郭大军 余深孜 吴振建

（中国水利水电第八工程局有限公司 长沙市 410007）

1 概述

1.1 工程概况

沐若水电站大坝轴线长439.98 m，采用弧线布置，半径893 m，最大坝高146.0 m。大坝共分成23个坝段，除边坝段外各坝段沿坝轴线长为20.26 m，相邻坝段横缝中心角1.3°。大坝混凝土总量约166 万m3，其中RCC 约152 万m3，常态混凝土14 万m3。

大坝混凝土施工高峰期发生在2011年7月～2012年6月，年混凝土完成量突破110 万m3，高峰月混凝土浇筑强度达11.6 万m3（发生在2011年10月）。

1.2 气候条件

沐若水电站工程所在流域属热带雨林气候，多年平均年降雨量约为4 456 mm，年均降雨天数超过100 天，降雨频率高。降雨呈微弱性季节性，一般旱季6～8月，降雨高峰出现在12月～次年4月之间，降雨最多的12月份与最少的7月份降水量的比值为1.77。

沐若河流域年平均气温26.5℃，季节性温度变化不大，全年各月平均气温为（25.8～27.1）℃，最高平均气温为5月份，最低为1月份。年平均日照时间为5.8 h/d,全年日照时间相差不大，各月平均日照时间为（5.1～6.7）h/d。年平均相对湿度全年都比较高，平均在86.7%以上，各月相差不大。工程所在区域各月最大风速为（2.8～3.6）m/s。

1.3 施工特点

沐若水电站大坝碾压混凝土多坝段通仓浇筑，仓面面积大，施工机械化程度高。如何在全年高温多雨季节下快速施工，同时检验热带季风气候下碾压混凝土配合比、施工工艺参数的适应性，是大坝碾压混凝土施工面临的主要问题，其主要施工特点如下：

（1）坝体并仓后最大仓面面积约9 744.7 m2，碾压混凝土采用自卸汽车直接入仓或通过混凝土供料线+满管+自卸汽车入仓。施工仓面内配备汽车吊、平仓、碾压以及切缝、振捣等设备，施工机械化程度高，且碾压混凝土与变态混凝土或常态混凝土同时施工，施工协调、安全管理等难度很大。

（2）Murum 河流域属热带季风气候，平均日降雨量达到15.9 mm，雨天混凝土施工质量控制难度较大。

（3）工程所在的马来西亚沙捞越州年平均气温为26.5℃，四季如夏，日照时间长，混凝土温控措施难度大。

（4）针对沐若工程人工砂石石粉含量较高的情况，结合砂石骨料生产及品质的实际情况，进行了内掺石粉RCC 配合比试验研究，将部分石粉（SP）作为掺合料代替粉煤灰。

2 主要施工设施布置

（1）拌和系统布置。大坝混凝土生产系统布置在大坝左岸下游约200 m 处，包括1 座HZ300-2S4500L 的强制式拌和楼和2 座HZ150-1S4500L的强制式拌和楼。

混凝土系统生产能力按满足混凝土月高峰浇筑强度12.9万m3进行设计。系统设计生产能力：常态混凝土600 m3/h，预冷碾压混凝土450 m3/h。混凝土出机口温度：常温混凝土30℃、预冷碾压混凝土21.0℃。

（2）砂石系统布置。大坝砂石系统紧邻拌和系统布置，系统破碎采用粗碎→中碎→细碎→立轴式制砂的工艺流程。其设计毛料处理能力为1 000 t/h，生产能力为840 t/h，可以满足混凝土高峰期浇筑强度达13万m3/月的施工需求。

（3）混凝土运输系统布置。本工程坝址区两岸地形总体比较平缓，大坝高程494 m 以下适合于自卸汽车直接运输混凝土入仓，其中高程440 m 以下采用自卸汽车+钢栈桥+封仓模板从坝后入仓；高程440 m 以上采用自卸汽车+钢栈桥+封仓模板从坝前入仓。

大坝高程494 m 以上两岸地形较陡，无法修筑施工道路则采用汽车直接入仓，混凝土采用坝顶供料线皮带+集料斗+满管+自卸汽车的运输方式入仓，具体为自拌和系统EL.502.0 m 平台3个拌和站各自引出的一条水平皮带机，经供料线皮带至1#坝段接料斗内，接料斗下方设置1.5 m 长，断面尺寸为70 cm×70 cm 的满管，满管水平下倾47°布置，下部采用排架柱支撑固定。满管端部采用液压弧门控制卸料，混凝土经满管卸入仓面内自卸汽车上，再由自卸汽车水平运输至仓面指定位置。

3 大坝RCC 施工

3.1 配合比设计

本工程大坝砂石系统生产的人工砂细度模数偏小、石粉含量较高，经对系统采取各种措施进行改造与完善后，人工砂石粉含量仍保持在25%左右，细度模数为（2.2～2.6），经过试验研究论证，对砂岩人工砂质量标准进行调整，用于大坝RCC 的砂岩人工砂细度模数控制在（2.2～3.0）范围，石粉含量控制在22%～27%，即可满足设计要求的RCC 各项性能指标。

水泥采用Cms Cement（Bintulu）Sdn.Bhd 供应的OPC，相当于GB175-2007 标准P.I 42.5 水泥。粉煤灰主要由业主（SEB）建议供应商Alpha Resource&Energy Sdn.Bhd.供应的Mukah（木胶）Ⅰ级粉煤灰，碾压混凝土施工高峰期补充使用了部分中国山东邹县I 级粉煤灰、上海浦江II 级粉煤灰、古晋Gobel II 级粉煤灰。外加剂采用湖南江海科技发展有限公司供应的TG-2 缓凝高效减水剂与TG-1A型引气剂。粗、细骨料均采用料场开采的砂岩质毛料破碎形成。

大坝RCC 施工配合比见表1。

3.2 RCC 施工

3.2.1 模板工程

根据沐若水电站大坝工程施工特性，混凝土浇筑采用3.0 m 一层间歇上升方式，为此对大坝不同部位采用了不同形式的模板。

表1 沐若水电站大坝RCC 施工配合比表

（1）交替上升模板。交替上升模板结构主要包括：面板系统、支撑系统、锚固系统及工作平台等，面板由1 块3m×3.1m（宽×高）钢模板组成，支撑系统为桁架式背架，每组模板采用2 块连续翻升，主要使用在大坝上游面及横缝面。

（2）台阶模板。

①非溢流坝段下游面台阶模板采用钢结构，模板平面尺寸3.0 m×1.55 m，模板内定位锥配锚筋锚固，模板桁架上配有调位装置，调位装置用M30 丝杆、M30 螺母及12 mm 厚钢板配置，并焊在面板背部的桁架顶部以满足1∶0.7、1∶0.75、1∶0.78 三种不同坡比的下游台阶的立模要求，每组模板采用2 块连续翻升。

②溢流坝段下游台阶模板同样采用钢结构，模板平面尺寸3.0 m×1.05 m，模板背楞采用三脚架结构型式，斜杆为调节螺杆，可以满足1∶0.8 坡度的下游台阶立模要求，每组模板采用3 块连续翻升。

（3）悬臂模板。模板的主要结构由3.0 m×3.3 m（宽×高）钢面板、钢主背楞、可调斜撑杆、三角支撑架、锚固系统、操作平台等六部分组成，采用仓面20 t 汽车吊安装，主要使用在大坝上游面。

（4）廊道模板。坝体3 m×3.5 m 基础灌浆廊道和2 m×2.5 m 排水廊道模板采用定型钢模板按设计结构体型在预制厂预制。廊道交叉或拐角接头部位采用钢木组合模板。

（5）封仓模板。在坝体与入仓道路相交处，采用自行设计的定型封仓模板。该模板由3 层1 m×4 m的钢结构模板搭接而成，通过调节上、中、下层伸缩螺杆，可使模板形成一个竖直斜面，最大垂直倾斜度为15°；通过调节左、右侧伸缩螺杆，可使模板形成一个水平斜面，最大水平倾斜度为15°。当使用下层（第一层）模板时，上、中层伸缩螺杆和模板卸下，借助下层固定横梁，搭接3 m 长的钢栈桥，即可形成入仓公路桥；当使用中层（第二层）模板时，上层伸缩螺杆和模板卸下；借助中层活动横梁，搭接13 m 长的刚栈桥，即可形成入仓公路桥；当使用上层（第三层）模板时，借助上层活动横梁，搭接13 m 长的钢栈桥，即可形成入仓公路桥。封仓模板的使用，可以解决碾压混凝土从大坝上游面直接入仓导致的施工速度与质量难以保证的问题，丰富了碾压混凝土入仓手段。

（6）其他模板。溢流坝段溢流堰顶、上游倒悬体、闸墩圆弧段、下游挑流坎以及其他无法使用大模板的部位采用组合钢模板或定型钢模板。生态电站进水口上游倒悬体采用预制混凝土面板钢结构支撑组合模板，进水口渐变段采用方木龙骨架与三合板面板组成的组合木模板。

3.2.2 分区、分层

本工程根据施工部位、仓面特性及入仓手段的不同，大坝混凝土共分为四个区进行浇筑，即1#坝段为Ⅰ区，2#～5#坝段为Ⅱ，6#～11#坝段为Ⅲ区，12#～23#坝段为Ⅳ区Ⅰ区混凝土先期浇筑完成后，布置上坝混凝土供料系统集料斗，下接满管或My-box 管，作为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区碾压混凝土不能采用自卸汽车直接入仓的辅助入仓手段。

混凝土一般采用3 m 分层，部分仓面遇到廊道、转角等部位根据实际情况可适当调整层厚，最大层厚不超过4 m。

3.2.3 卸料与平仓

自卸汽车运送混凝土到仓面内，采用多点下料、减少料堆高度，控制卸料高度不高于1.5 m。在靠模板条带的卸料，卸料点与模板距离不得小于3 m，避免混凝土直接冲击模板。严格控制三级配与二级配混凝土的分界线，其误差不得超过0.5 m。

平仓机采用SD16L 型和CAT D4 型平仓机，铺料厚度为35 cm，有骨料集中时用人工分散处理其均匀地摊铺到未碾压的混凝土面上。距模板边（或钢筋、预埋件等）1.2 m，距边坡基岩1 m 范围内辅以人工平仓。施工中尽量采用斜层平推法施工，气温较高时，下平段与老混凝土交接处三角体混凝土采用湿麻布裹头。

3.2.4 碾压与成缝

采用三一重工生产的YZC12C 型振动碾进行碾压施工，模板周边及振动碾不易施工的部位采用小型振动碾进行碾压施工。振动碾行走速度控制在（1.2～1.4）km/h 范围内，压实厚度为30 cm。仓面碾压时混凝土的VC 值宜控制在7 s 以下，平仓完毕后具备碾压条件应立即碾压。碾压作业程序按无振2 遍+有振8 遍进行，在仓面周边的（1～3）m 范围内应增加单轮有振8 遍。

对于采用斜层平推铺筑法施工时，坡脚及上一层端部预留的（20～30）cm 条带处，在下一层碾压时碾压遍数增加1～2 遍，并加强加密检测。

碾压混凝土的层间允许间隔时间必须控制在小于混凝土初凝时间（1～2）h 以内，一般控制在8 h以内。

采用通仓方式碾压的大坝横缝，用切缝机形成诱导缝，先碾后切。诱导缝成缝采用间断切缝，间距不大于10 cm，切缝深度为层厚的60%，缝内填充4～6 层彩条布，填充物顶部距压实面（1～2）cm，切缝完毕后用振动碾碾压1～2 遍。

3.2.5 层间结合与缝面处理

连续上升铺筑的碾压混凝土，层间允许间歇时间（自拌和楼出机口算起到覆盖上个坯层混凝土时为止）小于等于8 h，若间歇时间超过8 h，则视间歇时间长短按温缝（Ⅰ型冷缝）和冷缝（Ⅱ型冷缝）处理：

（1）层间间歇时间＞8 h 且≤12 h，按温缝处理（Ⅰ型冷缝），将层面松散物和积水清除干净，铺一层（2～3）cm 厚的砂浆后，即可进行下一层碾压混凝土摊铺、碾压作业。

（2）层间间歇时间大于12 h，即冷缝（Ⅱ型冷缝），按施工缝处理。

施工缝及冷缝必须进行缝面处理，缝面处理采用GCHJ70/50B 型高压冲毛机清除混凝土表面的浮浆及松动骨料。层面处理完成并清洗干净，经验收合格后，均匀铺（1.5～2）cm 厚的砂浆或3 cm 厚的小级配常态混凝土，砂浆强度应比碾压混凝土强度等级高一级，然后摊铺碾压混凝土，并在砂浆初凝前碾压完毕。

3.2.6 养 护

碾压混凝土施工完毕24 h 后，即应进行洒水养护。对水平施工缝或冷缝，洒水养护应持续到上一层碾压混凝土开始铺筑为止，坝上下游及长期暴露的混凝土面，必须养护28 d。对于溢流面、导墙等有抗冲耐磨要求的部位，应进行长期养护，直至整个施工期。

4 异种混凝土与变态混凝土施工

4.1 异种混凝土施工

大坝溢流坝段下游溢流面、7#坝段上游高程503 m 以上生态电站进水口倒悬体部位以及缓倾角岸坡岩面上常态混凝土垫层与坝体碾压混凝土同步上升均存在异种混凝土施工情况。同一层面碾压混凝土和垫层常态混凝土同时上升，在碾压混凝土未碾之前摊铺常态混凝土，然后先进行碾压混凝土作业，后振捣常态混凝土，且常态混凝土略低于碾压混凝土面5 cm 左右，以防止外来水或边坡水进入碾压混凝土。在两种混凝土结合处振捣棒插入到碾压混凝土中，振捣棒须插入下一层混凝土5 cm 左右。

4.2 变态混凝土施工

变态混凝土主要用于大坝上、下游面、止水埋设处、廊道周边、其它孔口周边以及振动碾碾压不到的地方等，变态混凝土的各项物理力学指标不低于相应碾压混凝土的标准。

变态混凝土掺浆量以控制变态混凝土坍落度达到（20～40）mm 为准，一般灰浆掺量为：二级配变态混凝土的灰浆掺量为80 L/m3；三级配变态混凝土的灰浆掺量为70 L/m3。变态混凝土的掺浆采用表层加浆的方式，在摊铺后的碾压混凝土层面上水平铺设水泥、掺和料浆。与变态混凝土相邻的碾压混凝土条带，在变态混凝土施工完成后碾压，相邻区域混凝土碾压时与变态混凝土区域搭接宽度应大于20 cm。变态混凝土与碾压混凝土的结合部位用小振动碾补碾2～3 遍，以使结合部位碾压密实且保证仓面平整，经现场质检和试验人员检查合格认可后方能结束。

5 RCC 温度控制

沫若工程全年平均气温为26.5℃，全年高温历时长。本工程混凝温控标准按入仓温度≤25℃，浇筑温度按≤28℃控制。在施工过程中拟采取以下综合措施，控制混凝土内外温差及表面干缩，预防混凝土裂缝产生。

5.1 拌和楼出机口温度控制

对混凝土骨料采取一次风冷，降低骨料的温度，最终降低混凝土出机口温度。预冷混凝土出机口温度不得超过21℃，常温混凝土出机口温度不得超过30℃。

5.2 入仓温度控制措施

为降低混凝土在运输过程中的温度回升，施工中加强管理，加快混凝土的入仓速度，以减少运输过程中的温度回升，使混凝土入仓温度≤25℃，主要采取以下措施：

（1）加强管理，采用汽车转运入仓时，需加强混凝土运输车辆的管制，确保运输通道的畅通，尽量避免混凝土运输过程中等车卸料现象，缩短运输时间。

（2）加强混凝土运输机具的保温工作，供料线皮带机、集料斗以及混凝土运输车辆等顶部搭设活动遮阳篷或保温板，以减少混凝土温度回升。同时，混凝土运输车辆需定期用水冲洗降温。集料斗等设置保温隔热层，以防在运输过程中受日光辐射，减少温度回升，降低混凝土运输过程中的温度回升率。

5.3 浇筑温度控制措施

在较高温时段施工碾压混凝土时，加强仓面喷雾管理，降低施工区域局部小环境温度。用高压水冲毛机喷雾，每（1 000～1 500）m2仓面面积应有1个喷枪，喷雾过程要动态管理，确保层面不泛白，同时在上游二级配防渗区左右侧各布置1 台高压水冲毛机进行喷雾施工。在每个碾压层已碾压面及时覆盖彩条布保温。

碾压混凝土采用斜层平推法施工，以尽量减少仓面面积，降低铺料、平仓以及碾压时间。斜层平推铺筑碾压好的条带坡脚处用湿麻袋覆盖，增湿降温，避免表层失水。

高温和较高温季节的混凝土浇筑完成后，采用自动喷水器对已浇混凝土进行不间断洒水养护并覆盖保温层，保持仓面潮湿，使混凝土充分散热，直到施工上层混凝土时为止。对侧边利用悬挂的多孔水管喷水养护，养护时间不小于28 d。为做好养护工作，建立专门养护队伍，责任落实到人，并加强检查。

5.4 混凝土浇筑分层及层间间歇期控制

碾压混凝土一次升层高度为3 m，层间间歇期从散热、防裂及施工作业各方面综合考虑，层间间歇一般不小于3 d，也尽量避免大于10 d。大坝混凝土层间间歇严格按要求进行施工。

5.5 合理安排混凝土施工时段

合理安排开仓时间，高温季节浇筑常态混凝土时，宜尽量安排在下午16∶00～翌日上午10∶00 施工，以避开白天高温时段浇筑混凝土。大仓面碾压混凝土施工持续时间长，应避开高温时段，以降低混凝土温度控制难度，不能避开时，应加强混凝土施工管理，采用斜层平摊法施工，以减小仓面面积，加快碾压混凝土平仓、摊铺以及碾压施工速度。

6 施工质量检测情况

6.1 RCC 压实容重检测

碾压混凝土压实层厚均为30 cm（特殊要求为25 cm），采用YZC12C 型碾压机进行碾压作业，碾压完毕采用MC-4 型核子密度仪检测其容重。其碾压压实容重检测成果统计列于表2。

表2 碾压混凝土压实容重检测统计成果表

通过碾压压实容重检测统计，各部位碾压混凝土压实容重合格率均超过99%，达到了规范及工程设计密实要求。

6.2 取芯检测

沐若大坝在施工过程中进行了多次取芯检查，芯样获得率均在96.1%以上，其中获得最长的完整芯样为20.98 m，芯样外观光滑致密，骨料分布均匀，各层间胶结紧密，很难区分结合层面。

芯样密度（相对密实度）试验结果见表3。

表3 芯样密度检测结果表

芯样抗渗性试验结果列于表4。

达90 d 龄期与180 d 龄期，碾压混凝土的抗渗等级均可达到W10 设计要求。

表4 芯样抗渗性能试验结果

6.3 压水试验检查

为检验碾压混凝土的水平渗透及吸水情况，对现场所钻的芯样孔进行不同段次的压水试验。其钻孔压水试验表明单位吸水率非常小，1～5 段吸水率均为0 Lu，6～8 段各孔段平均吸水率为（0.03～0.10）Lu，所有孔段小于1.0 Lu。

6.4 超声波检测

为了进一步了解大坝混凝土整体的密实性、均匀性，在取芯后对芯样孔进行了声波检测。全部测点均大于3 400 m/s，平均波速在（3 900～4 200）m/s之间，混凝土总体较均一。

检测结果表明，碾压混凝土龄期达28 d 后，波速异常值所占比例为3.95%（＜5%），变异系数为1.18%（＜5%），符合混凝土的密实性评价标准，混凝土均匀性较好。无明显低波速，混凝土较为均匀密实。

6.5 大坝质量评价

通过方案优化及全面质量管控，大坝碾压混凝土质量取得了明显的效果。坝体外观质量较好，体型结构尺寸满足设计要求。混凝土密实度、强度、抗渗等级以及层间原位抗剪等指标均能满足规范及本工程技术指标要求。芯样表观光滑、致密、骨料分布均匀，层面结合质量较好，压水透水率及声波检测值均表明，坝体碾压混凝土具有很好的抗渗性、均匀性及密实性，大坝质量优良。

7 结语

沐若水电工程RCC 大坝自2011年1月开浇第一仓RCC 混凝土，截止到2013年6月底，已完成大坝碾压混凝土152 万m3，最大日浇筑RCC 混凝土达8 458 m3。通过前后4 次钻孔取芯和各项技术指标试验检测表明，RCC 施工质量满足设计要求。从2013年9月21日导流洞下闸蓄水开始，目前大坝库区蓄水位已达520 m 高程，坝体廊道渗水量较小，无危害性层间渗水出现，大坝运行安全稳定，充分验证了在全年高气温、强降雨气候条件下，沐若水电工程大坝RCC 施工技术的科学合理性与管理高效性，可供类似工程施工借鉴。