的好评。根据在箱梁实际施工中得到了一些经验教训，从如下几个方面可进行改进：
1）在地胎膜浇筑过程中，可沿横桥向分块混凝土内各埋设一根18钢筋，挖掘机以埋入钢筋作为开挖切入点，更有利于地胎膜的后期拆除工作。2）箱梁混凝土的实测初凝时间为10h，规范要求当气温高于25℃，混凝土标号高于C30时浇筑间歇时间为150min，但根据现场经验，为提高混凝土外观质量，避免色差出现，混凝土浇筑分层间歇时间应尽量控制在45min之内，且在振捣时应加强分层处混凝土振捣质量。
3）为提高箱梁底板的光洁度、平整度，地胎膜上铺设的3mm厚层板应选用一种防高温、防水的PVC或其他合成材料，避免层板受潮或被水浸泡后层板发生变形影响混凝土成型质量。
参考文献：［1］［2］
JTG/TF50—2011公路桥涵施工技术规范［S］．
JTGF80/1－2004公路工程质量检验评定标准第一册（土建工．程）［S］
櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋（上接第80页）
参考文献：
［1］康世荣，陈东山．水利水电工程施工组织设计手册［M］．北京：
1996．中国水利水电出版社，
［2］DLT5144－2001水工混凝土施工规范［S］．北京：中国电力出
2002．版社，
［3］DLT5178－2003混凝土坝安全监测技术规范［S］．北京：中国
2003．电力出版社，
［4］DL5108－1999混凝土重力坝设计规范［S］．上海：上海科学普
2000．及出版社，
5总结
热带季风气候下的常态混凝土施工由于气候及
地域特点，尤其在国外施工。施工工艺在规范、合同等的要求下，很多施工工艺需要在国内施工工艺的基础上进行相应调整以适应该区域的常态混凝土施工。