变态混凝土施工工艺与质量控制浅谈

李翠雯 张 路

(洙赵新河流域工程管理处 菏泽 274000)

1 前言

变态混凝土是指通过增加掺有混凝型外加剂的水泥浆调整碾压混凝土的配合比，使其稠度更具和易性，且碾压混凝土能够像常规混凝土一样，按常规振捣方法使之有效固结。变态混凝土在不改变碾压混凝土基本特性与运输条件的前提下，在碾压混凝土层面注入适量的水泥浆或水泥砂浆，利用强力插入振捣的方式使碾压混凝土改性。经过改性的混凝土层面结合增强，大大改善了混凝土的密实性。

变态混凝土的应用解决了异种混凝土结合部位胶结与压实的问题，使混凝土层面结合质量得到提高，接触模板部位的混凝土的密实性得到改善，混凝土拆模后表面平滑度好，利于仓面管理。变态混凝土在碾压混凝土快速筑坝施工中得到了广泛应用，显示出其独特的优越性。

2 变态混凝土的施工工艺

在碾压混凝土坝的施工中，变态混凝土广泛地运用于振动碾无法直接碾压的基岩面与碾压混凝土结合部、模板边缘、廊道周围及坝内配筋处等部位。碾压混凝土的碾压分层厚度一般为30cm，变态混凝土随碾压混凝土浇筑逐层施工。其中变态混凝土的运用宽度一般控制在30～50cm左右，厚度略低于碾压混凝土，如图1所示。变态混凝土的运用宽度太小，无法保证加浆和振捣的施工质量;宽度过大，增加了变态混凝土的施工量，影响碾压混凝土的施工速度，从而增加了胶凝材料用量，且不利于坝体温控。

图1 变态混凝土铺料示意图

铺料时采取同大仓面碾压混凝土一起直接使用平仓机进行摊铺及人工辅助摊铺平整。在碾压混凝土按要求摊铺好后，净浆通过加浆管道插入已摊铺好的碾压混凝土的顶部或中下部，并严格控制加浆量，均匀加在碾压混凝土中。变态混凝土的振捣一般先于邻近的碾压混凝土，有时也可在邻近的碾压混凝土碾压完后进行。在与碾压混凝土搭接部位处要求高频振捣器向碾压混凝土一侧振捣，使两者互相融混密实。

3 变态混凝土施工质量控制

3.1 变态混凝土的浆液配比控制

变态混凝土作为坝体混凝土的重要组成部分，必须满足对大坝混凝土的技术要求，其浆液所用胶材应与坝体混凝土所用一致，且加浆时变态混凝土的坍落度须满足振捣要求。加浆量可通过室内模拟现场施工状况确定。

3.2 加浆工艺

不同的加浆施工工艺对变态混凝土的施工质量和速度会产生较大的影响，如何选择合适的施工工艺是变态混凝土施工的关键所在。一般变态混凝土只是在碾压混凝土层面或已摊铺的混凝土料的表面喷洒几遍水泥浆，之后用插入式振捣器进行振捣密实。这种传统的加浆方式无法保证变态混凝土的浇筑质量，不能够保证净浆能够均匀渗透入碾压混凝土料中。

为更有效地控制加浆量，在工程施工中一般对变态混凝土加浆工艺进行改进，目前采用的施工工艺主要有插孔加浆法及沟槽加浆法。

3.2.1 插孔加浆法

插孔加浆法施工是指利用尖锥型铁器对摊铺好的碾压混凝土进行凿孔，插孔按梅花形布置，孔距一般为30cm，孔深20cm。利用带计量刻度的人工手提桶铺洒胶浆，灌浆方式改为垂直加浆。插孔加浆法可以使浆液均匀渗透进入碾压混凝土料中，达到有效控制加浆量的目的。

3.2.2 沟槽加浆法

沟槽加浆法是指在已经摊铺好的碾压混凝土上，人工采用钉耙将碾压混凝土掏出沟槽，将胶浆均匀地掺入沟槽内的一种方法，以变态混凝土厚度为50cm的沟槽为例，胶浆利用计量装置的加浆机或人工计量掺入(见图2)。

注浆完成任务后，立即用φ100型高频振捣器插入振捣［1］，振捣器插入深度大于50cm，以保证振捣器插入下层混凝土深度不小于15cm，确保层间结合质量。φ100型振捣器插入混凝土的间距不超过75cm，振捣器应垂直按顺序插入混凝土，避免漏振。振捣时间以振捣后混凝土表面完全泛浆为准，一般不应小于15s，振捣器应缓慢拔出变态混凝土，拔出时变态混凝土表面不得留有孔洞。变态混凝土相邻碾压混凝土条带，在变态混凝土施工完成后碾压，碾压时与变态混凝土搭接20cm以上。

图2 沟槽法加浆示意图

3.2.3 拌和楼拌制变态混凝土

实际施工过程中，若加浆量大、耗时长，特别是在高温施工季节，必然影响碾压混凝土快速筑坝，并且加浆均匀性很难保证，振捣后难以保证变态混凝土的施工质量，因此可以考虑采用拌和楼直接拌制变态混凝土的施工工艺。拌制碾压混凝土时，加入规定比例的水泥粉煤灰浆液拌制成的一种干塑性混凝土。这种新的变态混凝土施工工艺，不仅简化了施工工序，而且使大体积变态混凝土的施工质量更有保证，确保了碾压混凝土快速筑坝的连续性。

4 变态混凝土质量检测结果分析

4.1 变态混凝土质量检测方法简介

钻孔取芯技术是评定碾压混凝土质量的综合方法，能够真实地反映碾压混凝土的基本性能、层间胶结及施工质量。钻孔取芯技术主要对碾压混凝土、变态混凝土及异种混凝土结合处进行取芯，测试混凝土在28天和90天龄期的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、极限拉伸及层间接触面抗剪断强度。

混凝土芯样评定主要包括芯样外观和芯样物理力学性能。芯样外观评定内容为碾压混凝土的均质性与密实性，若混凝土芯样表面光滑、致密，无骨料分离，则混凝土质量达到优良;若芯样表面光滑，稍有气孔，骨料基本均匀，则混凝土质量达到合格;若芯样不光滑，表面有部分孔洞，骨料不均匀，则混凝土质量不合格。混凝土芯样的物理力学性能主要通过混凝土力学性能进行试验。

4.2 变态混凝土浇筑质量的检测结果

南方某水电站大坝变态混凝土设计特性要求见表1，对大坝变态混凝土部位进行多点钻孔取样，取出10m以上芯样3根，其中某一芯样长度为16.3m，观察其表面光滑，异种混凝土面层间结合密实，无骨料分离现象，混凝土质量达到优良，见图3。

表1 某水电站大坝变态混凝土特性设计要求

图3 碾压混凝土与变态混凝土结合处芯样

对水电站坝体变态混凝土进行力学性能试验，具体试验方法见参考文献2。性能检测结果见表2。检测结果表明，变态混凝土的容重、极限拉伸值等各项物理性能均满足设计要求，变态混凝土符合质量要求。

表2 变态混凝土物理力学性能检测结果

5 结语

变态混凝土的应用改善了混凝土层面结合的密实度，解决了异种混凝土结合部位胶结和压实差的问题，确保了变态混凝土部位层面结合质量，而选择合适的施工工艺是变态混凝土的施工关键。依据实际生产实践，本文总结出几个变态混凝土施工要点:严格控制加浆量体积比，使变态混凝土满足设计要求;采用插孔加浆与沟槽法加浆更加有利于控制变态混凝土加浆量;用拌和楼拌制大体积变态混凝土，能够更有效地控制变态混凝土的浇筑质量及浇筑连续性。这种施工工艺简化了混凝土仓面管理，加快了施工速度，在碾压混凝土施工中值得推广应用。❋

1 罗玉宝.三里坪大坝碾压混凝土碾压工艺试验及参数确定［J］. 人民长江，2012(6).

2 GB/T 50081—2002普通混凝土力学性能试验方法标准［S］.