甘再碾压混凝土碾压工艺试验大纲.docx
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甘再碾压混凝土碾压工艺试验大纲
柬埔寨甘再水电站工程
碾压混凝土工艺试验大纲
KAMCHAYDIVISION
中国水电建设集团国际工程有限公司甘再项目部
二○○八年四月
批准：
审定：
校核：
编制：
目录
1工艺试验的目的、要求及内容1
1.1工艺试验的目的1
1.2工艺试验要求2
1.3工艺试验内容2
1.4试验条件与时间2
2碾压混凝土工艺试验施工组织措施2
2.1试验场地布置和规划2
2.2人员、设备配置3
2.3试验布置4
2.4施工工艺流程5
2.5工艺试验施工措施5
3碾压混凝土配合比验证试验6
3.1原材料检测6
3.2现场碾压混凝土可碾性综合评价7
3.3碾压混凝土VC值7
3.4碾压混凝土凝结时间8
3.5碾压混凝土拌和物机口取样检测8
3.6碾压混凝土拌和物仓面取样检测8
4施工工艺试验9
4.1碾压混凝土拌和均匀性工艺参数试验9
4.2碾压混凝土运输试验9
4.3铺料与平仓试验10
4.4碾压试验11
4.5碾压混凝土连续升层允许间歇时间试验12
4.6层面处理试验12
4.7变态混凝土施工艺试验13
4.8成缝试验13
4.9超声波探测和回弹试验13
5现场碾压混凝土性能参数试验14
5.1钻孔试验14
5.2压水试验14
6雨天施工措施14
7试验成果及资料提交14
7.1试验成果要求14
7.2资料的编写与提交15
甘再水电站工程碾压混凝土工艺试验大纲
根据《甘再水电站技术条款》及《水工碾压混凝土施工规范》（DL/T-5112-2000）制定本试验大纲。
1工艺试验的目的、要求及内容
《甘再水电站技术条款》初稿中，对工艺试验的内容作了以下要求：
（1）承包人应在合适的地点进行至少3～5个浇筑层（层厚30cm）的现场碾压试验。
根据承包人提出并经监理人批准的现场碾压试验大纲要求，生产混凝土、混凝土运输、摊铺、碾压及试验。
承包人应按监理人要求分阶段提出试验报告，提出最终试验报告交监理人审批。
（2）试验块的施工应尽可能模拟大坝的实际施工条件（包括变态混凝土的浇筑）。
试验的内容包括（但不限于）：
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。
施工工艺、工法验证：
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。
1.1工艺试验的目的
通过现场工艺试验确定碾压混凝土拌和工艺参数（包括投料顺序、拌和时间及单机拌和容量）、碾压施工参数（包括运输、平仓方式、摊铺厚度、压实厚度、碾压遍数和振动碾行进速度等）、层面处理技术措施、变态混凝土施工工艺；同时验证室内选定配合比的可碾性和合理性及常温季节碾压混凝土质量控制标准和措施，确定在各分区混凝土施工配合比。
1.2工艺试验要求
为尽可能模拟坝体施工工况，工艺试验混凝土采用左岸拌和系统生产的混凝土，混凝土原材料采用与坝体施工相同的材料（人工砂石料、水泥、煤灰、石粉和外加剂），采用自卸汽车运输，试验施工的摊铺、碾压、成缝或加浆、振捣设备与计划用于大坝碾压混凝土仓面施工的设备相同。
1.3工艺试验内容
（1）碾压混凝土拌和工艺参数试验。
（2）碾压遍数与压实度试验。
（3）碾压混凝土连续上升层允许间歇试验。
（4）层面处理试验。
（5）变态混凝土施工工艺。
（6）碾压混凝土性能试验及其质量控制。
1.4试验条件与时间
试验开始时需具体如下条件：
（1）砂石系统投产，能生产合格的砂石料以及石粉。
（2）混凝土原材料（水泥、粉煤灰、外加剂）有一定的储备。
（3）混凝土拌和系统能正常生产碾压混凝土。
（4）试验仪器与施工设备（另见下表）全部到达现场。
（5）不同专业的人员（另见下表）全部就位。
计划2008年6月进行碾压混凝土工艺试验。
2碾压混凝土工艺试验施工组织措施
2.1试验场地布置和规划
碾压混凝土现场工艺试验场地初步布置在左岸砂石系统成品料仓或将军沟内钢筋厂外侧。
试验块尺寸为32×13×1.2米（长×宽×高），在试验前浇筑10cm厚C15找平普通混凝土，然后再浇筑C18010（三级配），C18015（三级配）和C18020（二级配）碾压混凝土，碾压混凝土铺筑分三个条带。
根据YZC-12碾压机轮宽2.1米，条带之间的搭接0.1米，为便于碾压，确定A区宽4米，浇筑C18010（三级配）碾压混凝土，B区带宽4米，浇筑C18015（三级配）碾压混凝土，C区宽4米浇筑C18020（二级配）碾压混凝土。
靠近左右模板边缘0.5米宽部位浇筑C18010（三级配）和C18020（二级配）变态混凝土，上下端模拟坝肩浇筑1.0m宽变态混凝土。
本次试验共浇筑碾压混凝土4层，高度约为120cm，碾压混凝土总方量为500m3。
碾压试验场地规划平面图以及铺料分区分别见图1和图2（图中单位:
m，以下同）。
2.2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
人员名称
人数
备注
编号
人员名称
人数
备注
1
试验工程师
5
9
碾压机操作手
2
2
试验员
12
10
洗车工人
2
3
总调度室
2
11
钻机操作手
12
后期
4
混凝土工人
4
12
吊车操作手
1
5
模板工人
2
13
装载机操作手
2
封仓
6
普通劳务工人
12
14
切缝机操作手
2
7
司机
12
15
洒水车操作手
2
8
平仓机操作手
2
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
设备名称及型号
单位
数量
备注
1
YZC-12振动碾
台
1
2
BW-75S振动碾
台
1
3
平仓机
台
1
4
20T汽车
台
4~6
根据试验地点而定
5
洒水车
台
1
冲洗轮胎
6
变频机
台
2
附二把振捣器
7
ZJH-400L浆液搅拌机
台
1
8
储浆搅拌机
台
1
9
灌浆泵
台
1
10
8T随车吊
台
1
11
装载机
台
1
12
钻芯取样钻机
台
1
13
混凝土拌和楼
座
2
14
核子密度仪
台
1
15
维勃稠度仪
台
2
16
切缝机
台
1
17
回弹仪
台
1
2.3试验布置
2.3.1施工道路
若试验块定在将军沟内钢筋厂外侧，施工道路为：
左岸混凝土拌和楼→L1公路→过水路面→R1公路→将军沟实验场，全长约2.5公里。
若试验块定在左岸砂石系统成品料仓附件，施工道路为：
左岸混凝土拌和楼→L1公路→成品砂仓实验场，全长约0.6公里。
2.3.2施工风、水、电
风：
主要用于钻拉筋孔等，布置一台12m3移动式柴油空压机即可；
水：
用于仓面清基、汽车入仓清洗、水泥掺和料浆拌制、混凝土养护、后期钻芯施工及压水试验用水等，用消防车供给；
电：
用于仓面施工（变频机二台、模板工程、照明等）、水泥掺和料浆拌制、后期钻芯施工等，就近从供电线路上接线。
2.4施工工艺流程
2.5工艺试验施工措施
为确保碾压混凝土工艺试验顺利进行，针对施工场地、机具、人员采取有效可行的施工措施。
试验前20天将试验场用推土机按试验要求尺寸（四周外各延2.0m～3.0m）进行场平，用YZC-12碾压机有振碾压4遍。
浇筑10cm厚C15常态混凝土，并保持混凝土面湿润（不小于72h）至碾压试验前。
按试验大纲设备配置要求，组织施工机具提前进场，在投入运行前进行一次全面检修，并将仓面施工机具运至施工现场。
对所有参加碾压混凝土试验的人员进行一次技术培训，并将本工程的施工工法和试验大纲下发到各施工班组，并安排相关技术人员或工程师现场值班。
3碾压混凝土配合比验证试验
3.1原材料检测
3.1.1水泥
水泥检测主要检定出厂水泥质量，检测项目主要有细度、安定性、标准稠度需水量、凝结时间及实测强度，每400t为1组，不足400t时检测1次。
3.1.2掺合料
掺和料的检测主要是粉煤灰质量稳定性和活性检测，检测项目主要有细度、需水量比、表观密度、活性指数、含水率及烧失量，每400t为一组，不足400t时检测1次。
石粉主要检测其质量稳定性和活性，检测项目主要有细度、需水量比、含泥量。
3.1.3外加剂
外加剂主要包括减水剂和引气剂，检测项目主要为外加剂品质检验，且每进场1批检测1次。
检测项目有：
减水率、坍落度损失、含气量、泌水率比、凝结时间、抗压强度比（3d、7d及28d）。
3.1.4人工骨料
碾压混凝土工艺试验拌和骨料采用4#灰岩料场经左岸砂石系统生产的人工骨料。
必须严格控制质量，要求砂子细度模数控制在2.8±0.2，砂中石粉含量18%±3%；砂中含水率不超过6%，粗骨料含水率为：
大石小于0.5%，中石和小石小于1%，允许偏差为0.2%，超过时应调整碾压混凝土拌和单位用水量。
（1）细骨料：
细度模数、石粉含量每班检测1次；含水率每2h检测1次，视比重、吸水率、堆积密度、空隙率、云母含量及泥块含量共检测1次。
（2）粗骨料：
超逊径、针片状和表面含水率每班检测1次；视比重、堆积密度、紧密密度、空隙率、泥粉含量、压碎值指标、坚固性、软弱颗粒含量共检测1次。
3.2现场碾压混凝土可碾性综合评价
碾压混凝土可碾性综合评价分为亲和性和工作性评价。
3.2.1亲和性
碾压混凝土的亲和性主要通过机口混凝土拌和物外观评价，要求机口拌和物颜色均匀，砂石表面附浆均匀，无水泥粉煤灰结块，刚出机的拌和物用手轻握时能成团块，松开后手心无过多灰浆黏附，石子表面有灰浆光亮感。
3.2.2工作性
碾压混凝土的工作性主要通过混凝土可碾性反应，混凝土摊铺平仓后，在有振碾压4～6遍后，碾轮过后混凝土有弹性（塑性回弹），80%以上表面有明显灰浆泛出，混凝土表面湿润，有亮感。
3.3碾压混凝土VC值
3.3.1碾压混凝土VC值测试
碾压混凝土拌和物的和易性主要通过VC值来反应，在试验过程中，碾压混凝土机口VC值一般控制在3～10s，且每两小时1次，测试波动控制在±3s范围以内，在气候变化较大（大风、雨天、高温）时适当增加检测次数。
若机口VC值偏差超出允许偏差3s控制界限时，应查找原因，在保持水胶比不变的情况下修正拌和碾压混凝土的单位用水量。
3.3.2碾压混凝土VC值损失测定
碾压混凝土VC值损失主要反应在运输过程中因风、阳光照射等因素影响，混凝土运输到达试验场地后进行VC值测试，测试波动控制在±5s范围以内，要求每两小时测定1次，在气候变化较大（大风、雨天、高温）时适当增加检测次数。
若测试结果超出允许偏差±5s控制界限时，则对运输汽车车厢内的混凝土拌和物采用彩条布进行覆盖。
3.3.3入仓碾压混凝土VC值间歇损失试验
碾压混凝土VC值间歇损失主要是指混凝土拌和物入仓卸料后在摊铺、平仓过程中VC值的损失，在试验过程中，针对每层各种强度等级的碾压混凝土均要求每两小时测1次，在气候变化较大（大风、雨天、高温）时适当增加检测频率。
3.4碾压混凝土凝结时间
在施工过程中，各种强度等级的碾压混凝土在机口和仓面有选择性的做碾压混凝土凝结时间试验。
3.5碾压混凝土拌和物机口取样检测
碾压混凝土拌和物机口取样检测标准见表3。
表3碾压混凝土机口检测项目和标准
序号
检测项目
检测频率
检测目的
1
VC值
每2小时1次
检测碾压混凝土的工作性,
控制工作度变化
2
拌和物均匀性
≥2次/h
调整拌和时间,检测拌和物均匀性
3
含气量
按强度等级分区≥3次
调整引气剂掺量
4
混凝土出机口温度
1次/1～2h
因设计尚无温控要求，暂测出机口
5
砂石骨料含水
每2小时测定1次
检测拌和物水胶比，调整拌和用水
6
混凝土拌和物外观
≥2次/h
检测拌和物均匀性
7
外加剂溶液浓度
每班宜≥1次
调整外加剂掺量
8
人工砂F.M
每班宜≥1次
调整混凝土配合比
9
抗压强度
每班成型不得少于3组
28d、90d、180d
检测拌和物质量
10
性能成型
各混凝土强度等级成型1组
W90、W180；ε90、ε180
E90、E180；F180
验证硬化混凝土技术特性
3.6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
检测项目
检测频率
控制标准
1
VC值及外观评判
各混凝土强度等级分区,
每层宜≥3次
检测碾压混凝土的工作性,控制工作度变化
2
碾压遍数
按试验内容控制
——
3
压实容重
每100m2～200m2至少检测1点，不足100m2，按100m2计
相对密实度≥98%
4
抗压强度
相当于机口取样数量的10%
——
5
骨料分离情况
全过程控制
不允许出现骨料集中现象
6
两个碾压层间隔时间
试验内容控制
——
7
混凝土加水拌和
至碾压完毕时间
全过程控制
小于2h
8
混凝土浇筑温度
1次/1～2h
——
9
混凝土入仓温度
1次/1～2h
——
10
仓面环境（气温、湿度）
1次/1～2h
——
4施工工艺试验
4.1碾压混凝土拌和均匀性工艺参数试验
4.1.1投料
选择C18010三级配、C18015三级配、C18020二级配碾压混凝土进行，其中投料顺序为：
中石+小石→水泥+煤灰+砂→水+外加剂→大石
4.1.2拌和时间选择60s
4.1.3检测
各强度等级碾压混凝土投料顺序和拌和时间均需进行罐头和罐尾的VC值、含气量、7d、28d抗压强度以及砂浆密度试验。
最后根据试验结果确定碾压混凝土拌和投料顺序和拌和时间。
4.2碾压混凝土运输试验
4.2.1混凝土运输入仓
试验采用20t自卸汽车运输，要求驾驶室内挂牌标明混凝土的级配、等级。
为防止混凝土拌和物在接料过程中骨料过于集中，要求汽车在拌和楼接料时，必须坚持多点下料。
汽车入仓之前，必须冲洗轮胎和汽车底部粘着的泥土、污物，冲洗时汽车需在冲洗点走动1~2次，同时要求脱水道路（碎石填铺道路）长度不得小于30m。
试验块入仓道路宽4米，采用1.5m×0.3m×0.3m（长×宽×高）C10混凝土预制块沿模板线干砌，自稳固定。
汽车驶入碾压混凝土仓面后，应平稳慢行，避免在仓内急刹车，急转弯等有损已施工混凝土质量的操作。
碾压混凝土入仓道路布置见图3和图4。
4.2.2混凝土卸料
汽车在仓面的卸料采用两点卸料法，即汽车驶上条带后开始卸料，卸过一半后在车斗门不关的情况下前行2m～4m左右继续卸料。
同时要求每层起始条带料堆位置距端模板3~4m，距侧模板1.5m。
4.3铺料与平仓试验
4.3.1铺料
根据技术条款中碾压混凝土试验检测要求，“在合适的地点进行至少3～5个浇筑层（层厚30cm）的现场碾压试验”。
为此，拟进行四个浇筑层的试验，即第一层压实厚度为25厘米，摊铺平仓厚度为30cm，分1次铺筑到位；第二层压实厚度为30厘米，摊铺平仓厚度为35cm，分两次铺筑到位；第三层压实厚度为30厘米，摊铺平仓厚度为35cm，分两次铺筑到位；第四层压实厚度为35厘米，摊铺平仓厚度为40cm，分两次铺筑到位。
4.3.2平仓
每层第一条带卸料完后，人工将料堆周边集中的粗骨料分散到料堆顶部，平仓机再将混凝土拌合物向端头模板侧推平达到平仓厚度，最后调头开始平仓，并保持条带前部略低，以降低汽车卸料落差，达到减少骨料分离的目的。
仓面平仓后要求做到基本平整，无显著坑洼。
4.4碾压试验
4.4.1碾压遍数试验
第一层压实厚度为25厘米，在第一层的三个条带中，控制碾压混凝土机口VC值为5～7s，每个条带分为三个列，其中1列按无振2遍+有振10遍，2列按无振2遍+有振8遍，3列无振2遍+有振6遍进行碾压，碾压完10min后测试其压实密度。
第二层和第三层压实厚度均为30厘米，在第二、三层的三个条带中，控制碾压混凝土机口VC值为5～7s，每个条带分为三个列，其中1列按无振2遍+有振10遍，2列按无振2遍+有振8遍，3列无振2遍+有振6遍进行碾压，碾压完成后测试其压实密度。
第四层压实厚度为35厘米，在第三层的四个条带中，控制碾压混凝土机口VC值为5～7s，每个条带分为三个列，其中1列按无振2遍+有振10遍，2列按无振2遍+有振8遍，3列无振2遍+有振6遍进行碾压，碾压完10min后测试其压实密度。
模板周边变态混凝土采取A区无振2遍+有振24+无振2遍，C区无振2遍+有振28遍+无振2遍。
碾压参数见图5。
4.4.2碾压工艺试验
振动碾碾压方向平行于铺填条带，行走速度为1～1.5km/h。
要求碾压条带清楚，走偏误差控制在10cm范围内，相邻碾压条带必须重迭10～20cm，同一条带分段碾压时，其接头部位应重迭碾压2～3m。
两条碾压带间因碾压作业形成的高差，采取无振慢速碾压1～2遍作压平处理。
BW-75S小碾靠近模板作业时，应及时清理靠模板一线凸出的砂浆或残余混凝土，使混凝土水平面与模板接触密实，小碾距模板的距离控制在1.5~3cm范围。
在试验过程中，每层的每种强度等级的碾压混凝土均需在机口取样做VC值、含气量、凝结时间、28d、90d和180d抗压强度；仓面需进行碾压混凝土VC值及凝结时间的检测。
待浇筑后的混凝土龄期达60d后，在每个条带的每个区分别取孔径150mm的混凝土芯样14个，测试芯样容重、90d、180d抗压强度、劈拉强度、抗渗、极限拉身及弹性模量；180天抗冻、最终获得不同碾压遍数、不同层厚与碾压混凝土强度和压实密度的关系曲线。
4.5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。
4.6层面处理试验
连续升程（第一到第二层）直接铺筑。
第二到第三层的部位，采取在层面上铺水泥净浆（0.2.～0.3cm），再铺筑上一层碾压混凝土。
第三到第四层（施工缝及冷缝），层面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，均匀铺1.5～2.0cm厚的水泥砂浆，在其上摊铺碾压混凝土时，须在水泥砂浆初凝前碾压完毕。
通过对比试验，选择施工缝和冷缝的处理方式（含高压水冲毛时间和压力）和层面处理材料及配合比。
层面处理详见图6。
4.7变态混凝土施工艺试验
在模板两侧面0.5米、条带的两端头1米宽（作为仿岸坡工作区），进行变态混凝土试验，试验时在采用挖槽加浆。
在试验过程中，在仓面取样测试变态混凝土的7d、28d、90d、180d的抗压强度。
在每个侧面布置4个直径150mm的取芯孔，取芯一直从第四层打到第一层，对芯样进行描述和测试90d、180d抗压强度，并进行压水试验。
最后根据变态混凝土的芯样成果和拆模后混凝土外露面的情况验证变态混凝土施工工艺。
4.8成缝试验
试验块设置一条横缝，采用“先碾后切”的方式成缝，层面碾压遍数满足设计要求后，采用切缝机在设计位置（仓面中间，即缝位置距边16m）进行切缝试验，填塞材料选用彩条布。
4.9超声波探测和回弹试验
声速及回弹测试主要在C18010、C18015、C18020碾压混凝土区及变态混凝土区进行，测试28d、90d和180d的声速值及回弹值。
超声波探测检查点布置在压水检查孔内，回弹测试点具体位置由监理工程师现场指定，并做好详细记录。
5现场碾压混凝土性能参数试验
5.1钻孔试验
芯样外观描述：
评定碾压混凝土的均质性和密实性，评定标准见下表4。
表4碾压混凝土芯样外观评定标准
级别
表面光滑程度
表面致密程度
表面光滑程度
优良
光滑
致密
均匀
一般
基本光滑
稍有孔
基本均匀
差
不光滑
有部分孔洞
不均匀
注：
以上标准适用于金刚石钻头钻取的芯样
5.2压水试验
压水试验主要对现场碾压混凝土及变态混凝土取芯测试90d和180d龄期的本体和层面的渗透特性，并做好详细记录。
6雨天施工措施
对于降雨强度为0.15mm/6min情况，作不采取任何施工措施继续施工试验。
对于降雨强度为0.30mm/6min情况，作运输汽车上的混凝土拌和物采用彩条布覆盖继续运输，仓内已卸料、摊铺的混凝土迅速平仓、碾压，碾压完后的施工仓面覆盖彩条布，人工及时排除仓内积水试验。
对于降雨强度为0.60mm/6min情况，停止拌和及运输，仓面采用碾压机收平，并对施工仓面和已入仓的混凝土拌和物采用双层彩条布覆盖，同时人工挖好排水沟（积水沿模板缝隙排出仓面）。
7试验成果及资料提交
7.1试验成果要求
混凝土各项物理力学性能试验遵照有关现行规程、规范的要求进行，试验期间，必须认真细致观察、量测，并作好详尽的施工记录，各项试验成果应及时整理分析，找出施工最优参数。
7.2资料的编写与提交
（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。
其主要包括以下内容：
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。
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