浅谈斯木塔斯水电站混凝土面板施工质量控制

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摘 要 钢筋混凝土面板作为面板堆石坝的主要防渗结构，其施工质量对水库的安全经济运行起着决定性作用。本文结合斯木塔斯水电站混凝土面板堆石坝的施工，介绍了混凝土面板施工质量控制主要方法。

关键词 面板 堆石坝 施工 质量

斯木塔斯水电站坝址位于新疆伊犁昭苏阿克牙孜河中游河段的峡谷上，挡水主坝采用混凝土面板砂砾-堆石坝。该部位河谷较窄，两岸边坡陡立，呈基本对称“V”形，主坝位于河床内。主坝坝顶高程为1 934.50 m，坝顶宽度为10 m，最大坝高106.00 m，坝顶长141.23 m，坝长386.50 m。上游坝坡1∶1.6，下游坝坡1∶1.5。上游坝坡采用0.3 m～0.55 m混凝土面板防渗；下游坝坡1 890 m高程以上采用0.25 m厚混凝土板护坡，1 890 m高程以下采用厚0.4 m的干砌石护坡。

一、面板混凝土的质量控制指标

根据《水工混凝土施工规范》《混凝土结构工程施工及验收规范》和《水电工程达标投产考核办法》，评定面板混凝土质量指标主要有：抗压强度、抗渗强度等级、抗冻强度、面板厚度及平整度等。其中前三项是反映面板混凝土的重要指标，因其需要通过检测试验才能得到数据，我们将其列为内在质量控制指标；其余指标可以通过几何测量得到数据，比较直观，我们将其列为外在质量控制指标。

二、面板混凝土的内在质量控制

面板混凝土抗压强度、抗渗强度和抗冻强度是反映面板内在质量的关键指标，通过参考大量文献和一系列试验研究工作，我们认为原材料的性能与配合比、施工方法与工艺和养护措施等是影响混凝土质量关键指标的主要因素。因此，要达到内在质量控制指标，必须对施工全过程进行控制，也就是注重从混凝土配合比试验到原材料选择及混凝土生产、振捣、养护等全过程的质量控制，使其质量始终处于高标准的受控状态。

1.精心设计混凝土配合比。依据规范，混凝土配合比应根据水灰比与强度关系曲线及经验数据进行计算和试配确定，原材料在经济适用质量指标等方面综合考虑，配合比设计应按抗压强度控制，结合以往施工经验，确定面板混凝土的技术要求如表1所示。

（1）水灰比的选择。水灰比是混凝土配合比设计中的一个关键参数，其值过小就会增加混凝土的单方水泥用量，提高混凝土的工程造价，过大则难以满足混凝土强度及耐久性等的技术要求；水泥用量少则混凝土的和易性差、易离析，水泥用量过高则会产生较大的水化热，从而产生裂缝降低面板抗渗等级。本工程试验过程中，水灰比的选定除考虑混凝土的强度、抗渗、抗冻耐久性的等级外，还充分考虑了使用的水泥品种与标号、砂石骨料的质量、外加剂的品种及掺量等影响因素。依照本项目混凝土技术要求，试验确定其水灰比为0.43，水泥用量为287 kg/m3。

（2）坍落度的选定。采用溜槽输送滑模混凝土的关键是混凝土坍落度的选定是否恰当，现场模拟试验表明：混凝土的坍落度控制在5 cm～8 cm比较合适，这样可使混凝土更富于塑性和流动性，石料与砂浆黏结牢固。当坍落度>9 cm时，混凝土的粘聚性降低，在施工中会增大混凝土的下滑速度，且在滑行过程中易造成混凝土的分离；当坍落度

（3）骨料级配比例的选择。合理的骨料级配比例应是在相同体积条件下混合料的比表面积小、孔隙率小、水泥和砂子用量少、混合料密实度大、强度高。根据设计技术要求，面板混凝土为二级配，为了防止混凝土在溜槽中产生集料离析，减小模板在滑动过程中的阻力和避免面板混凝土表面产生蜂窝、麻面和裂纹，我们以紧密堆积密度最大的石子组合作为最优比例。

（4）外加剂掺量的选择。根据《混凝土面板堆石坝设计规范》的要求，寒冷及严寒地区的混凝土应有4%～6%的含气量，在面板混凝土中掺用减水剂和引气剂，可以降低混凝土的水灰比，提高混凝土强度及抗冻等耐久性。

（5）掺加聚丙烯纤维。混凝土面板最大厚度仅为0.55 m，长度达到200 m，防裂难度较大。聚丙烯纤维具有直径小、数量多和纤维间距小等特点，能减少混凝土因温度及干缩等作用因素引起的裂缝。劈裂抗拉试件破坏试验证明，普通混凝土为脆性破坏，完全断裂；而聚丙烯纤维混凝土为延性破坏，所以聚丙烯纤维能大大提高混凝土的抗裂能力和韧性，对克服混凝土的脆性有较理想的效果。经过试验最终确定面板配合比如表2所示。

2.原材料的质量控制与检测。面板混凝土原材料主要包括水泥、砂石骨料、掺和料及混凝土外加剂等，其中水泥选择伊犁南岗水泥厂黄鸭牌水泥，砂石骨料选用本工程砂石骨料加工厂生产的C2料场天然砂砾石集料，掺和料选用新疆玛纳斯电厂的I级粉煤灰，根据混凝土的具体技术要求和试验结果，外加剂选用新疆格辉科技生产的FDN型高效减水剂和CH-AE型引气剂。

（1）原材料质量控制标准。本项目采用的P.O42.5普通硅酸盐水泥，技术要求除符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-1999）标准外，还要保证出厂28天强度不低于水泥标准抗压强度的1.18倍。

根据《混凝土面板堆石坝设计规范》（DL/T5016-1999）和工程监理部的要求，细骨料吸水率不大于3.0%，含泥量小于3.0%，细度模数在2.3～3.0范围内；粗骨料吸水率不大于2.0%，含泥量不大于1.0%。其他技术指标应符合《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2001）的有关规定。

外加剂产品质量均符合《混凝土外加剂应用规程》（GB8076-87）和《混凝土外加剂应用技术规范》（GBJ119-88）的有关规定。

（2）原材料检测程序。工地试验室充分发挥职能，首先联合物资部门对原材料进行进场验收，审查出厂合格证和质量检验报告，水泥运至工地应有除28天强度以外的各项试验结果，28天强度资料在水泥出厂32天内补报；然后是对原材料按照批次、品种和数量等进行现场抽样检测，结果报监理工程师审批，对不合格产品严禁用于本部位施工。