张自强1  李绍鹏2  朱格河2  罗国杰3(1.禹门河反调节水库建管局，河南 洛宁 471700；2.河南省水利第一工程局，河南 郑州 450003；3.工程设计院)[摘　要] 禹门河反调节水库大坝碾压混凝土(rcc)现场试验于2005年5月进行，结果表明，rcc的压实效果较好，初设配合比拌和物有抗分离性，有足够的稳定性，并有良好的和易性。[关键词] 碾压混凝土 现场试验 配合比 施工工艺     1 工程概况    禹门河反调节水库位于河南省洛宁县兴华乡禹门河村黄河一级支流洛河干流上。大坝为碾压混凝土重力坝，坝基高程为364.0m，坝顶高程为425.5m，最大坝高61.5m，坝顶长度213.5m，最大坝底宽49.4m，坝顶宽5.0m。电站为坝后式电站，装机容量10.5MW。     2 现场试验的目的、条件、内容    (1)试验目的    确定施工配合比、碾压工艺参数和施工方法，验证主要施工机械的生产能力和配套性。    (2)试验条件    主要的施工设备及原材料，与大坝施工条件一致。    振动碾有两种，一种为德国生产BM225D-3大型振动碾，碾重17t，用于大仓面混凝土碾压；另一种为YSZ-06B手扶式小型振动碾，碾重1.2t,碾压模板附近及变态混凝土部位。     (3)试验内容    检测配合比的抗分离性和可碾压性、VC值、初凝时间、碾压容重，碾压工艺参数及施工方法。     3 原材料    (1)混凝土原材料    选用河南省渑池县建方水泥有限公司普通32.5级水泥，洛阳火电厂II级粉煤灰，细、粗骨料选用洛河天然河砂、卵石，粗骨料粒径分为三级(5～20mm、20～40mm、40～80mm)。各种原材料试验结果见表1～表4。    (2)外加剂    减水剂采用武汉浩源化工有限公司生产的缓凝减水剂FDN-5B, 掺量0.6％；引气剂采用北京万普特外加剂公司生产的CTE型混凝土引气剂，掺量0.04％，混凝土含气量4％。注：粉煤灰细度试验采用0.045mm方孔标准负压筛4 现场试验及检测    现场试验前，河南省第一水利工程局从2004年10月至2005年5月进行了系列室内碾压混凝土配合比试验。    现场试验在2005年5月15日进行，试验过程如下：准备→混凝土拌和→运输→卸料和平仓→碾压→成缝→变态混凝土施工→初终凝时间测定→层面观察及处理。    碾压试验场地安排在大坝基础，坝轴线桩号0＋107m～0＋113m，坝下0＋020m～0+034m，该段地基为F5断层位置，试验前已浇注3m厚常态混凝土5天。试验场地呈长方型条带状，宽6m，长14m，高程367m，中部进行二、三级配碾压混凝土试验，三边进行变态混凝土试验，同时进行缝面冲毛处理。在碾压二、三级配试验区域内，设置混凝土初终凝时间测试点2个(二、三级配各一个)，1个变态混凝土初凝时间测试点。    首先开始三级配碾压混凝土，开始12：00，碾压结束13：40；二级配碾压混凝土试验，开始时间12：50，碾压结束13：40。试验过程连续，当天最高温度27℃，最低温度18.5℃，风力3级。4.1 初设配合比分离性和可碾性的验证    (1)抗分离性    VC值为5～10s时，混凝土基本无分离现象。当VC值大于10s时发生骨料分离现象。    (2)可碾压性    VC值为5～10s时，三级配混凝土在相同碾压遍数时，混凝土压实度略好于二级配；二级配混凝土水胶比0.5的配合比可碾性较优，主要差别为表面易出浆。    VC值为10～15s时，虽然碾压密实，但表面出浆困难，需要喷雾再碾压，才能使表面出浆。4.2 初、终凝时间测定    本次碾压试验共涉及到二、三级配及变态混凝土，检测了三个初凝时间，首先拌和楼从加水时间开始记录，试验人员随车取试验用料，用50mm筛除石子过滤出砂浆，在浇筑及铺筑好的混凝土面上，挖出40mm×40mm×20mm(长×宽×高)的试验坑，人工把砂浆回填至坑内，使用捣棒(变态混凝土)插捣25次，及覆盖彩条布后(碾压混凝土)碾压，初始按每1小时检测一次，但到达初凝、凝时增加测试次数，直至混凝土到终凝。本次实测初终凝时间分别为：    初凝：二级配碾压混凝土5h20min；三级配碾压混凝土5h10min；变态混凝土7h10min。    终凝：二级配碾压混凝土10h40min；三级配碾压混凝土10h20min；变态混凝土13h10min。    试验期间最高气温27℃，最低气温18.5℃，平均气温22.8℃的情况下，初凝时间随气温变化，添加高效减水缓凝剂可延长初凝时间。4.3 碾压容重的检测    为了确定碾压遍数和容重的关系，采用MC-3型核子密度仪测试，采用透射法对比测量。每次测点检测时间为30s，统计出检测结果，判定压实容重的合格率。配合比理论设计容重，二级配2430kg/m３，三级配2433kg/m３，从测试结果来看，碾压压实度能够满足设计要求。4.4 碾压混凝土硬化后检测结果5 碾压工艺参数及施工方法    通过试验，结合施工规范，确定以下碾压工艺参数及施工方法。    (1)拌和：拌和采用一台YHZS60强制式拌和机，集程控化、机械化为一体。105m３的拌和量，拌和时间不小于120s，能够满足拌和物的质量要求。    (2)运输：运输采用5t自卸汽车，每车次装运3m３，倒车进入卸料点，狭窄面垂直于碾压方向卸料。    (3)铺料：铺料厚度为32～36cm，碾压相同遍数时，压实厚度基本30cm左右，混凝土容重差别很小。通过试验三级配混凝土松铺系数为1.17，二级配松铺系数为1.09。    (4)VC值的取值：由于受到试验用料的限制，在试验时VC值的变化范围不大，在4～6s间，根据现场碾压来看，由于振动碾吨位较大，出现了局部弹簧，这也与VC值较小有原因，但检测结果满足要求。结合碾压振动碾的实际情况，考虑到《水工碾压混凝土施工规范》DL/T5112-2000条文说明所列举振动碾吨位偏小一般为10t，及实例大都在我国南方的实际气温较高因素，在以后的实际工程施工中，结合当地气温考虑把VC值控制在机口VC值即上限的8s±2范围内。    (5)摊铺：摊铺作业是为使碾压混凝土仓面平整，便于碾压，用卡特320挖掘机对RCC进行摊铺，并配合人工，可以改善和消除骨料的滚落集中分离现象。    (6)碾压：为了加快施工速度，尽量做到随卸料随摊铺，一次摊铺平整，用BM225D-3振动碾碾压，对二级配混凝土无振2遍，有振碾压8遍，升程结束面无振2遍，层间不需无振碾压即可达到密实度要求；三级配无振2遍，有振碾压6遍，升程结束面无振2遍，层间不需无振碾压即可达到密实度要求。对于BM225D-3振动碾不宜碾压到的模板附近及与变态混凝土的结合部位，采用了YSZ-06B手扶式小型振动碾对其分别进行了16遍的碾压即可达到密实度要求。    (7)变态混凝土工艺与保证措施：随碾压层同时施工，变态施工区域一次铺筑成型，人工挖出2/3摊铺厚度或在模板内侧加垫木楔，灰浆机械拌制，专用容器称量，待碾压后人工铺洒灰浆，再用高频振捣器振捣。振捣器插点间距50cm，同时应落于模板与碾压混凝土中间。    (8)层间结合与保证措施：碾压之前需要铺筑高一等级砂浆或灰浆，砂浆厚度1.0～1.5cm，灰浆喷洒应均匀，边铺边覆盖上层混凝土，层间铺筑须注意层间时间，严格按初终凝时间控制，施工缝面冲毛时间在规定时间内完成，冲毛以缝面无乳皮或松动骨料，露出骨料为准。     6 结束语    碾压混凝土重力坝，近20年来，在我国发展很快，已有几十座工程建成。禹门河水库大坝为河南省境内第3个碾压混凝土重力坝工程。    本工程混凝土采用天然骨料，大仓面混凝土碾压设备采用德国生产BM225D-3大型17t振动碾。其重量大于国内工程通常采用10t的BM200，201AD，BW-202AD振动碾。进行现场试验来确定施工工艺参数和施工方法是必要的。    2005年5～7月大坝碾压，已从最低点的367m高程上升到了378m高程，现场抽样检测二、三级配混凝土容重平均均超过2400kg/cm３，满足设计的要求。