《碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法》是中國水利水電第十一工程局、中國葛洲壩集團股份有限公司、中國水利水電第八工程局、中國水利水電第四工程局完成的建築類施工工法，完成人是，適用於碾壓混凝土模板周邊，廊道、結構孔洞、鋼筋、止水片及埋件周圍等；壩肩岸坡、墊層混凝土等振動碾無法碾壓的部位。
《碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法》主要的工法特點是施工方法簡單；減少施工干擾、施工效率高；施工質量好、投資省。
2008年1月31日，《碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家一級工法。
基本介紹
- 中文名：碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法
- 工法編號： YJGF079-2006
- 主要完成人：任學文、葛建忠、盧大文、黃巍、田育功、李哲朋
- 完成單位：中國水利水電第十一工程局、中國葛洲壩集團股份有限公司、中國水利水電第八工程局、中國水利水電第四工程局
- 套用實例：石漫灘復建工程
- 主要榮譽：國家一級工法（2005-2006年度）
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
碾壓混凝土築壩技術具有施工機械化程度高、快速、經濟的特點。自20世紀80年代該項技術引入中國之後，施工工藝日益完善，通過20多年來在設計、材料、施工工藝等方面的創新發展，已形成了具有中國特點的技術模式。其中變態混凝土是一種典型的創新技術和工藝，變態混凝土是在碾壓混凝土攤鋪施工中鋪灑灰漿採用振搗的方法搗固密實，而形成的富漿碾壓混凝土。該工藝成功地解決了碾壓混凝土模板周邊、壩肩岸坡、廊道及孔洞四周無法振碾和施工干擾難題。從20世紀90年代初期開始，榮地、普定、石漫灘、沙牌、百色、招徠河、光照等水電站工程相繼採用了變態混凝土技術，並不斷擴大和發展其套用範圍，截至2005年，該技術已在所有的碾壓混凝土壩工程中得到套用。《碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法》是在上述眾多工程變態混凝土施工實踐的基礎上總結形成，並得以不斷完善和推廣套用。
工法特點
《碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法》用變態混凝土替代常態混凝土施工，解決了碾壓混凝土築壩中振動碾無法碾壓部位的施工難題，不僅便於運輸和攤鋪施工，而且有利於與相鄰混凝土結合，減少施工干擾。
1.施工方法簡單。該工法是在已鋪築的碾壓混凝土中加入一定數量的漿體（水泥+粉煤灰+水+外加劑），用常態混凝土振搗的方法完成混凝土施工，減少了壩內的混凝土品種，使異種混凝土的施工干擾大為簡化，施工方法簡單。
2.減少施工干擾、施工效率高。採用該技術可將碾壓混凝土改性，對碾壓混凝土模板周邊、壩肩岸坡、廊道及孔洞四周無法振碾和施工干擾部位採用變態混凝土，能確保鋪灑灰漿的碾壓混凝土攤鋪厚度與平倉厚度相同，減少了施工干擾和人工作業量，提高了施工效率。
3.施工質量好、投資省。採用變態混凝土解決了異種混凝土之間結合不良的困難，其性能可達到同設計標號常態混凝土的各項要求，能有效提高碾壓混凝土層面結合能力和抗滲均勻性。同時由於減少了水泥用量，對降低混凝土的水化熱溫升有益，節省工程投資。
操作原理
適用範圍
《碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法》適用於碾壓混凝土模板周邊，廊道、結構孔洞、鋼筋、止水片及埋件周圍等；壩肩岸坡、墊層混凝土等振動碾無法碾壓的部位。
工藝原理
《碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法》的工藝原理敘述如下：
變態混凝土是在碾壓混凝土拌合物中加入一定數量的灰漿（水泥+粉煤灰+水+外加劑），使之改變工作度，達到能用常態混凝土作業法搗固密實的一種施工工藝。灰漿宜採用在新鋪碾壓混凝土的底部或中部鋪灑，然後採用常態混凝土作業法搗固密實。採用該工法施工能夠加快施工進度，保證工程質量，而且能夠取得較好的經濟效益。鋪灑灰漿的碾壓混凝土的鋪層厚度可以與平倉厚度相同，以減少人工作業量，提高工作效率，減少工程成本。加漿量應根據具體要求經試驗確定。
施工工藝
- 工藝流程
《碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法》的工藝流程：碾壓混凝土鋪築→平倉→碾壓→挖槽→加漿→填槽→振搗→復碾。
加漿振搗後的混凝土，必須滿足設計要求的各項物理性能指標和耐久性指標。同時應滿足2005年前已執行的《水工碾壓混凝土施工規範》的有關規定。
- 灰漿體配合比設計
《碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法》的灰漿體配合比設計如下：
一、拌制灰漿體使用的材料與碾壓混凝土原材料保持一致，不得另選材料。
二、灰漿體的濃度、水膠比及加漿量等重要參數應通過試驗確定。灰漿體所用材料與碾壓混凝土拌合物保持一致，加漿量多少與碾壓混凝土的Vc值有關，在試驗時應充分考慮（一般當Vc值為5~10秒時，加漿量採用體積比5%~7%），使加漿後混凝土的工作度達到1~4厘米，水膠比宜不大於同種碾壓混凝土的水膠比，滿足設計要求的各項物理性能指標和耐久性指標。
三、為了便於現場控制灰漿體水膠比，採用灰漿體濃度控制法。現場漿體濃度控制應採用比重法。
- 操作要點
《碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法》的操作要點如下：
一、灰漿體
1.灰漿體拌制必須設定灰漿攪拌站，淨拌和時間不得少於120秒，嚴禁採用人工拌制。
2.灰漿體應嚴格按批准的配合比配製，對沉澱的漿體或超過8小時的灰漿體予以清除，重新配料拌制。
3.對新拌灰漿體經檢查比重達不到要求時，不得再加水和粉煤灰，而應加水泥，加至比重達到要求為止。
二、加漿振搗工藝與要求
1.變態混凝土應隨碾壓混凝土澆築逐層施工，一般宜採用底部或中部加漿法；變態混凝土的鋪層厚度宜與平倉厚度相同。
2.加漿振搗的工序為：平倉→碾壓→挖槽→加漿→填槽→振搗→復碾。如圖1所示。
圖1 加漿振搗的工序
3.碾壓時，加漿振搗部位不得碾壓，其他部位仍按要求的密實度碾壓。目的是為了防止漿體擴散到加漿振搗區域之外，保證加漿振搗效果。
4.加漿量應經試驗確定，嚴格按規定用量控制。宜採用能計量的專用加漿器具，加漿量應通過計算控制[如：上游壩面振搗寬度為30厘米，碾壓層厚30厘米，加漿量（加漿量按6%）為每米加入3×10×3×0.06=5.4升]。視碾壓混凝土的Vc值的變化，可適當調整加漿量。
5.變態混凝土振搗應使用高頻振搗器，振搗時間宜大於常態混凝土1~2倍。保證漿體翻至表面。同時振搗器應插入下層混凝土5厘米，保證均勻性和上下層結合。
6.在變態混凝土與碾壓混凝土的接合部，用振動碾復碾。復碾的範圍應進入變態混凝土20厘米以上。碾壓遍數為倉面碾壓遍數的1/2。
7.止水片周圍是變態混凝土施工的關鍵部位之一，應嚴格按設計要求施工，採取措施支撐和保護止水材料，確保振搗密實。
材料設備
《碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法》採用的機具設備見表1。
序號 | 設備名稱 | 型號及規格 | 單位 | 數量 |
1 | 淨漿攪拌機 | ZJ-250或100 | 台 | 1 |
2 | 振搗棒 | F100或125型 | 台 | 2 |
3 | 變頻器 | 與振搗棒配套 | 台 | 1 |
質量控制
《碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法》的質量控制要求如下：
1.施工作業隊的操作人員應事先進行技術培訓，現場值班技術人員對漿體濃度和加漿量操作方法等實施全過程監督；
2.現場值班技術人員對漿體濃度每2小時檢測一次，質檢人員負責監督加漿振搗工藝並每班不少於一次抽查漿體比重；
3.試驗室對變態混凝土進行檢測。必須對加漿振搗後的混凝土進行取樣，每上升3米不得少於一組，用於檢驗混凝土有關物理性能評定指標；
4.對現場實物取樣進行數理統計，用以分析施工水平和混凝土驗收；
5.冬期施工時，除執行該工程混凝土有關冬期施工的規定外，應特別注意變態混凝土的防凍，在振搗完畢後應立即覆蓋保溫材料保溫。保溫材料嚴禁使用草袋及可能對混凝土造成污染的材料。
安全措施
採用《碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：
1.堅決貫徹執行國家《勞動法》和有關安全法律、法規；
2.建立健全安全組織機構，設定專職、兼職安全員；
3.起重設施可靠完好，整個現場及各項機具無不安全狀態，起重操作人員要堅持持證上崗制度；
4.編制安全作業指導書，嚴格按指導書要求作業。
環保措施
在採用《碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法》施工過程中認真貫徹落實國家和部門有關環境保護的法律、法規和規章，做好施工區域的環境保護工作。
效益分析
《碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法》的效益分析如下：
碾壓混凝土模板周邊，廊道及孔洞周圍、止水片及埋件周圍等部位；壩肩岸坡墊層混凝土按設計要求採用變態混凝土。變態混凝土施工較異種混凝土和常態混凝土施工提高了工效，施工質量得到了保證，混凝土達到了外光內實，具有經濟效益。
套用實例
《碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法》的套用實例如下：
- 實例1
石漫灘復建工程為碾壓混凝土重力壩，碾壓混凝土工程量36萬立方米，在碾壓混凝土模板周邊，廊道及孔洞周圍、鋼筋、止水片及埋件周圍等部位，使用變態混凝土代替常態混凝土施工約1.6萬立方米，變態混凝土寬度為30厘米，碾壓層厚30厘米，加漿量5%，每米加入5升，加漿後混凝土坍落度變化範圍在1~3厘米變態混凝土現場取樣檢測統計資料表明，各項物理性能指標均滿足設計要求，節約工程投資200萬元。
- 實例2
招徠河工程為碾壓混凝土高薄雙曲拱壩，碾壓混凝土工程量18萬立方米，在碾壓混凝土模板周邊，廊道及孔洞周圍、鋼筋、止水片及埋件周圍及岸坡等部位，使用變態混凝土施工約1.0萬立方米；變態混凝土寬度為50厘米，碾壓層厚30厘米，加漿量5%，每米加入7.5升。加漿後混凝土坍落度變化範圍在2~4厘米。變態混凝土現場取樣檢測統計分析，各項物理性能指標均滿足設計要求，節約工程投資100多萬元。
- 實例3
普定水電站碾壓混凝土拱壩壩高75米，壩體混凝土總量14.99萬立方米，其中碾壓混凝土12.7萬立方米。工程於1991年開工，1993年5月完工。該工程大量採用了變態混凝土施工技術，通過室內外試驗研究了變態混凝土加漿量和泛漿振實關係，變態混凝土均勻性及質量離散程度。該工程變態混凝土的容重、抗壓強度、離散性均達到較高技術指標，均勻性良好，離差係數Cv<0.081。
- 實例4
百色大壩是一座全碾壓混凝土重力壩，碾壓混凝土澆築方量為210.4萬立方米。在百色大壩施工中，變態混凝土得到廣泛套用，變態混凝土總方量達16.33萬立方米左右。整個大壩岸坡常態混凝土墊層周圍及部分岸坡壩基部位、上下游模板邊、伸縮縫、上下游止水材料埋設處、廊道、電梯井周邊、觀測電纜周邊、拼縫鋼筋網部位及振動碾碾壓不到的部位全部採用變態混凝土。施工完後混凝土面層光滑內部密實，未發生裂縫及其他缺陷，經鑽芯取樣發現，芯樣緻密光滑，結合部位無法區分辨認，改性混凝土各項力學性能指標能完全滿足設計要求。
註：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算
榮譽表彰
2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》建質[2008]22號，《碾壓混凝土築壩中變態混凝土施工工法》被評定為2005-2006年度國家一級工法。
