1、1长沙砼拱坝外掺 MgO 施工技术的质量保证措施1 序言传统施工的大体积砼，温度裂缝是制约其发展的主要因素，它需要一系列温控措施，且温控防裂投资大；工期长；施工工艺复杂，又未能从根本上杜绝裂缝的产生。多年来，工程界一直致力于研究省时省工且经济的措施以解决大体积砼的防裂问题：碾压混凝土筑坝是成功的；近年来发展的外掺 MgO 混凝土筑坝技术也是其中的一种尝试，即利用 MgO 砼的延时微膨胀作用提高自身体积变形，以补偿温降体积收缩，防止裂缝产生，简化温控措施，达到缩短工期、节约资金的目的。广东省水利厅主持的科研项目：阳春市长沙水库砼双曲拱坝采用全坝外掺 MgO、不分纵、横缝快速浇筑混凝土实验坝。鉴于
2、本工程的特殊性，必须采取有效的控制措施保证工程质量。2 工程概况长沙水库是位于阳春市西部三甲河上游长沙河段的双曲砼拱坝，属三级建筑物，总库容 1330 万 m3，最大坝高 55.5m，坝顶高程 245.5m，坝底高程 190.0m，坝顶中心弧长 142.8m，中心线断面处的坝顶宽3.87m、坝底宽 9.66m，在拱坝中心线对称布置三孔 WES 曲线溢流堰。坝体砼外掺 MgO，砼组分要求拌和均匀。坝体砼设计标号 R90/C20，抗渗标号 W6。大坝砼设计要求必须在低温季节完成，即施工期限为 90天（99 年 1 月 6 日99 年 4 月 5 日）。砼工程量为 2.5 万多 m3。该工程是广东省
3、水利厅主持的科研项目：全坝外掺 MgO 不分纵横缝的砼快速施工技术实验坝。大坝由广东省水利水电第二工程局承建。3 质量保证措施3.1 控制施工环节3.1.1 原材料控制原材料（水泥、MgO、粉煤灰）由指定的正规厂家提供，进场材料必须附有出厂合格证，并经现场复检合格后使用；砂石料每周做一次常规全分析实验，以确保施工质量。3.1.2 配料控制2拌和楼的配料系统采用全自动的电子计量器，减少人为因素，能准确快速计量砂、石料及水量。每周定时校正电子计量器，确保称量的准确性。MgO 掺量少（3.5-5.0%），人工称量。袋装水泥和粉煤灰人工拆放。3.1.3MgO 砼的搅拌和检测混凝土外掺 MgO，主要的技
4、术控制指标为 MgO 的均匀性，在 MgO 砼浇筑前，进行多组多次试拌实验，实验表明：拌和时间 4 分钟，且加料顺序为水MgO 混浊液ZB-1A 减水剂砂石料（小中大）-水泥粉煤灰时，MgO 均质性较好，其离差系数 Cv=0.054（良好）。施工过程中 MgO 的均匀性检测：3.1.3.1 随机检测按规范要求，单台拌和机每台班取样 2 次，每次取 2 个样品，即每台班取 8 个式样，按每个浇筑层统计：优秀率 84%，优良率 100%。3.1.3.2 仓面检测按规范要求，每浇筑层分别在拱冠和左右岸共取 5 个式样进行检测，统计结果为优秀率 67%，优良率92%，合格率 100%。3.1.3.3
5、无应力计桶内检测按规范要求，每个应力计桶内取样品 3 个，以每两个无应力计桶为一组进行统计，结果为优秀率100%。3.1.4 砼的运输利用地形差，在大坝下游河床202 高程布置的 10/30T 高架门机，距拌和楼卧罐平台的最小距离25m。砼由拌和机倾倒于积料斗经溜槽直接进入 3 m3混凝土料（卧）罐，门机不须脱钩进通过提升、回转、平移下放动作即可独立完成砼运输进仓（见施工总平面布置图）。简化砼的转运，达到快速浇筑目的，又保证了混凝土的浇筑质量。本工程门机正常运输能力 25 m3/h。33.1.5 混凝土分（层）块和模板控制坝高 55.5m，除基础块层厚 1.0m、第二块（从下往上）层厚 1.5
6、m 及最面层层厚 3.0m，其余各层层厚均为 2.5m，共计 23 层。模板安装的原则：模板从坝中往坝肩按序横装，每施工层的面层模板安装保持水平，水平施工缝和模板缝有机的结合即二缝合一，有效的保证了砼的外观质量，消除了砼错台、“挂帘”现象。根据拱坝特点及模板安装原则，施工测量点以拱中上下游分别为起点往两边坝肩方向每 3m 做一个施工点，用于模板控制。双曲拱坝，体形弧变，安装模板时补板较多，容易影响外观质量，但是用贴有3mm 胶合板的等厚木板补板，保证了模板的平整和光滑，且用掺有黄油的水泥浆补模板缝，有效的防止了混凝土浇筑时漏浆，避免了蜂窝、麻面的产生。3.1.6 混凝土浇筑混凝土浇筑为台阶法浇
7、筑，每台阶高度 50cm，台阶宽度控制在 1.5m 左右，在浇筑过程中保持老砼面湿润，且随着台阶推进时在新老砼结合面铺一层薄而均匀的砂浆（13cm），每施工层面层台阶混凝土严格控制浇平模板。仓面值班实行岗位责任制，且有工程技术员跟班，以确保施工质量。混凝土入仓后先平仓再依顺序振捣即从上下游模板边至仓面中依次振捣，严禁以平仓替代振捣或漏振。振捣工具是外径 100mm 的两台高频振动器。仓面窄而长，每小时入仓混凝土 10m3以上，既可保证每 2 小时内形成一个新台阶，又可保证砼施工仓面不会出现初凝现象。气温在 25以下，混凝土塌落度取 13cm；气温在25以上，混凝土塌落度取 35cm，必要时加缓
8、凝剂。本工程混凝土入仓正常速度 19 m3/h，既确保了混凝土的浇筑质量，又保证了混凝土快速浇筑的顺利进行。3.1.7 保温及养护大坝上下游面混凝土采用长流水养护，即沿坝体上下游，从左至右各接一条钻有密小孔的 3/5 寸自流式水管；混凝土施工面表面采用麻袋覆盖人工洒水法养护，时时保持麻袋湿润。聚乙烯保温泡沫板实行随拆随贴即模板拆除 8 小时内贴上保温泡沫板。规格为：长 2.0m、宽 1.0m、厚 2mm 的聚乙烯保温泡沫塑料板很脆、易碎，很难直接贴在砼面上，就算贴上，也及容易被风刮破、吹走，达不到保温效果。解决办法：把泡沫板单面的四周边和对角线绑好细竹片并粘上透明胶布。待模板4拆除后，把加工好
9、的保温板紧贴砼面，压上压条，绑扎在拉筋螺丝上的扁铁，取得良好效果，极少有破碎或被风吹掉的现象。坝体上游保温到蓄水，下游保温一年。3.2 依靠科技进步3.2.1 应用高掺粉煤灰技术高掺粉煤灰技术大大减少了水泥用量，降低了水化发热量，从而降低了水化温升。本工程掺用总胶凝材料量 30%的广州黄埔电厂产的粉煤灰（级），确保了混凝土的抗渗性，改善了混凝土的和易性，又保证了混凝土具有足够强度。经计算和实验相结合，结果表明混凝土降低了水化热近 16%，从而大大降低了水化温升。3.2.2 减少胶材用量 降低水化温升应用高效能添加剂、优化施工配合比，以降低水泥等胶凝材料用量，从而降低水化热总量，因此，降低了水化
10、温升。长沙工地施工时，选用高效减水剂 ZB-1A，减水率达 1822%；降低水灰比（0.55 降至0.49）；采用低塌落度混凝土，将混凝土塌落度由 68cm 调整到 13cm；优化骨料级配，砂率由 30%降至 25%。经优化，胶凝材料用量由 265kg/m3降至 180kg/m3，结果表明，可降低水化温升 10左右。3.3 精心组织施工3.3.1 健全以岗位责任制为中心的各项管理制度，各司其职，各负其则。工程技术人员和管理人员跟班作业，指导和及时处理施工过程中出现的问题，避免窝工、停工、返工现象，并详细记录现场施工情况，及时反馈信息，争取时间，提高工效，确保质量。3.3.2 建立质量检查机构，
11、配备专职质检员，项目技术负责任质检组组长，认真执行有关规范、规程，实行质量“一票否决”制；严格执行“三检”制度即班组互检、施工员初检、质检员终检。3.3.3 坚持例会总结制度，以加快工程进度，确保工程质量。工地每天早晨 7:00，召开班组长以上生产骨干和技术员“碰头”会议，总结昨天施工情况，找出不足，挖掘潜力，提高效率，保证质量；布5置和落实当天生产任务，强调当天的工作重点；每周六下午 3:00 的总结和计划会议及定时的质量评比等制度提高了职工的责任心，有效的保证了工程进度和施工质量。4 结束语（1）MgO 砼的施工技术关键是 MgO 的均匀性和砼的安定性，必须严格控制。（2）MgO 砼快速浇筑混凝土的显著优点：工期短、投支省。但是必须严格控制施工质量。（3）全坝外掺 MgO 微膨胀砼，有效补偿了温度收缩，简化了温控措施。（4）施工中应严格遵守 MgO 砼筑坝技术暂行规定和有关砼施工技术规范；精心设计和优化施工配合比。（5）长沙砼双曲拱坝整体观感性强，表面平整、光洁，拱曲线平顺，全坝 10000 多 m2砼表面均无蜂窝、麻面、错台等缺陷，外型美观。（6）长沙水库全坝外掺 MgO 砼快速浇筑法在有效的保证措施下，顺利完成外掺 MgO 砼快速施工技术的实验任务，经有关资料统计，施工质量达到优良.
