碾压混凝土试验大纲

现场碾压试验大纲（初稿）

1.工程概况

1.1 地理位置

额勒赛下游水电站位于柬埔寨王国西部戈公省，首都金边以西约180公里（公路里程约290公里），戈公市以北约20公里（公路里程约58公里）的额勒赛河上，电站由相距约8km的上、下电站两个梯级组成，即额勒赛下游电站上电站和额勒赛下游电站下电站。

1.2 工程布置

下电站推荐枢纽布置采用碾压混凝土重力坝+左岸地面厂房方案，混合式开发，正常蓄水位为108m，最大坝高58.5m，设置2台单机容量为66MW的混流式水轮发电机组，总装机容量为132MW。工程规模为中型，工程等别为三等，主要建筑物级别为3级，次要建筑物为4级。挡水、泄水建筑物按100年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。坝址区主要岩性为石英砂岩夹泥岩，地震基本烈度为Ⅵ度，设计烈度为6度。

根据枢纽布置特点、坝址地形地质条件和水文特征等，本工程拦河坝施工导流采用断流围堰一次拦断河流，枯水期围堰挡水、导流隧洞泄流，汛期基坑和导流隧洞联合泄流的导流方式。

进场后即施工1#公路，开始导流洞开挖，2011年10月底工程截流，2012年5月底，坝体1～5#溢流表孔坝段碾压混凝土上升到76.0m，两岸混凝土上升到83.0m高程以上，2012年6月～2012年10月，由导流隧洞、坝体缺口联合泄流，2012年12月底大坝浇筑到顶，2013年3月中旬导流洞下闸封堵，6月底两台机组发电。

2.碾压试验方案

2.1现场碾压试验场地规划

为保证大坝碾压混凝土生产正常，拟在本标施工场地选择一块场地进行现场碾压混凝土生产性试验，从而以此确定正常生产时的碾压混凝土各项施工特性指标。该场地约 30m×12m(长×宽)，12 个浇筑层(层厚30cm)，规模约 1350m³的现场碾压混凝土施工试

验。

2.2试验的内容

① 检验室内试验确定的并经监理人批准的各种配合比混凝土在常温季节的可碾性、工作度(Vc值)、混凝土的初凝和终凝时间、碾压混凝土连续升层的允许间歇时间及碾压参数与压实度的关系等。

② 施工工艺、工法试验：确定碾压混凝土的投料顺序、拌和时间，碾压层厚及铺料方式、碾压参数，层面连续上升、层面初凝后处理，层面铺砂浆、水泥掺合料浆和小级配混凝土，变态混凝土注浆振捣施工设备及施工工艺等。

③ 检验常温条件下施工工艺及控制标准；进行现场压水试验，并取样进行各分区的碾压混凝土物理力学性能试验。

④ 搅拌机机口取样包括：混凝土的工作度(Vc值)、初凝和终凝时间及混凝土力学性能指标。

⑤ 通过现场试验确定：掺加缓凝剂的混凝土配合比的可行性，相应的层间连续上升可间歇时间及各种碾压工况。

⑥ 通过碾压混凝土现场碾压试验，应在大坝碾压混凝土开始浇筑前28d，提出大坝碾压混凝土实施的配合比、施工设备、施工工艺、施工方法和质量控制措施，报监理人批准，并在大坝碾压混凝土施工中贯彻执行，不得随意更改和变动。如需变动，需通过监理人批准。

2.3试验时间

暂定于2011年11月初进行该试验工作。

3.试验依据

（1）《水工碾压混凝土施工规范》DL/T5122-2009； （2）《水电水利工程土工试验规程》DL/T5355-2006； （3）《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001； （4）《混凝土用水标准》JSJ63-2006；

（5）《水工混凝土掺用粉煤灰技术规程》DL/T5055； （6）《水利水电建设工程验收规范》SL233-2008；

（7）《水利水电工程施工质量检验与评定规程》SL176-2007； （8）《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）； （9）《水工混凝土配合比设计规程》（DL/T5330-2005）； （10）《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100；

4 碾压试验场地布置及碾压机具 4.1试验场地布置

试验场地规划为30m×12m(长×宽)，场地基础坚实，场地范围内首先浇筑一层厚约15cm的C15混凝土进行找平，两侧及端部应立好模板，模板高度不小于1.2m。找平混凝土强度达到10MPa后开始进行碾压混凝土摊铺碾压试验，碾压混凝土铺筑分两个条带，每个条带宽6.0m，试验有效长30m。场地布置如图1。图中尺寸以厘米计。

变态砼5003000A变态砼E变态砼挡墙500300300300

50

B3000C50A条带1段B条带1段C条带1段变态砼300300300A条带2段E-E断面图B条带2段C条带2段A条带3段B条带3段C条带3段入仓口50

50有效压实长度90米E现场碾压条带铺筑平面布置图图1 现场碾压条带铺筑平面布置图

混凝土采用汽车直接入仓，端退法卸料。入仓前用压力水冲洗车轮，并待轮胎脱水后才允许进仓。入仓道路铺设20～30cm厚碎石路面，两侧设排水沟以利场地冲洗排水。道路跟随碾压混凝土的升高而逐渐加高。冲洗处至仓面之间路面铺设铁板，入仓口用混凝土预制板或块石封仓后再铺筑道路连续上升。

现场应按试验要求设置水、电系统和其它施工辅助设施。

12030004.2 碾压试验机具

混凝土运料入仓采用15t自卸汽车，D-80平仓机，采用BW202AD型双筒直径800-1500mm振动碾，其激振力，振动频率45Hz振幅0.35-0.74mm。为了对大型振动碾不便于到达的部位，或大型振动碾可能对结构或附属设施产生不利影响的部位进行有效的压实，采用BW75S型小型振动碾碾压，振动频率55Hz，振幅0.49mm。变态混凝土用插入式震捣器振捣后，采用平板振动器表面收平，压实密度检测采用H-4114C型无核密实度仪。碾压试验机具及试验仪器见表2。

4.3人员、设备配置

为保证试验的正常进行，相关人员配置见表1。试验仪器与施工设备配置见表2。

表1 工艺试人员配置表

编号 1 2 3 4 5 6 7 8 人员名称 试验工程师 试验员 总调度室 混凝土工人 模板工人 普通劳务工人 司机 平仓机操作手 人数 1 5 2 4 2 12 12 2 备注 编号 9 10 11 12 13 14 15 人员名称 碾压机操作手 洗车工人 钻机操作手 吊车操作手 装载机操作手 切缝机操作手 洒水车操作手 人数 2 2 12 1 2 2 2 备注 后期 封仓 注：表内人员按两班配置，普通劳务工人指：骨料分散工、仓内排水工、杂工

表2 工艺试验设备配置表

编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 设备名称及型号 BW202AD振动碾 BW-75S振动碾 平仓机 20T汽车 洒水车 变频机 ZJH-400L浆液搅拌机 储浆搅拌机 灌浆泵 8T随车吊 装载机 钻芯取样钻机 混凝土拌和楼 单位 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 座 数量 1 1 1 4~6 1 2 1 1 1 1 1 1 2 备注 根据试验地点而定 冲洗轮胎 附二把振捣器 编号 14 15 16 17 设备名称及型号 H-4114C型无核密实度仪 维勃稠度仪 切缝机 回弹仪 单位 台 台 台 台 数量 1 2 1 1 备注 4.4施工道路

实验场地布置在上大坝拌和系统，利用上大坝75拌合楼。

5 机口混凝土质量检测 5.1 拌和工艺

骨料下料顺序的总的思路为：先骨料与胶凝材料拌和均匀，然后下水剂，为防止材料特别是胶凝材料遇水结团堵塞下料管道，安排一种骨料最后下料，利用其自重将粘附在下料管道中的材料带入搅拌罐中。投料顺序选用：

1、中小石→水泥→粉煤灰→外加剂→水→砂→大石 2、砂→水泥→粉煤灰→外加剂→水→中小石→大石

混凝土拌和均匀所需时间受混凝土配合比、搅拌设备类型、投料顺序及拌和楼的影响。拌和时间过短，混凝土拌和物变异性大，会降低混凝土强度的均匀性，而拌和时间过长，会改变骨料级配及石粉含量，形成二次破碎，很可能降低混凝土的强度。规范要求强制式拌和机，净拌和时间为75－90S，选取拌和时间60s、75s、90s进行拌和，对拌和物的VC值、含气量和抗压强度进行检测，通过试验确定最优拌和时间。

5.2 机口混凝土质量检测

试验时，对每一摊铺层次出机口混凝土拌和物性能进行检测，检测项目为VC值、砼温度、凝结时间、容重。机口VC值取样每层面不得少于6组，其他每层各一组，并成型28d、90d、180d龄期抗压强度试件，90d、180d劈拉试件，每层面成型各1组。

5.3碾压混凝土拌和物仓面取样检测

碾压混凝土拌和物仓面取样检测标准见表3。

表3 碾压混凝土仓面检测项目和标准

序号 1 检测项目 VC值及外观评判 检测频率 各混凝土强度等级分区, 每层宜≥3次 控制标准 检测碾压混凝土的工作性,控制工作度变化 序号 2 3 4 5 6 7 8 9 10 检测项目 碾压遍数 压实容重 抗压强度 骨料分离情况 两个碾压层间隔时间 混凝土加水拌和 至碾压完毕时间 混凝土浇筑温度 混凝土入仓温度 仓面环境（气温、湿度） 检测频率 按试验内容控制 每100m2～200 m2至少检测1点，不足100 m2，按100 m2计 相当于机口取样数量的10% 全过程控制 试验内容控制 全过程控制 1次/1～2h 1次/1～2h 1次/1～2h 控制标准 —— 相对密实度≥98% —— 不允许出现骨料集中现象 —— 小于2h —— —— —— 6 碾压工艺试验内容和要求 6.1 现场碾压工艺试验

碾压工艺参数主要指根据碾压机具的性能和碾压混凝土拌和物特性而选择的合理的碾压遍数。碾压遍数过少，压实容重可能达不到设计要求的容重，而碾压遍数过多，也会出现容重的降低甚至破坏碾压混凝土的结构。因此在现场生产性试验时，都要进行最佳碾压遍数的测定。

VC值是碾压混凝土拌和物的一个重要特征值，在一定程度上反映了混凝土的可碾压密实性。大量的施工实践表明，适当降低VC值既能使混凝土有一定的粘聚性，又能提高混凝土抗分离性能和可碾压性能，加快混凝土浇筑速度，改善层面结合状态。但VC值也不能过低，过低一是会增加混凝土用水量，碾压后混凝土容易产生集中泌水现象，二是过低也容易陷碾，同时混凝土也不容易碾压密实。

（1）碾压试验前三层进行C1807.5三级配、C18020三级配两种碾压混凝土，在摊铺厚度为35cm情况下，压实后厚度30cm,分别进行三种不同VC值，不同碾压遍数与压实密度和强度的关系试验。

（2）三层次分别控制VC值10～15S、5～10S、1～5S。每层A、B二个条带中，A条带铺筑C1807.5三级配混凝土，B条带铺筑C18020三级配混凝土。每一条带中1、2、3段的碾压方法分别为：无振2遍+有振6遍、无振2遍+有振8遍、无振2遍+有振10遍。行车速度1～1.5km/h。

（3）第四层摊铺厚度控制在35cm，VC值控制在5～10S，碾压遍数按前三层碾压试验确认的最佳碾压遍数控制。

（4）每个条带在摊铺完成后，上碾前取样测定VC值各二次。碾压完成后每条带每段用无核密实度仪测定压实密度2个点，同时测量砼温度，并用灌砂法对密度进行校核。

6.2碾压混凝土连续升层允许间歇时间试验

为了解碾压混凝土连续上升层的允许间歇时间，在第一到第三浇筑层的层面上设置成不同的间歇时间。其中第一到第二层间歇时间为碾压混凝土初凝之前，第二到第三层间歇时间为14h（初凝之后终凝之前），第三到第四层间歇时间为18h（终凝之后）。

层间间歇时间可以根据仓面测试的混凝土凝结时间适当进行调整，碾压混凝土凝结时间须满足现场施工的要求，并根据实测凝结时间值对其进行调整。在混凝土到达60d龄期后，进行混凝土取芯，测试混凝土90d、180d层间接触面的抗拉强度，并对层面部位进行分段压水试验，最后根据层面混凝土力学性能指标和压水试验结果，确定碾压混凝土连续上升层的允许间歇时间。

6.3 层间接合面处理工艺试验

（1）层间接合面处理采用三种方法，分别为：铺水泥砂浆、水泥粉煤灰净浆、小级配混凝土。

（2）第四层碾压完毕后，在层面实际间歇时间超过层间允许间歇时间时，在A、B条带1、2、3段分别采用铺水泥砂浆、水泥粉煤灰净浆、小级配混凝土，再铺第五层碾压混凝土。

（3）第五层碾压完毕后，间隔72h～96h，采用高压水冲毛的方法清除混凝土表面的浮浆及松动骨料，处理合格后在A、B条带1、2、3段分别采用铺水泥砂浆、水泥粉煤灰净浆、小级配混凝土，再铺第六层碾压混凝土。

（4）在第七浇筑层的第一条带范围内，连续上升；在第七浇筑层的第二条带范围内，在间歇6h～12h后开始上升；在第七浇筑层的第三条带范围内，在间歇12h以后开始上升，在碾压混凝土浇筑完成后，在未初凝前先预凿30～40cm宽的槽，在养护达28d时，分别在三个条带进行不同间歇时间的层面原位抗剪试验。

（5）砂浆铺筑厚度1.5～2cm，水泥粉煤灰净浆铺筑厚度1.0～1.5cm，小级配常态混凝土铺筑厚度约3cm，其强度应比碾压混凝土等级高一级，在其上摊铺碾压混凝土后，须在砂浆、水泥粉煤灰净浆或小级配常态混凝土初凝前碾压完毕。

（6）第五、六、七层摊铺厚度控制在35cm，VC值控制在5～10S，碾压遍数按前三层碾压试验确认的最佳碾压遍数控制。

6.4变态砼施工工艺试验

在第四～第六层A、B条带侧，宽0.5米，长30米，分为三段每段10m，进行改性砼施工工艺试验，并对不同掺量的砼性能，进行检测。第四层、第五层、第六层加浆量分别为40L/m3、50L/m3和60L/m3，并在三段中分别采用插孔加浆、表面洒浆、挖槽加浆三种方式，砼振捣后取样测定坍落度，并取样进行28d、90d、180d抗压强度试验，90d、180d抗渗试验。

6.5 锚筋拉拔试验

为立模板需要，在变态砼中进行锚筋拉拔试验，在三段试验块埋设9组，每组3根共27根，锚筋型式根据立模要求待定。拉拔试验时间为48h、72h、96h，每种加浆方法各一组。锚筋埋设如图2。

图2 锚筋埋设示意图

6.6 切缝工艺试验

在每一层碾压层面中部同一位置进行切缝工艺试验。采用“先切后碾”，切缝深度为18cm，填缝材料选用编织布。

6.7 钻孔取芯及压水试验

（1）在碾压混凝土龄期达80d后，在每个条带1、2、3段上分别打孔12个，共36×3个孔，钻取219mm的岩芯，第一、二、三层芯样进行90d、180d混凝土抗压强度和密度试验，以获得不同VC值，不同碾压遍数与混凝土强度和密度的关系。第四、五、六层芯样进行混凝土芯样层间抗剪试验及极限拉伸试验（90d、180d），以判断三种层面处理方法的效果好坏，以确定合适的层面处理方式。

（2）A、B条带变态混凝土试验段在80d龄期后各打孔12个，钻取219mm混凝土芯

样，进行90d、180d抗压强度和密度检测。

3m 第一条带 30m 1.5m 3m 原位抗剪试验取样 1-1#孔 到 1-12#孔 第二条带 6m 18m 原位抗剪试验取样 2-1#孔 至 2-12#孔 第三条带 原位抗剪试验取样3-1#孔 至 3-12#孔 图3 碾压混凝土取芯孔位布置图 （3）对所取芯样均进行芯样表观描述和岩芯获得率计算，尤其对层面结合情况详细评述。钻取出的砼芯样应在现场派专人养护。

（4）对所有钻孔进行分段和全段压水试验，测定不同层面处理和连续上升层的透水率（Ln）

6.8 试验项目及工作量见下表2。

表2 试验项目及工作量表

序号 1 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 试验项目 不同VC值碾压遍数与压实密度、强度关系 机口试验 机口VC值 机口含气量 机口抗压强度（7d、28d、90d、180d） 机口劈拉强度（90d、180d） 机口抗冻、抗渗、极拉（90d、180） 单位 次 次 组 组 组 数量 18 18 36 18 各6 完成时间 拟定在10月底开始 序号 1.2 1.2.1 1.2.2 2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 3 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 4 5 5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.1.6 5.1.7 5.1.8 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 仓面试验 仓面VC值 仓面压实密度 试验项目 单位 次 次 次 次 组 组 次 次 组 次 次 组 组组 组 m 组 组 组 组 组 组 孔 m 组 组 数量 18 54 18 18 18 18 / / / / 18 12 12 6 9 200 60 18 18 36 12 12 108 24 48 36 完成时间 层面处理工艺试验（第四～六层） 机口试验 机口VC值 机口含气量 机口抗压强度（90d、180d） 机口劈拉强度（90d、180d） 改性砼配合比及工艺试验 机口试验 机口VC值 机口含气量 机口抗压强度（90d、180d） 仓面试验 仓面VC值 仓面变态砼坍落度 仓面变态砼抗压强度（90d、180d） 变态砼抗渗试验（90d、180d） 仓面浆液强度（90d、180d） 锚筋拉拔试验 钻孔取芯及压水试验 碾压混凝土 钻孔108个（219mm） 芯样加工 芯样抗压强度 芯样劈拉强度 芯样密度 芯样抗剪强度 芯样极限拉伸 压水试验（全段、分段） 变态砼 钻孔24个 芯样加工 芯样抗压强度（90d、180d） 序号 5.2.4 5.2.5 6.1 6.2 试验项目 芯样抗拉、抗冻试验（90d、180d） 压水试验（全段，分段） RCC凝结时间试验 用水量与VC关系 单位 组 孔 次 项 数量 各6组 24 3 1 完成时间 7 试验成果报告内容

（1）根据不同VC值和不同碾压遍数与压实密度和强度的关系。提出碾压砼施工VC值控制范围，碾压遍数和压实密度控制标准。

（2）通过钻取芯样和压水试验，提出不同施工冷缝层面处理最佳方法。 （3）提供满足设计要求的变态砼施工加浆工艺和加浆量。 （4）通过现场试验提供满足设计指标要求的碾压砼施工配合比。 （5）提出满足施工要求的拉拔力的锚筋埋设时间。 （6）通过现场试验确定混凝土连续升层允许间歇时间。

8 试验成果提交件

(1)资料的编写

碾压混凝土试验在90d龄期到达后，根据试验测试数据和成果编写阶段性试验报告，180d后编写最终试验报告。其内容主要包括以下几个方面：现场试验施工技术说明，原材料及物理试验测试成果，现场碾压过程测试说明，机口样品指标试验测试成果，现场声测及回弹测试成果，钻孔芯样指标测试成果，钻孔压水试验成果等。

(2)资料的提交

在碾压混凝土试验完工90d后提交阶段性试验报告，最终试验报告在2008年12月提交。