水利工程中碾壓混凝土技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)例分析

陽(yáng)鵬軍

（湖南省瑞大工程建設(shè)有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410000）

水利工程中碾壓混凝土技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)例分析

陽(yáng)鵬軍

（湖南省瑞大工程建設(shè)有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410000）

在水利水電工程施工中使用碾壓混凝土施工技術(shù)有利于節(jié)約施工成本，合理利用施工資源，但是其并不適用于所有的水利水電工程建設(shè)。對(duì)此，本文首先介紹了碾壓混凝土技術(shù)以及碾壓混凝土壩劈頭裂縫處理技術(shù)，然后根據(jù)實(shí)例詳細(xì)探究了碾壓混凝土大壩的施工技術(shù)的應(yīng)用。通過實(shí)例分析，在水利水電工程施工中，應(yīng)該根據(jù)施工環(huán)境確定施工方案，保障碾壓混凝土大壩的施工技術(shù)的實(shí)用性和科學(xué)性。

水利水電工程；碾壓混凝土大壩；施工技術(shù)

1 引言

水利水電工程的建設(shè)目標(biāo)是保障水資源的合理配置和利用，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改善人們的日常生產(chǎn)生活。在具體的施工過程中，應(yīng)該加強(qiáng)施工管理，尤其是對(duì)于水利水電工程碾壓混凝土的施工過程，更應(yīng)該加強(qiáng)管理，確保施工管理，促進(jìn)水利水電工程建設(shè)的發(fā)展。

2 水利工程中碾壓混凝土技術(shù)

2.1 碾壓混凝土技術(shù)

現(xiàn)階段，在水利水電工程建設(shè)中，碾壓混凝土大壩施工技術(shù)是最為常見的施工技術(shù)之一，混凝土是一種多相堆聚體，是由多種原材料根據(jù)一定的配合比制作而成的。根據(jù)碾壓混凝土的結(jié)構(gòu)層次，可以將其分為宏觀結(jié)構(gòu)、亞微觀結(jié)構(gòu)以及微觀結(jié)構(gòu)。嚴(yán)格控制碾壓混凝土材料，能夠提高筑壩技術(shù)，能夠在很大程度上提高施工質(zhì)量，保障水利水電工程后期使用質(zhì)量?，F(xiàn)階段，為了盡量減少水利水電過程中的裂縫數(shù)量，碾壓混凝土技術(shù)已經(jīng)逐漸得到了廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)階段，碾壓混凝土大壩施工技術(shù)快速發(fā)展，其技術(shù)核心是通過土石壩的具體施工，將干硬性混凝土逐漸加入并不斷振動(dòng)，然后進(jìn)行碾壓，是一種新型的混凝土施工技術(shù)。在實(shí)際施工中，碾壓混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)比較明顯、水泥用量較少、施工速度快、溫控簡(jiǎn)便，而且施工成本較低，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，碾壓混凝土大壩施工技術(shù)必將日益成熟。其具體的施工流程如圖1所示。

圖1 碾壓混凝土施工流程圖

2.2 碾壓混凝土壩劈頭裂縫處理技術(shù)

雖然應(yīng)用碾壓混凝施工技術(shù)能夠在一定程度上減少裂縫的產(chǎn)生，但是仍然不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些裂縫，對(duì)此，可以采用一定的科學(xué)合理的措施盡量避免碾壓混凝土壩劈頭裂縫，具體的操作為在壩體的上游面加強(qiáng)保溫措施，例如，在上游模板內(nèi)側(cè)預(yù)貼泡沫塑料保溫板，拆模后留在壩面上，有利于減少表面裂縫，在實(shí)際施工中，需要根據(jù)工程的實(shí)際情況確定塑料板的尺寸和厚度。如果在大壩內(nèi)部已經(jīng)埋設(shè)有冷卻水管，則不僅要進(jìn)行一期冷卻，而且最好還要進(jìn)行以此二期冷卻，減少內(nèi)外溫差，避免溫差裂縫的產(chǎn)生。另外，還應(yīng)該適量增加上游壩面止水的距離，通過上游的水壓力在大壩表面形成壓應(yīng)力作用，有利于避免裂縫的擴(kuò)展。在水庫(kù)正式蓄水前，還應(yīng)該對(duì)大壩進(jìn)行全方位的檢查，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的裂縫應(yīng)該采取科學(xué)合理的防滲方式進(jìn)行處理，避免壓力水進(jìn)入裂縫。

3 實(shí)例探究碾壓混凝土大壩施工

3.1 工程概述

該水電站屬于所在地區(qū)的重點(diǎn)水電工程，正常蓄水位為EL1134m，庫(kù)容量大約為20.72億m3，電站裝機(jī)容量為3000（5× 600）MW。右岸混凝土重力大壩主要由24#～35#壩段12組成的，24#～25#壩段是導(dǎo)流明渠溢流壩段、26#～27#是非溢流壩段、28#～30#壩段是溢流壩段、31#～35#壩段是非溢流壩段，而且該壩段與右側(cè)心墻堆石壩相互連接，碾壓混凝土總量大約為103萬 m3。本文主要以右岸混凝土重力壩 31#～35#壩段EL1064～EL1067高程通倉(cāng)澆筑采用斜層施工方法達(dá)到碾壓混凝土施工快速覆蓋倉(cāng)面為例，探究碾壓混凝土大壩施工技術(shù)的具體應(yīng)用。

3.2 斜層碾壓混凝土施工特點(diǎn)

3.2.1 保障溫度控制

該水電站所在區(qū)域的溫度較高，高溫季節(jié)，氣溫甚至高達(dá)43℃。在實(shí)際施工中采用斜層碾壓混凝土施工技術(shù)能夠減少混凝土材料的攤鋪面積，而且施工時(shí)間較短，每一層的混凝土都能夠覆蓋到，有利于減少混凝土外界熱量發(fā)生倒灌作用。

3.2.2 保障入倉(cāng)強(qiáng)度

通常情況下，碾壓混凝土材料的初凝時(shí)間大約為5h，對(duì)于該水利水電工程的31#～35#壩段使用碾壓混凝土施工技術(shù)，在進(jìn)行通倉(cāng)澆筑時(shí)，倉(cāng)面的最大值為1.1萬m2，如果使用平層碾壓方式，則攤鋪面積較大，在溫度較高的季節(jié)，施工質(zhì)量無法得到保證，因此本工程使用斜層碾壓的方式，能夠在最大程度上減小攤

鋪面積，促使混凝土入倉(cāng)強(qiáng)度得到保障，提高水利水電工程施工質(zhì)量。

3.2.3 保障特殊環(huán)境施工質(zhì)量

如果在多雨季節(jié)進(jìn)行碾壓混凝土大壩施工，則雨水不能及時(shí)排出，此時(shí)混凝土質(zhì)量不合格，就需要作為廢物處理，而使用斜層碾壓混凝土施工，能夠及時(shí)排除雨水，符合本工程所在地的實(shí)際情況。

3.3 斜層法碾壓混凝土施工

每一倉(cāng)碾壓混凝土施工都應(yīng)該嚴(yán)格依據(jù)施工流程，符合施工規(guī)范，并且安排技術(shù)人員確定施工方案、繪制倉(cāng)面設(shè)計(jì)，然后通過總工程師的審批，上報(bào)監(jiān)理工程師進(jìn)行審批，最后，在施工前，還應(yīng)該安排專業(yè)的技術(shù)人員做好技術(shù)交底工作。

3.3.1 合理選擇材料、設(shè)備

新時(shí)期，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，但是人們的生活環(huán)境卻在不斷惡化，水文條件對(duì)于工程建設(shè)質(zhì)量有很大的影響。在水利水電工程建設(shè)中，為了提高水利水電工程建設(shè)質(zhì)量，必須提高施工原材料的質(zhì)量。由于碾壓混凝土大壩施工技術(shù)需要使用大量的混凝土材料，因此在具體施工中，應(yīng)該根據(jù)工程的實(shí)際需求，合理配置混凝土材料的拌和比。除此以外，施工設(shè)備的質(zhì)量和使用性能對(duì)于實(shí)際施工質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生很大的影響，因此，施工單位還應(yīng)該嚴(yán)格檢查施工設(shè)備的使用性能，確保其正常使用。

3.3.2 混凝土入倉(cāng)

將右岸大壩與心墻堆石壩相互連接，利用心墻堆石壩和壩后修建入倉(cāng)道路，碾對(duì)于壓混凝土運(yùn)輸，可以使用汽車運(yùn)輸。

3.3.3 卸料與平倉(cāng)

在實(shí)際施工中，應(yīng)該綜合考慮倉(cāng)面的特征，斜層法施工鋪料傾斜方向分為向右岸傾斜、向左岸傾斜。使用推進(jìn)法進(jìn)行施工時(shí)，斜坡坡度在1：10～1：15之間。①開倉(cāng)段施工：將碾壓混凝土采用運(yùn)輸至倉(cāng)面位置，然后進(jìn)行開倉(cāng)段施工，在施工中，必須注意盡量減小每個(gè)鋪筑層在斜層前進(jìn)方向的厚度，而且上一層必須嚴(yán)密包裹下一層，傾斜面坡比在1：10～1：15之間。在斜層的前進(jìn)方向，每5.0m作為一個(gè)斜層升層長(zhǎng)度。每完成一次前進(jìn)，都需要對(duì)縫面進(jìn)行清洗，然后鋪設(shè)一層砂漿，砂漿厚度在1～1.5cm，鋪設(shè)完成后即可進(jìn)行碾壓施工。在進(jìn)行碾壓時(shí)，應(yīng)該預(yù)留0.5～0.8m的寬度不進(jìn)行碾壓，在進(jìn)行下一斜層碾壓時(shí)一并碾壓。在實(shí)際澆筑過程中，對(duì)于水平段外側(cè)斜角部位的混凝土，需要人工清除10m厚度。②平倉(cāng)段施工：在開倉(cāng)段施工完成后，應(yīng)該在前進(jìn)方向均勻鋪設(shè)砂漿材料，厚度應(yīng)該控制在2～3cm之間，然后進(jìn)行碾壓。為了避免坡腳處的碾壓混凝土骨料受到碾壓，在實(shí)際施工過程中，可以使用預(yù)鋪水平墊層施工方法，嚴(yán)格控制振動(dòng)碾，避免接觸到老混凝土面。水平墊層與斜層鋪筑的程序如圖2所示，施工順序?yàn)閳D中的1～4。①對(duì)“1”位置的老混凝土進(jìn)行清洗，然后攤鋪砂漿，碾壓混凝土，形成水平墊層。②對(duì)“2”位置部位的斜層鋪筑反復(fù)進(jìn)行攤鋪和碾壓，直至收倉(cāng)段施工開始。收倉(cāng)段施工：首先進(jìn)行清掃、沖洗、攤鋪砂漿。③采用折線型式進(jìn)行施工，在施工過程中應(yīng)該盡量避免施工設(shè)備的干擾，并且考慮各個(gè)折線層之間的塑性結(jié)合。本工程碾壓混凝土的壓實(shí)厚度采用30cm，平倉(cāng)厚度為33～35cm。

3.3.4 斜層法碾壓遍數(shù)

圖2 前進(jìn)方向及坡腳鋪料示意圖

根據(jù)實(shí)際施工中碾壓次數(shù)與混凝土面壓實(shí)度之間的關(guān)系，科學(xué)合理的確定碾壓次數(shù)：無振2遍→有振8遍→無振2遍。

3.3.5 倉(cāng)面驗(yàn)收

對(duì)模板施工、鋼筋施工等進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，確認(rèn)無誤之后才可開展其他施工工序。

3.4 壓水試驗(yàn)檢驗(yàn)

對(duì)該水利工程35#壩段進(jìn)行壓水試驗(yàn)，對(duì)于二級(jí)配碾壓混凝土區(qū)壓水透水率，應(yīng)該控制在0.5Lu，三級(jí)配碾壓混凝土區(qū)壓水透水率都應(yīng)該低于1.0Lu，確保混凝土整體抗?jié)B性能。

4 結(jié)語(yǔ)

在水利水電工程碾壓大壩混凝土施工中，為了確保施工質(zhì)量，應(yīng)該嚴(yán)格控制各個(gè)施工工序，綜合考慮施工中的所有細(xì)節(jié)，提高施工進(jìn)度，確保碾壓混凝土大壩施工的順暢度和施工質(zhì)量，發(fā)揮碾壓混凝土施工優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)我國(guó)水利水電工程建設(shè)的發(fā)展。

[1]馮樹榮.高碾壓混凝土重力壩溫控防裂技術(shù)研究進(jìn)展[J].水利水電科技進(jìn)展，2011（09）：45～46.

[2]何湘安.水電站大壩碾壓混凝土施工技術(shù)研究[J].中國(guó)電力教育，2011 （15）：17～18.

[3]郭永軍.碾壓混凝土在西流水混凝土面板堆石壩中的應(yīng)用[J].電網(wǎng)與清潔能源，2011（06）：155～156.

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2015-11-18

陽(yáng)鵬軍（1981-），男，工程師，本科，主要從事水利水電工程現(xiàn)場(chǎng)施工管理工作。