浅谈苏阿皮蒂大坝碾压混凝土连续高强度施工管理

王以斌，张 申，王 锋

(中国水利电力对外有限公司，北京 100120)

几内亚苏阿皮蒂水利枢纽项目在2016-04-01日正式开工，计划于2021-01-31日完工，合同总工期58个月。枢纽工程设计混凝土总量约354万m3，其中碾压混凝土约300万m3，根据项目建设总进度安排，2018～2019年是混凝土施工的高峰期，计划最大月浇筑强度20.18万m3，最大年浇筑混凝土总量150万m3。

在2018年上半年的生产任务中，右岸二期基坑河床坝段建基面齿槽受计算书及图纸审核的影响，约耽误10 d工期，3月份受砂石骨料系统破碎设备的易损件未到场影响，约耽误15 d工期，1～6月份共完成混凝土总量74.7万m3。下半年正值当地主雨季，对混凝土的生产浇筑非常不利，如何能够保证混凝土浇筑按计划完成，是整个项目按期完工的重点。为此，项目部从主材供应到施工管理等各方面都采取了一系列措施来保障进度计划的顺利实施，下面将逐一进行介绍。

1 管理保证措施

1.1 材料供应

1)水泥。项目所用水泥在几内亚当地两家水泥厂采购，运距约135 km。考虑到供应需求、当地路况和所在地的运输能力等各方面因素，项目部决策组建了运输车队，平均每个月拉运水泥约16 000～18 000 t，高峰期最多时拉运水泥21 000 t，在2018年11-12月份的时候，还协调当地水泥厂安排罐车协助运输，平均每个月协助拉运水泥约5 000 t，保障水泥供应满足现场使用。

2)粉煤灰。在中国采购，主要在旱季运输，通过海运方式至几内亚，经过港口卸船、清关后拉运至现场，整个运输周期约需50 d。因在主雨季6-9月份运输到港后卸货极易使粉煤灰受潮结块，损失大且不利于现场生产。根据几内亚气候特点，项目部在现场每个拌和系统场地附近配置了4座1 500 t的粉煤灰罐和1座粉煤灰仓库做为储备，现场另修建1座2万t的粉煤灰库，增加雨季施工的储备，现场实际的存储能力约34 000 t。

项目部结合施工进度计划和各月的生产强度，提前确定了每个月的粉煤灰需求，然后根据需求量分批次在旱季拉运，保证其供应能够满足现场使用。

3)炸药。本工程石方及石料场开挖最高月强度为30万m3/月，按照3个月储存量、炸药单耗0.65 kg/m3计算，炸药库储存能力为600 t。前期项目部安排人员在国内、几内亚和西班牙三处进行了市场调查，通过在价格、质量、保质期及运输周期等方面的对比发现，在国内采购运输存在周期长、火工材料运输办理手续较复杂、时间长，不利于现场施工，而几内亚当地暂无炸药生产企业，最终确定在西班牙采购，炸药质量较好，有效期2年，通过海运至几内亚，运输周期约30 d，可满足现场使用。

4)钢材。项目使用的钢材主要是钢筋和钢结构设备，如压力钢管、钢闸门等，全部由国内采购和加工，通过海运、陆路运输至现场。

上述材料的供应分别通过中国、几内亚当地和西班牙进行采购和运输，结合在非洲设备物资采购的要求，以及当地的实际条件，要提前4～6个月提交采购计划，办理海运、报关、清关等各方面的手续。

1.2 施工组织

1)石料开采。石料开采直接关系到砂石骨料的加工生产，在混凝土生产高峰时段，每天要保证18 000 t的毛料供应量，确保高峰时段的石料开采满足骨料生产需要。

2)砂石骨料生产。项目部通过增加设备生产运行时间的方式，来提高砂石骨料的产量。其中各种设备在高峰期的运行时间统计如表1。

表1 设备运行时间统计表

注：统计的运行时间为设备总数量合计时间。

根据碾压混凝土浇筑强度和实际上升速度，项目部要求在施工高峰期时砂石系统生产的大、中、小石和碾压砂、常态砂均要保证一定的储量。实际现场碾压砂可达到平均每周储量14 000 m3，常态砂平均每周储量可达到3 700 m3，能够满足现场施工需求。

3)混凝土拌合。拌合系统按混凝土月高峰浇筑强度19.6万m3设计，布置4台2×3强制式拌和楼，单台拌和楼铭牌生产率：常态混凝土240 m3/h，碾压混凝土180 m3/h、预冷混凝土160 m3/h，可满足高峰期混凝土的生产供应。

4)混凝土运输和碾压设备配置。在2018年大坝的碾压混凝土施工中，单仓最大面积约14 100 m2，最大仓号混凝土量约48 700 m3，左、右岸坝体碾压混凝土分别上升，可出现两个碾压混凝土仓面同时浇筑的情况。

现场碾压混凝土施工采用斜层推进法，要求控制斜层坡度不陡于1∶10，压实厚度为30 cm，根据单仓最大的热升层面积和碾压混凝土凝结时间，可计算出混凝土入仓强度不得小于150 m3/h，经现场实测，实际入仓强度大于200 m3/h。按上述条件配备碾压混凝土施工设备保证现场使用，主要设备数量见表2。

表2 主要设备数量表

5)现场施工组织。碾压混凝土仓面施工的组织管理和准备工作非常重要，直接影响到碾压混凝土上升的速度，项目部对此进行了精心的管理和协调安排，具体在如下方面。

(1)大坝碾压混凝土浇筑，一般沿平行坝轴线方向进占，最大仓号总长度超过210 m，涉及10个以上的坝段。在先完成浇筑坝段的混凝土强度达到20%后，即可进行模板拆除和安装、水平施工缝面凿毛和钢筋安装等备仓环节，后浇筑的坝段仍然继续浇筑碾压混凝土，整个仓面形成平行作业。

(2)当有3～5个坝段的模板、钢筋和水平缝面处理完成后，即可先进行局部验收，当仓号全部浇筑完成，且最后完成收面部位的混凝土强度已经能够满足运输重车的过车要求时(按现场实际情况，在收面1.5 d后可满足要求)，即可对已验收的部位开仓浇筑，在浇筑过程中，再对其余部位进行备仓和验收，如此循环进行。

(3)在碾压混凝土仓面规划中，主要采取自卸汽车直接入仓浇筑的方式，所以混凝土运输入仓道路的布置和设计是决定混凝土浇筑强度的关键。苏阿皮蒂大坝碾压混凝土施工主要采取以下几种方式规划入仓道路：①在碾压混凝土仓号的入口提前浇筑好入仓道路，并在仓外回填的石碴道路上设置脱水路面和洗车钢平台，采用退铺法浇筑；②当坝体分段浇筑时，采用退铺法连同入仓道路一并浇筑，一般将入仓道路布置在大坝下游(非防渗区内)，此方法加快了施工速度；③当各坝段之间的高差较小时，也可采用搭设临时钢栈桥的方式入仓；④由于18～21号进水口坝段在SMK153以上设计为常态混凝土，导致从左岸入仓的22～26号坝段碾压混凝土施工道路中断，经现场研究确定，采用“321”装配式公路钢桥跨越进水口坝段的方式形成入仓道路，并且在钢桥两侧浇筑混凝土桥台，自卸汽车通过钢桥直接入仓。

1.3 工程质量控制

1.3.1 混凝土温控措施

1)在设计提供的混凝土温控技术要求中，出机口温度不得高于17℃，入仓温度不高于20℃。为保证混凝土的出机口温度满足设计要求，拌合系统采用风冷加水冷拌和的方式控制出机口温度，配置2×350万大卡制冷装置，拌合系统制冷混凝土生产强度2×320 m3/h。

2)在混凝土运输过程中，在运输车厢的顶部设置可折叠的防晒棚，以降低运输过程中的温度回升。浇筑仓内温度高于25℃时，采用冲毛枪进行仓面喷雾，使仓面始终保持湿润，以降低仓面环境温度，防止温度倒灌，形成仓面人工小气候，确保混凝土浇筑温度满足设计要求。

1.3.2 雨季施工措施

1)碾压混凝土雨季配合比的调整：为确保雨季混凝土施工质量，对大体积C15三级配碾压混凝土胶材用量适当提高，在满足现场混凝土施工工艺前提下，对常态混凝土塌落度按下限控制，碾压混凝土VC值按上限控制，减小雨水对混凝土施工质量的影响。

2)防雨措施：要求浇筑仓面配备足够的防雨设施，运输汽车上安装防雨棚，并要求做好浇筑过程中的防雨措施。

1.3.3 特殊情况的应对措施

根据现场实际情况，由试验室对各种强度指标的碾压混凝土提供备用配合比，包括使用粉煤灰作为掺和料、使用部分石粉代替粉煤灰作为掺和料，全部用石粉代替粉煤灰作为掺和料三种配合比，并经试验证明，各种配合比的指标都能够满足混凝土设计强度要求。

在2018年第4季度初期，因粉煤灰供应不及时，出现约1个月时间的断供情况，项目部及时启用混凝土备用配合比，调整胶材用量，保证了现场施工不受影响。

1.4 质量保证措施

1)针对施工中出现的常见质量问题，采用定期和不定期相结合的方式对中方和当地员工进行培训，据统计，仅2018年第4季度共举行各种质量培训13次，有效提高了施工质量。

2)组织召开质量专题会，并在每周进行现场周质量巡查，针对质量问题，进行有效的整改和预防。

4)制定各种施工专项技术方案，确保施工质量。

5)加强施工过程质量控制，从原材料检测、开挖及支护、混凝土浇筑、机电金结安装、灌浆工程和安全监测等各方面进行控制和检查。

1.5 设计管理

根据项目部的要求，设计单位在现场配置了坝工、厂房、地质、机电金结等专业人员常驻现场，负责设计指导、图纸答疑和联系沟通等工作，为工程建设提供技术服务。针对苏阿皮蒂项目的实施管理特点，项目部要求：

1)分部分项工程开工前，设计要对图纸进行技术交底；

2)地质人员及时进行地质素描并对地勘成果进行复核，对重大地质变化及时提出处理意见以及应采取的工程措施；

3)不定期的组织和邀请设计院专家到现场，解决施工中的重大技术问题；

4)项目部还通过聘请外籍专家和国内专家咨询的方式，弥补项目部在技术方面的不足。

1.6 对外沟通与交流

苏阿皮蒂项目，从地勘、设计、施工等各方面均采用中国标准和规范，但需得到业主聘请的法国技术咨询公司的批准，设计图纸在外报时必须附计算书，交流和沟通的过程繁琐，且因文化差异、设计理念和语言原因，造成很多方面的不一致，重复性的工作较多，且审批时间周期长，为适应这种情况，项目部从以下几个方面加强了对外沟通与交流的管理：

1)聘请高水平的专业翻译人员与法国咨询工程师进行交流；

2)在设计图纸和计算书外报审批过程中，加强每一个环节的跟踪，需要时则展开面对面的沟通，了解对方的思路和意图，确定双方都同意的方案；

3)对重大的技术方案、施工措施，在正式方案外报前，先提前与咨询沟通，达成一致意见，减少因流程时间上的影响和重复；

4)定期与咨询工程师召开会议，在技术、质量和进度方面进行沟通，及时处理各种问题。

2 实施效果

在2018年10～12月份，右岸溢流坝段和挡水坝段大体积碾压混凝土连续上升，平均10 d即可完成从备仓到浇筑的全过程，并形成循环作业，坝体混凝土每月上升10.8 m，其中单仓最小方量约41 200 m3，最大方量约48 700 m3。项目部连续3个月的施工生产突破20万m3混凝土浇筑量，并创造多个单日混凝土过万方的纪录，提前41 d就完成项目部规定的150万m3混凝土年度浇筑计划，全年实际浇筑混凝土总量173.18万m3。

3 结 语

设备物资供应工作从始至终贯穿在工程施工的全过程中，为施工提供强有力的支持，毫不夸张地说，在非洲实施工程，设备物资供应是一个关系到项目成败的生命保障线。苏阿皮蒂项目采用前面介绍的各种管理保障措施，有效保证了各类物资材料的供应。

在非洲实施大型水电项目，除物资材料供应外，当地气候影响、辅企系统生产、现场施工组织等各方面都需要进行充分的调查和充足的准备，并且要将中国的规范和设计理念进行推广，得到业主和西方欧美咨询团队的认可，只有一整套从采购运输、设计、施工到生产组织管理全方位的措施、每一个环节全部落实到位，才能满足苏阿皮蒂项目的施工生产和混凝土浇筑强度。