水利工程中碾壓混凝土大壩施工技術(shù)的運用

謝鵬

（湖南華力工程建設有限責任公司 湖南長沙 410000）

水利工程中碾壓混凝土大壩施工技術(shù)的運用

謝鵬

（湖南華力工程建設有限責任公司 湖南長沙 410000）

水利工程中，碾壓混凝土大壩施工技術(shù)的應用十分廣泛，基于此，本文首先闡述了該技術(shù)的應用優(yōu)勢，其后結(jié)合工程實例探討了具體的施工要點，以期促進該技術(shù)的不斷進步，為水利事業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎。

水利工程；碾壓混凝土；大壩；施工技術(shù)；運用

1 引言

對于水利工程而言，碾壓混凝土施工技術(shù)有著諸多方面的優(yōu)點，其施工所需時間短、造價低，得到了業(yè)內(nèi)廣泛的認可。作為工程施工單位，必須要加強碾壓混凝土大壩施工技術(shù)的運用，以更好保證水利工程的質(zhì)量。

2 碾壓混凝土的概念

所謂碾壓混凝土施工技術(shù)，主要材料為干硬性貧水泥混凝土，一般是將硅酸鹽水泥、水、摻合料、砂石以及外加劑等材料混合拌制，形成干硬性混凝土，且此種混凝土無塌落度。在碾壓混凝土使用過程中，需要借助和土石壩施工一樣的運輸、鋪筑設備，還需采取振動碾進行分層壓實。成品碾壓混凝土有著體積小、防滲性強的優(yōu)點，將其應用于水工結(jié)構(gòu)中能夠起到很好的加固作用，此外，該施工技術(shù)程序簡易，不需耗費過多的時間，通過增加工程機械的運用，能夠有效縮短工程耗費的時間。

3 碾壓混凝土大壩施工技術(shù)的應用優(yōu)勢

3.1 工期短

一般情況下，水利工程中的碾壓混凝土大壩施工主要是借助通倉薄層鋪料澆筑，并進行多次的碾壓壓實，與以往的混凝土施工技術(shù)相比，其施工速度更快，工期縮短，施工成本相應下降。

3.2 結(jié)構(gòu)簡單、成本低

和傳統(tǒng)混凝土施工相比，碾壓混凝土施工不需進行縱縫和灌漿施工，減少了施工冷卻的步驟，碾壓完成后采用截縫機進行現(xiàn)場截縫即可。此外，碾壓混凝土不但能夠采用傳統(tǒng)的混凝土材料，如砂礫、碎石等，還能夠采用碎石粉進行施工。采用一定數(shù)量的石灰?guī)r石粉進行碾壓混凝土的施工，能夠節(jié)約水泥的使用量，在一定程度上提高碾壓混凝土的可壓性。此外，碾壓混凝土可直接使用當?shù)氐幕炷凉橇希瑴p少了運輸所需的工程費用，降低工程成本。

3.3 遇水泄流

水利工程的后期使用過程中，大壩常?；蚴艿阶匀灰蛩氐钠茐亩霈F(xiàn)質(zhì)量問題。一旦洪水流量超出標準范圍，傳統(tǒng)的混凝土可能會出現(xiàn)裂縫等問題，而碾壓混凝土則不需借助縱縫通水平

壓的措施進行加固，可過水流通，不會造成土壩產(chǎn)生冷擊應力裂縫。

4 水利工程中碾壓混凝土大壩施工技術(shù)的具體運用

4.1 工程概況

本工程是某大型水庫大壩，主要用于供水、防洪。該大壩處于U型河谷地段，河谷底部寬度在105m左右，谷口寬度則與218m左右，河床的覆蓋層厚度為28m。本大壩工程使用碾壓混凝土施工，壩體最高值為88m，壩底長度約116.8m，寬71m，壩頂長度約227.7m，寬7.5m，水壩基面高程824m，混凝土總量約為44.5萬m3，其中碾壓混凝土的施工體積36萬m3。本工程中碾壓混凝土主要運用分塊施工法盡心給施工，將大壩按平面分成5塊，每塊的交接位置設2道導縫用作永久橫縫。大壩的中間位置是溢流壩段，兩邊呈對稱，自中間至邊緣分別是鋼筋混凝土泄洪排沙底孔壩段和擋水壩段。

4.2 拌和混凝土料

進行碾壓混凝料拌合時，要采用符合大壩澆筑強度要求的混凝土，通過研究，該工程選擇2座能夠單獨運行的雙臥軸強制式混凝土拌和站，型號為GB-2×1500，該機器生產(chǎn)能力為90m3/h。拌合碾壓混凝土料的主要流程如下：①把粗細骨料裝至儲料倉中，借助氣動倉門對骨料的放料量以及頻率進行控制，用微機進行骨料稱重后采用水平皮帶將材料運送到轉(zhuǎn)斗內(nèi)，然后采用上揚皮帶將骨料運輸至集料斗內(nèi)。②把骨料裝置攪拌機內(nèi)，本工程所使用的攪拌機為強制式攪拌機。水泥與粉煤灰一般儲存于儲罐中，需要進行稱量后方可運送至攪拌機。外加劑一般儲存于儲筒內(nèi)，以自流的方式借助微機實施稱量，最后運至攪拌機中。水則儲存于壓力水塔中，借助微機稱量后進入攪拌機中。一般來說，碾壓混凝土的混合料拌和時間大約為58～60s。

4.3 上壩運輸

碾壓混凝土施工主要澆筑方式為大倉面薄層澆筑，然后快速的升高壩體。在此施工過程中，混凝土的上壩運輸十分重要，其碾壓施工的關(guān)鍵點。通過比對，主要采用自卸汽車運輸混凝土料，汽車型號19.5t，輔以高架門機以及真空復合溜筒進行上壩運輸。拌和站的位置需要盡可能的靠近碾壓混凝土的澆筑位置，本工程將其設置于距離澆筑點300m的位置。為確保上壩運輸順利進行，在基坑開挖過程中于河床中間位置預先開設了1條道路用于運輸。該道路開挖過程中不但要保證其能夠符合基坑出渣的要求，還需確保其符合高程需要保證滿足基坑出渣需要，符合高程857m以下壩段上壩運輸?shù)囊?。需要注意的是，若壩段的高程超?57m，其運輸?shù)姆绞綖椋簩τ趽跛畨味?，需在各岸坡位置設置1條相應的上壩運輸?shù)缆?，然后借助挖機將土料運送至皮帶機后分別入倉；對于底孔壩段，則借助鋼結(jié)構(gòu)斜坡道自左岸壩段入場，并借助左岸位置的回填道路進行上壩入倉。需要注意在運輸前做好汽車輪胎的清洗工作。

4.4 鋪筑混凝土

混凝土的鋪筑主要有兩種方法，分別為水平鋪筑、斜坡鋪筑。在鋪筑的過程中，需控制好每層的厚度，保證在34～35cm之間，確保碾壓后每層厚度為30cm。具體鋪筑過程中，高程小于874.5m采用水平鋪筑方式。高程在874.5～896m范圍內(nèi)的混凝土鋪筑，則選用全斷面通倉以斜坡的方式鋪筑，這不但能夠減少運輸里程，還能降低工程成本，在倉面較為窄、長的部位十分適用。斜坡鋪筑能夠減少工程間歇的時間，提高各層間的黏結(jié)質(zhì)量。進行斜坡鋪筑時，采用流水作業(yè)的方式進行支模以及鋪筑施工，以保證支模工作量與開倉次數(shù)的減少。

斜坡鋪筑的過程中需要避免出現(xiàn)二次污染，還需考慮碾壓機械存在無法到達坡角處而導致出現(xiàn)薄弱層。碾壓施工的過程中，要做好已鋪筑好的倉面清洗工作，保證其干凈整潔，表面不存在異物。針對坡角位置的薄弱層，需要坡角位置進行水平鋪筑帶的鋪設，長度大約1～2m，寬15cm，且要在間歇層鋪筑砂漿。若高程超過896m的大壩，則選擇水平鋪筑單倉施工。

碾壓混凝土鋪筑的過程中，需要保證平倉厚度以及平整度。一般來說，可借助水準儀進行平整度以及高程的測量工作。借助鋼筋插入法進行平倉厚度的測量工作，在插入的過程中需保證倉面不會產(chǎn)生凹坑，若出現(xiàn)凹坑需立即采取措施找平。水平鋪筑的過程中，需要按照壩體的軸線方向自上向下進行壩面的鋪筑，一次攤鋪的寬度需控制為4m左右；斜坡鋪筑的過程中，需從坡頂向下施工，對于坡角位置則以水平鋪筑的方法進行?；炷亮闲柙谥付ㄎ恢眯读希瑸楸ＷC碾壓施工的質(zhì)量，堆卸過程中要盡可能的避免骨料出現(xiàn)分離。

4.5 碾壓混凝土的壓實

碾壓混凝土施工中，壓實是最重要的環(huán)節(jié)，其主要借助雙輪四碾光面滾筒型振動碾開展作業(yè)，幫助砂漿進到骨料的縫隙中，實現(xiàn)土料的壓實。

（1）機械行走速度。本工程實施混凝土壓實的過程中，碾壓的速度為1km/h，此外壓實要確保勻速進行，保證受力均勻，不可隨機更改行車路線或速度。一旦在中途需暫停施工，則要緩慢降低速度直至停止，不可急剎。

（2）拌和物的VC值。在混凝土的碾壓過程中在拌和的過程中，需要以VC值為基礎實施控制，按照工程實際施工情況計算后，本工程的VC值是15～20s。通過試驗后可按照工程的實際部位進行相應的調(diào)整。

（3）鋪筑厚度及碾壓遍數(shù)。按照施工的技術(shù)要求，碾壓混凝土碾壓前厚度控制為34～35cm，間隙層厚度則為2.1m。碾壓需分三部分進行：①實施2遍無振動碾壓，從而保證表面的平整密實；②實施8遍振動碾壓，以保證鋪層得以碾壓密實；③實施2遍振動碾壓，從而保證混凝土的表面不會發(fā)生龜裂，以保證混凝土表面平整密實。壓實后需要實施密度測量工作，第二部分施工可借助核子密度儀檢測表面的密度，本工程密度為2400kg/m3。若碾壓不能滿足設計要求，則要適當增加碾壓次數(shù)直至達到密度要求。相鄰兩塊混凝土的碾壓需要保證具有足夠的搭接寬度，一般控制在20～30之內(nèi)。

5 結(jié)束語

綜上所述，在水利水電工程的施工中，碾壓混凝土施工技術(shù)有著體積小、強度高等優(yōu)勢。此外，該技術(shù)施工工藝簡單，施工成本少，因此得到業(yè)內(nèi)受到廣泛的認可。為了更好的保證工程的質(zhì)量，需要掌握碾壓混凝土的施工技術(shù)要點，結(jié)合工程實踐加強其技術(shù)應用，從而保證水利水電工程的整體質(zhì)量。

[1]張少衛(wèi).四川舟壩水電站大壩碾壓混凝土施工技術(shù)[J].水利建設與管理，2006（12）：20～23.

[2]陳開舉.淺談某水庫大壩碾壓混凝土施工技術(shù)[J].城鄉(xiāng)建設，2010.

[3]常煥生，孫國紅，孟吉.尼爾基大壩碾壓式瀝青混凝土心墻施工技術(shù)[J].水力發(fā)電，2004，30（04）：35～37.

[4]翁莉超，黃云.解析水電站大壩碾壓混凝土施工技術(shù)中的關(guān)鍵問題[J].中國科技縱橫，2015（4）：126～127.

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1673-0038（2015）46-0242-02

2015-10-17

謝鵬（1962-），男，高級工程師，主要從事水利水電施工管理工作。