向家坝水电站碾压式混凝土坝施工工艺及质量控制探析

向家坝水电站碾压式混凝土坝施工工艺及质量控制探析

唐坤王子航孙厚军

中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司443000

摘要：碾压式混凝土坝施工技术具有施工速度快、经济效益高等优势，目前已经得到广泛应用。本文将以向家坝水电站工程为例，探讨水电站碾压式混凝土坝施工工艺的主要内容及其质量控制措施，以期为相关工程建设活动提供参考。

关键词：向家坝水电站；碾压式混凝土坝；施工工艺；质量控制

前言：根据国家水利厅发布的统计数据，2017年全国落实水利投资7176亿元，重大水利工程计划完成率达到95.2%，新开工重大水利工程16项，水利工程建设继续稳步推进。在水利水电建设项目中，水电站坝体施工是一个重点环节，通过采用碾压式混凝土坝施工技术，并做好工艺质量控制，可以满足国家水利工程建设要求，确保施工质量，为实现其功能用途打下良好基础。

一、向家坝水电站概况

向家坝水电站位于溪洛渡水电站下游，距离溪洛渡水电站157公里，属于整个金沙江水电基地的末级电站。加上溪洛渡水电站的1386万千瓦发电量，其总发电量已经超过三峡水电站，且单机水轮发电机组发电量为80万千瓦，为世界最高水平。向家坝水电站的枢纽工程为混凝土重力坝、岸址厂房、通航建筑物等。其中，坝顶高程为384m，程度为909.26m，设计单向年过坝货运量为254万吨。其正常蓄水位为380m，出电量为200.9万千瓦，年平均发电量为307.47亿千万时。水电站水库为河道型水库，总面积95.6平方公里，总库容51.63亿立方米。在混凝土坝施工过程中，需要综合考虑坝体建筑的发电效益、防洪效益、灌溉效益和环境效益等[1]。

二、碾压式混凝土坝施工工艺与质量控制措施

（一）碾压式混凝土坝施工工艺

碾压式混凝土坝施工工艺的主要流程包括仓位准备、骨料筛分、配料、混凝土拌和、混凝土运输、入仓、卸料、混凝土摊铺、碾压等。完成碾压施工后，还要对其进行检测、分缝切缝，并及时进行养护。其中，施工技术要点包括：

（1）模板施工，水电站坝体的上游面采取铅直设计方式，适合采用大型模板作业中的可调式悬臂模板施工技术。模板面板由型钢模板组成，在施工过程中交替提升。大坝坡面和底部的基础面采用小模板拼接而成，在施工过程中，由于悬臂模板未进行拉筋，要避免对混凝土施工使用的机械设备运行造成干扰。需要将振动碾行驶到距离模板1m处，从而加快混凝土碾压施工；

（2）碾压混凝土拌和施工，使用的混凝土原材料包括水泥、骨料、活性掺合料、外加剂、水等。混凝土单位渗水量和水泥的用量较低，粉煤灰含量相对较高，无流动性。其中水泥、水、粉煤、砂、骨料的配合比为70：80：90：636：1636，外加剂含量为0.25%。在混凝土拌合过程中，由于水电站施工面较为狭窄，采取拌合站统一拌和的方式，拌和站距离施工现场较近，集中布置混凝土生产设施。为保证碾压混凝土施工高峰期的供给能力，共设置两套混凝土拌和设备[2]；

（3）碾压会凝土施工，根据水电站重力坝地形条件，采用自卸汽车进行混凝土运输和入仓。为避免在入仓时混凝土受到污染，需要经常对汽车车轮和场地进行清洗。将清洗池设置在距离仓面50m位置处，汽车在仓内行驶还要避免急刹车、无规则调头等现象。完成混凝土入仓后，按照现场的施工设计要求，做好垂直和水平方向的控制，做到均匀卸料，避免出现骨料分离情况。当卸料堆位于边线与模板之间时，应确保其与模板保持足够的距离，防止对模板造成阻碍。卸料后立即平常，确保施工的连续性，将平仓速度控制在允许范围内，并采用人工配合平仓方法。工程普铺料实验碾压厚度30cm，实际铺料厚度应控制在33~34cm之间，升层高度为1.8m。

（二）碾压式混凝土坝施工质量控制措施

在碾压式混凝土坝施工过程中，应做好以下几方面技术质量控制措施：

（1）原材料质量控制，混凝土拌和使用的原材料应保证每项性质均符合设计要求，严格按照设计配合比进行拌和施工，通过对原材料质量进行严格把关，及时剔除不符合要求的原材料。可以采取现场抽检方法，按照规定频率和时段进行抽检，实时掌握原材料质量变化情况；

（2）混凝土碾压施工控制，为达到碾压密实度要求，应通过现场实验，确定碾压方式和碾压遍数。在碾压过程中，做到条带清晰，确保调点宽度与碾轮宽度相等。碾压条带重叠部分的宽度应为15~20cm，分段碾压施工时，衔接处的重叠宽度应为2~3m，并采用水质与水流方向的施工顺序。大型振动碾压应与小型振动碾压技术结合使用，做好拐角部分的压实处理。碾压完成后要进行压实容重测量，确保其在98.5%以上，否则要进行不碾。

（3）分缝控制，碾压混凝土坝要求不设置纵缝，并根据地形条件、温度应力和设计方案合理设计横缝或诱导缝，缝间距离应控制在20~30cm。在切缝时应严格按照设计的位置和间距做好施工技术控制，确保成缝面积均匀。使用切缝机时，填缝材料应随刀片嵌入缝中，与压实面距离保持在1~2cm之间，完成切缝后，碾压1~2遍，确保施工质量。

结束语：综上所述，在水电站碾压式混凝土坝施工过程中，通过对施工工艺流程进行合理设计，控制好每个环节的施工质量，可以最大化的保证坝体施工质量。分析和总结向家坝水电站碾压式混凝土坝施工经验，可以掌握碾压式混凝土坝的施工该技术要点，以及有效的施工质量控制措施，从而为其他水电工程提供参考，充分发挥碾压式混凝土坝施工技术的优势。

参考文献：

[1]向家坝水电站混凝土重力坝施工方案比选[J].人民长江，2011，42（16）：25-28.

[2]欧阳和平.关门岩水电站碾压式混凝土坝施工工艺及质量控制[D].湖南农业大学，2011.