孙春贵
（贵州盘县水利局，贵州六盘水553537）
【摘要】在贵州盘县哮天龙水库大坝施工中运用厚层碾压混凝土技术，对施工过程、质量检测方式可未进行系统研究 结果表明，应用厚层碾压混凝土技术坝段混凝土质量满足国家规范要求。
【关键词】哮天龙水库；厚层碾压混凝土；技术研究
1前言
目前，国内受碾压设备和密度检测仪器的限制，碾压混凝土坝（简称RCC）施工均采用铺料厚约35cm、压实厚约30cm的薄层碾压工艺，为突破RCC常规薄层碾压的限制，缩短碾压混凝土坝施工丁．期，提高坝体施工质量，采用新型垂直碾压设备和厚层混凝土压实度检测仪器，进行厚层混凝土碾压技术研究与应用是必要的。
2008年4月24-25日，项目组在贵州省盘县哮天龙供水水库工程现场，进行了厚层碾压混凝土专项试验研究。试验结果显示，各项指标均满足设计要求。2008年4月26日，开始进行60cm厚碾压混凝土的施工，2009年5月20日，该工程施工全部结束。2011年5月，该工程被评为贵州省2011年“黄果树杯”优质施工工程。
2 RCC厚层碾压混凝土研究程序及内容
a．收集相关资料，对国内外厚层碾压混凝土技术进行调研。
b．调查、筛选厚层碾压设备、压实度检测仪器型号，对其碾压能力、检测精度、速度及适用性进行对比，确定最适用的设备。
c．在贵州省盘县哮天龙供水水库工程中进行混凝土碾压试验，确定最佳施工参数，包括铺料厚度、碾压厚度、碾压遍数、碾压速度等、
d．根据上述混凝土碾压试验成果，在贵州省盘县哮天龙供水水库工程中实施应用厚层混凝土碾压技术，对厚层碾压坝段进行取芯检测和室内试验等工作。
e．提出系统总结报告，对厚层碾压混凝土技术进行评价和分析。
3厚层碾压混凝土实施
3.1 施工配合比
a．水泥为1，．C32.5水泥；粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰；外加剂为LZ-1高效减水剂，掺量为1%，减水率为17%和引气剂IZ-14型，掺量为0.02%，含气量为5.10%。
b．粗细骨料为人工砂石料，岩性为二叠系下统茅口组灰至深灰色中至厚层状含燧石团块及白云质团块灰岩；三级配碎石比例掺量为30%：30%：40%(5~20mm: 20~ 40mm: 40~80mm)，二级配碎石比例掺量为40%: 60%(5~20mm: 20~ 40mm).
大坝工程所用混凝土配合比，如表1所列。
3.2检测仪器的标定
3.2.1 检测仪器
混凝土压实后，30cm深处混凝土压实度采用HS-2002核子密度仪检测；40cm、50cm、60crn深处？昆凝土压实度采用ROCKY型改良密度仪（SRD-2 SS-5型）检测。
3.2.2标定块制作
标定块共制4块，其中3块为混凝土标定块，l块为砂标定块，标定块尺寸均为1m×1m x1m（采用钢模板制作成型箱）。混凝土按表1配合比配制，其中1号标定块采用三级配混凝土；3号标定块采用二级配混凝土，成型标定块时分三层铺料并采用插入式振捣振密实；2号标定块用三级配混凝土成型，成型时分三层铺料稍加平整后不予振捣。砂标定块编为4号块，采用施工混凝土砂，每装20cm高，用铁铲耙平后再装上一层，砂在现场称重。
3.2.3仪器标定情况
两种检测仪器的标定情况如表2所列。
从上表可知，SRD-2SS-5型密度检测仪检测结果为：同孔内越深的点位压实度越大。
3.3碾压混凝土生产
3.3.1 混凝土拌和
采用自动化程度较高的混凝土拌和系统，设置HD-150型强制式拌和机，通过电子称量，将称好的混凝土组合用料，用皮带输送机运到拌和机内进行拌和。HD-150型强制式拌和机拌和能力实际最大为130m3／h。
3.3.2混凝土运输
从拌和站到大坝，混凝土水平运输均采用自卸汽车运输，大坝混凝土垂直运输方案为1703. 6m高程以下部分由自卸汽车直接运输上坝。其输送方式为在大坝上游侧右岸经银河煤矿办公楼至柏火公路运输到坝基，根据浇筑进度利用开挖弃渣回填至1703. 6m高程。1703. 6m以上采用2条皮带机从拌和系统接出至集料斗，从集料斗经箱式满管直接进入坝上，如图1所示。同时坝上用2辆自卸汽车定点接料倒运。
溢洪道常态混凝土采用TC6020A型塔机吊运人仓，塔机安在溢流坝段右边墩下游侧，皮带机及箱式满管将混凝土运至坝上集料斗内。用塔机垂直运输到仓面是在塔机先浇筑完溢流坝段的混凝土后，为了提高塔机的利用率，在塔机的大吊重范围内吊运混凝土，在坝面布置两台自卸汽车倒运人仓。
3.4 混凝土碾压和压实度测点布置
3.4.1 碾压工艺
混凝土入仓后，用SB-11平仓机平仓，分两次铺料，每次铺33cm，两次铺料平仓后，采用SD451型垂直振动碾进行碾压，碾压速度控制在2km/h内，碾压遍数为静碾2遍，振碾10遍，再静碾2遍，压实后厚度为60cm。碾压条带搭接宽度10~ 20cm，端头位搭接宽度为100cm左右。
3.4.2厚层碾压设备
SD451垂直振动碾，其主要性能指标见表3。
3.4.3平仓设备
采用SB-11平仓机平仓混凝土（如图2所示）。SB-11平仓机整机质量11. 87t，额定功率78kW，铲刀容量1. 97m3，尺寸为：长×宽×高=5. llm×2.74m×2. 80m。
3.4.4测点布置
混凝土压实后，30cm深处混凝土压实度采用HS-2002核子密度仪检测；40cm、50cm、60cm深处混凝土压实度采用ROCKY型改良密度仪（SRD-2SS-5型）检测。两种仪器检测为相近点检测，每个碾压层检测5点，1696.6~1700. 8m高程坝块检测点布置如图3所示，其余各高程坝块压实度检测点布置参照图3。
4厚层碾压混凝土检测
为验证厚层碾压混凝土的质量，对每个仓号（坝块）混凝土的下列指标进行检测：⑧VC值及vc值经时损失；⑤混凝土凝结时间；⑥混凝土试块抗压及抗渗强度；⑧混凝土压实度（每个点深度30cm、40cm、50cm、60cm共4处）；⑥实体混凝土强度；①实体渗透性。
4.1 混凝土vc值经时损失及凝结时间检测
各仓号（坝块）混凝土vc值及其经时损失和凝结时间均在拌和楼附近的试验室内进行，检测数据见表4。
4.2 混凝土试块抗压及抗渗强度检测
混凝土施工过程，每个仓号（坝块）28d、90d抗压和抗渗强度试块各取1组，在室内标准养护达到规定龄期后，抗压强度在工地试验检测，抗渗强度送第三方检测机构检测。检测结果如表5所列。
4.3 混凝土压实度检测
混凝土按规定遍数碾压后，先用ROCKY型改良密度仪进行40cm、50cm、60cm深处混凝土压实度检测，再用HS-2002核子密度仪进行30cm深处混凝土压实度检测。
4.4钻孔取芯检测及分析
2009年7月，在厚层碾压部位进行钻孔取芯。钻取芯样采用地质钻机，取芯直径为150mm，共钻3孔，并对钻孔进行外观描述，对芯样获取率、压水试验、声波进行试验检测，以及对所取芯样做抗压强度、容重、抗剪、抗渗、弹性模量、极限拉伸、抗冻试验检测。
编号1号孔、2号孑L、3号孔进尺分别为9. 80m、9. 80m、8.86m，各孑L取得芯样总长度分别为9.49m、8. 87m、8.40m，芯样获取率分别为96. 800/e、90. 50%、94. 90%，．芯样抗压强度平均值分别为32. 60MPa、26MPa和27. 60MPa；芯样容重平均值分别为2432kg/m3、2437kg/m3和2448kg/m3。芯样抗剪强度分别为c 7=1.15~1.33MPa,.／…=0.75~0.81,c’=0.79~0. 84MPa，f’=0.57~0.63和(’’=0.79~0.82MPa,厂’=0. 59~0.61；芯样抗渗平均值分别满足W6和W4要求；芯样弹性模量平均值分别为33. 50GPa，29. 40(;Pa和30. 20 GPa；芯样极限拉伸值平均值分别为0. 80×10。4,0. 73×10。和0.74×10。4；芯样抗冻平均值分别满足Fl00和F50要求。
芯样断裂情况：芯样断裂均在层缝面，未见单层碾压层内有断裂现象。
芯样外观质量：混凝土芯样完整、胶结较好、骨料分布基本均匀，芯样侧面无表观缺陷，局部有少许气孔。
从整个试验检测结果看，该工程原材料、混凝土的质量检测结果均满足要求。
5应用建议
a．混凝土厚层碾压比常规薄层碾压速度快、质量好，但针对于某一个特定的工程，应根据不同的仓面面积及通行条件，选用合适的混凝土运输方法、平仓设备及碾压层厚，以保证混凝土入仓能力满足混凝土铺料层间间隔时间要求；采用厚层碾压施工在经济上，应根据工程特点、各种碾压检测设备、混凝土生产能力、工程总体施工进度等进行综合分析。
b．芯样外观质量检测时，发现局部有少许气孔，说明混凝土振捣不实，振捣设备的振捣能力尚需进一步提高。
6结论
a．贵州省盘县哮天龙供水水库工程现场厚层碾压混凝土专项试验研究、检测结果表明，坝体混凝土的各项质量指标均能满足设计和规范要求。
b．在工程中选用激振力较强的SD451型垂直振动碾和多次改良后的ROCKY核子水分密度仪可以满足60cm厚层碾压混凝土施工及检测要求。
c．混凝土厚层( 50~lOOcm)碾压技术，应用于RCC坝尚属首次。它突破了RCC常规30cm层厚的碾压筑坝方法，经测算与传统30cm厚RCC筑坝技术相比，60cm厚混凝土碾压技术可以节省20%~60%碾压混凝土施工时间，加快碾压混凝土工程的施工进度，缩短碾压混凝土工程的施工工期；同时，也可简化大体积混凝土的温控措施，节省工程建设费用；采用60cm厚混凝土碾压技术进行碾压混凝土施工，也可减少50%的混凝土的层间接合薄弱面，改善并提高碾压混凝土工程的施工质量。此技术具有显著的经济效益和推广应用价值。
