王俊杰
（云南建投第一水利水电建设有限公司，昆明 650217）
【摘 要】大坝工程是一项对大坝进行勘查、设计、施工和管理等全方位技术应用的工程。而自密实混凝土是建设大坝工程最为主要的环节。论文针对自密实混凝土的性能，以实际应用案例，研究自密实混凝土在大坝工程施工中的技术应用。【Abstract】Thedam projectisacomprehensive technology for theexploration,design,construction andmanagementof thedam. And self compacting concrete is themost important part of the construction of the dam project.In this paper,according to the performanceofselfcompactingconcrete,theapplicationofselfcompactingconcretein theconstructionofthedam projectisstudied in thepaper.
【关键词】自密实混凝土；大坝工程；混凝土拌合
【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2017.04.046
随着国内科技的不断进步，社会综合行业实现了快速向前发展的趋势，建筑行业发展尤为迅猛，而自密实混凝土也被广泛应用在大部分的工程建造施工中。随着人们对质量的要求不断提升，技术人员将堆石混凝土技术加入道路的施工当中，使国内的自密实混凝土施工工艺有了进一步的提升。
2.1 自密实混凝土的定义
自 密 实 混 凝 土 （self compacting concrete 或self-consolidatingconcrete，简称SCC）是指拥有高流动性并且均匀性能和稳定性能都良好的混凝土结构。此种类型的混凝土在进行工程的建造浇筑期间，为保证其质量，达到密实、稳定的坝基或路基，浇筑后会利用自身的重力产生强大的流动性，使混凝土结构更为密实。SSC的自密实性能主要包括混凝土的快速流动性、抗分离性和空隙的充实性3个方面。
自密实混凝土的优点有以下几方面。
1）自密实混凝土自身良好的密实结构可以有效提高工程施工的效率。因为自密实混凝土在浇筑期间并不需要进行振捣，这样在大大缩短浇筑施工的时间的同时，还将减少工人的工作强度，减少人力的使用。
2）在振捣过程中无噪声和振动反作用力，从而避免了工人因为长期使用振捣工具产生的手臂麻震无知觉的问题。
3）不会出现或者甚少出现混凝土表面的气泡或者蜂窝面等问题，减少额外的施工工作量，让表面呈现良好的纹理或者设计的造型。
2.2 混凝土自密实的原理
自密实混凝土能够利用高效混凝土减水剂、工程主体结构骨料及其余具有特殊功能的施工材料，将所有的原料按照某种比例进行掺入，再结合混凝土自有的材料特性和黏度参数，促使工程结构骨料能够在混凝土胶凝体上悬浮，然后利用自密实混凝土强力的承载流动功能注入建筑模板之间的空隙中，将其充实固定，让其在施工过程中不会出现分离解析的现象，在浇筑的坝基上形成一种很强的密实均匀结构层[1]。目前在国内采用的检测方法主要有坍落扩展度试验、V型漏斗试验和U型箱试验3种。
2.3 工作性能和检测方法
混凝土能够实现自密实的作用，主要是因为混凝土的密实性能较好，主体结构不会出现分崩离析的情况，从而提升了混凝土流动性能，且不需要人工采用振捣工具进行捣实工作。自密实混凝土通过自身的流动性和重力，将工程主体结构的模板空隙进行全方位的充填，在稳定的同时还能够保证主体结构的长久使用性。同时在工程的施工进度中，也能够保证工程整体的施工质量甚至提升其品质。
2.4 材料及配合比
在进行自密实混凝土施工的过程中，主要采用高标号的水泥、粗细骨料、矿石掺和剂及其余的外加材料。在材料选用和掺入剂量的过程中，以上几种材料必须按照工程设计要求进行配比，否则会严重影响到自密实混凝土的结构质量。如在进行大坝工程的施工中，不能采用凝结速度过快的水泥，这样会导致混凝土在施工过程中，因为凝结速度过快，导致其流动性能减弱或者丧失，导致无法形成自密实混凝土结构。因此，在选用水泥的过程中，要按照设计的要求进行选择。在大坝工程中一般采用硅酸盐水泥作为施工的原料，而工程骨料的选择上，粗骨料需要采用粒径小于20mm的连续级配石子，而细骨料应选用中级细砂并将砂中含有的水量和泥土控制在一定的范围内。在混凝土浇筑施工的过程中，混合搅拌物中的矿物掺和料所占的比例很大，矿物质会有效地控制混凝土中水化热的现象，保证其功能性。
为了更好地阐述自密实混凝土在大坝工程当中的技术应用，本文以某大坝工程的设计施工为实例进行分析。某水电站的大坝工程设计时，混凝土结构的重力坝冲沙底孔断面为3.5m×3.5m；沿着开始施工的方向前进，桩号K0+6.2与K0+37.1两个部分需要采用15mm的厚钢板内衬，固定钢板混凝土的水泥标号为C25F525的高标规格。
采用高标规格水泥的原因是:如选用普通的材料需要在钢板内衬的两侧进行振捣，还要在钢板的底部每隔2.1m割开1个55mm×55mm的孔口，但由于钢板自身特殊的矩形结构，普通的混凝土不仅无法填满捣实中间的空隙部分，还需要进行二次的回填灌浆施工。所以，在进行大坝工程的施工过程中，为保证其工程能够顺利进行并提升工程的质量，需要对自密实混凝土技术施工的环节进行处理。
4.1 基础及层面处理
大坝工程处理要进行大坝的基础及层面处理技术施工。在此环节的施工中，要将大坝的基地开挖至弱风化或者是新鲜的基岩层面上。在清除大坝修筑松动的岩块和石渣时，最好的方法是采用高压水枪或者专业的工程冲毛机对准坝基进行强力的冲洗。大坝的上、下层结合处的清除工作仅需将表面的浮渣和积水进行清除就可以了，无需凿毛、平整。对坝基中表面积大于大于0.51m2的堆石部分除了以上的工作外，还要将乳皮和施工留下的水泥浆清理干净[2]。
4.2 自密实混凝土拌合
在坝基整理完成后就可以进行自密实混凝土的混合搅拌工序。要对混凝土的原材料进行质量和规格的检验，严格按照设计要求和配合比料单进行剂量的掺入调配，大坝工程的自密实混凝土配比的参数如下：在施工中的掺入的水和凝胶材料的综合占据混凝土的3.8%，而凝胶材料在水胶混合中多占比例为0.38:1.0:1.74:1.16:0.016；设计要求规定混凝土的含砂率为总量的60%，坍落度控制在260～280mm，质量密度则为2201kg/m3；在混合搅拌中，选用强度为C50的水泥，本工程中使用的水泥257kg/m3，粉煤灰41kg/m3、机制砂895kg/m3、碎石597kg/m3、水的掺入量195kg/m3，外加剂8.21kg/m3，施工完成后用木板或者塑料薄膜让其静置28d，混凝土抗压强度达到31.8MPa。
在施工过程中，需要采用强力的搅拌机进行搅拌混合工作。粉剂的配比误差小于±1.03%，骨料的误差小于±2.1%。因为施工时属于夏季的高温气候状态，施工期间的自密实混凝土的含水量明显增加。对此先检测出含水量高出设计要求多少，然后再进行水量的提取或者加入水泥粉剂调整。另外，对事先要投入骨料和粉剂进行干拌，时间约为85s。
4.3 自密实混凝土运输
由于大坝的建设施工是在河道上进行的，所以选择的搅拌地距离施工地比较远。在运输时采用搅拌车传送带直接输送，完成卸载的时间在43m in内，并且在搅拌机的出口处安装混凝土输送泵，直接利用传输泵将自密实混凝土直接压入施工仓内。这样输送管道虽长，但却避免了二次运输工序，保证了自密实混凝土的功用性[3]。
4.4 自密实混凝土浇筑及养护
在进行大坝的浇筑过程中，为保证自密实混凝土的流动性和胶粘性，需要采用泵送、溜槽、吊罐或者是挖掘机控斗等方式入仓，并且在进入浇筑仓时应该采取多点浇筑，这样可以保证施工点之间的间距小于3.1m，保证坝基施工浇筑的连续性，当完成一个浇筑点后直接进入下一个施工点，不会出现断点，影响施工质量等现象。
当浇筑的工作从坝基转向基层顶部时，需要注意将自密实混凝土浇筑面层低于堆石层5.5～22cm，让堆石层突出，这样有利于上下坝层的相互结合。在混凝土浇筑完成后需要静止一段时间，在这期间可能出现因气泡溢出造成的浇筑层沉陷的问题，所以在浇筑期间还需要适当提高浇筑的标高，或采用局部低凹石块填补办法进行修复。
在坝基的每层堆石混凝土浇筑完成后，必须在6～20h内进行洒水工作，这样保持混凝土表面的湿润，避免因为暴晒出现的膨胀裂缝问题，也可以采用保湿材料，如保湿板、塑料薄膜在经过洒水后覆盖在大坝上，直到混凝土凝结后，硬度达到设计的要求，方可拆除这些养护工具。
综上所述，将自密实混凝土应用在大坝工程的施工过程中，需要对每部分的技术和施工环节加以调整，才能保障大坝工程达到最好的质量及功用状态。
【参考文献】
【1】殷新.自密实混凝土的制备及其在桥梁加固工程中的应用研究[D].长沙：中南大学，2007.
【2】曲红波.高强自密实混凝土制备技术及工程应用[D].秦皇岛：燕山大学，2014.
【3】纪婧.组成参数与静力荷载对自密实混凝土动态力学性能的影响[D].长沙：中南大学，2014.
ResearchonSelfCompactingConcreteand ItsApplicationinDam Engineering
WANGJun-jie
（YCIH No.1WatrrResoursesandHydropowerConstructionCo.Ltd.,Kunm ing 650217，China）
【Keywords】selfcompactingconcrete;concretedam;concretem ixing
【中图分类号】TV642;TV544
【文献标志码】A
【文章编号】1007-9467（2017）04-0136-02
【收稿日期】2016-09-19
【作者简介】王俊杰（1981-），男，云南昆明人，工程师，从事水利施工研究。
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