碾壓混凝土技術(shù)在大壩建設(shè)中應(yīng)用探究

□黃慶（新疆維吾爾自治區(qū)水利水電工程建設(shè)監(jiān)理中心）

碾壓混凝土技術(shù)在大壩建設(shè)中應(yīng)用探究

□黃慶（新疆維吾爾自治區(qū)水利水電工程建設(shè)監(jiān)理中心）

水利工程是我國重要的基礎(chǔ)設(shè)施，關(guān)系到灌溉、航運(yùn)、排洪等多個(gè)方面，與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生命財(cái)產(chǎn)安全有著密切聯(lián)系，確保水利施工質(zhì)量水平十分必要。碾壓混凝土技術(shù)是水利施工中常用技術(shù)，文章就結(jié)合工程實(shí)例，對碾壓混凝土施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行，闡述以期為水利工程建設(shè)提供一定幫助。

碾壓混凝土施工技術(shù)；水利工程項(xiàng)目；應(yīng)用

0 引言

近些年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在基礎(chǔ)設(shè)施方面的投入不斷增大，各種基礎(chǔ)設(shè)施工程數(shù)量越來越多，工程施工質(zhì)量也成為人們關(guān)注的重點(diǎn)問題。在水利施工中，碾壓混凝土技術(shù)是一種常用的施工技術(shù)，是通過振搗來完成對干硬性混凝土的碾壓壓實(shí)，建設(shè)高質(zhì)量的大壩，具有成本低、施工流程簡單、工期短等優(yōu)點(diǎn)，對水利工程建設(shè)效率、質(zhì)量和安全起著重要作用。

1 希尼爾水庫大壩工程概述

希尼爾水庫所處位置是新疆孔雀河流域尉梨縣境內(nèi)，屬于二級平原性水庫，規(guī)模為大（2）型，壩體主要建筑為二級，主壩長4672m，高18m，壩體采用碾壓混凝土，地質(zhì)條件表層為強(qiáng)風(fēng)化第三系砂巖，厚度是1.00～1.40m；下層是砂巖、泥巖互層結(jié)構(gòu)。

2 碾壓混凝土施工技術(shù)內(nèi)容

2.1 模板施工

對于碾壓混凝土來說，模板施工是混凝土碾壓成設(shè)計(jì)型式的重要保障，對碾壓混凝土施工有著極大影響。在碾壓混凝土施工中，其應(yīng)用的模板類型有多種，一般來說，最常應(yīng)用的是普定拱壩上下交替懸臂鋼模板，由上下可以分離的兩部分構(gòu)成，其應(yīng)用較為方便，施工效率高，可以有效縮短施工工期。

2.2 墊層施工

墊層施工也是水利施工碾壓混凝土施工中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，在以往施工中，通常是采用常態(tài)混凝土來澆筑墊層的，可以確保墊層的牢靠與穩(wěn)固，預(yù)防坍塌、變形等問題的發(fā)生；在現(xiàn)階段，隨著施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，墊層施工方式也有了一些改變，采取的是在基巖水平面上施工的方式，能夠直接從基巖水平面開始澆筑，有助于壩體溫度的控制，起到提高施工效率的作用[1]。

2.3 成縫施工

在碾壓混凝土施工中，需要進(jìn)行許多成縫施工，包括誘導(dǎo)縫、橫縫等，其中，誘導(dǎo)縫是在混凝土澆筑過程中，預(yù)埋成對誘導(dǎo)板，后期形成誘導(dǎo)縫，施工中容易遇到的問題是挖槽不準(zhǔn)確、固定不到位等，對此，在埋設(shè)時(shí)要采用重力式混凝土預(yù)制構(gòu)件，采取重復(fù)灌漿施工方式。

橫縫設(shè)置方式與誘導(dǎo)縫相同，但在外形上不同于誘導(dǎo)縫，在橫縫灌漿時(shí)，每條橫縫需要采用四種不同預(yù)制構(gòu)件，且具有施工簡單、結(jié)構(gòu)牢固等優(yōu)點(diǎn)。

2.4 灌漿施工

對于水利施工來說，水是影響碾壓混凝土拱壩施工的一個(gè)主要因素，在蓄水時(shí)，水溫溫度并不一定可以滿足施工的需求，此時(shí)，碾壓混凝土拱壩施工就會出現(xiàn)一定的不穩(wěn)定性，其施工質(zhì)量無法保障。對此，就需要應(yīng)用灌漿技術(shù)，來向誘導(dǎo)縫、橫縫中進(jìn)行灌漿，對碾壓混凝土拱壩起到穩(wěn)固作用，在此過程中，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合實(shí)際情況，掌握誘導(dǎo)縫、橫縫的成縫原理，采取合適的灌漿施工措施。

2.5 攤鋪、平倉與碾壓施工

攤鋪、平倉與碾壓是碾壓混凝土施工中的3個(gè)重要環(huán)節(jié)，其中，攤鋪主要是采用自卸汽車來完成的，可以減少對人力、物力的消耗，且能夠減少攤鋪材料被破壞情況；平倉主要是借助推土機(jī)或平倉機(jī)來完成的，其要求并不太高，只要平倉設(shè)備不會對施工質(zhì)量產(chǎn)生影響即可；碾壓是混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)密實(shí)度、穩(wěn)定性的環(huán)節(jié)，需要根據(jù)需求選擇合適的碾壓設(shè)備，做好碾壓速度、次數(shù)的控制，確保碾壓的效果。

3 水利施工中碾壓混凝土施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 模板施工技術(shù)要點(diǎn)

對于水利工程碾壓混凝土施工而言，模板施工質(zhì)量高低會對最終工程質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，因此，為保證混凝土順利提升，與其滿足質(zhì)量需求，需要對模板采取必要的控制措施。

在模板施工中，為確保碾壓混凝土、臺階模板上升的穩(wěn)定性與連續(xù)性，可以使用溢流消能臺階，實(shí)現(xiàn)一次性澆筑成型；同時(shí)，還可以采取分塊連續(xù)上升方式，來完成大壩模板的連續(xù)整體提升。此外，大壩類型并不是完全相同的，當(dāng)遇到自身曲率變化較大的碾壓混凝土大壩時(shí)，模板施工應(yīng)當(dāng)采取收縫式施工技術(shù)，適當(dāng)調(diào)節(jié)模板位置來保證大壩成型曲率可靠，且有效提升施工速率[2]。

3.2 抗?jié)B施工技術(shù)要點(diǎn)

對水利工程而言，抗?jié)B是一項(xiàng)基本要求，與工程安全有著密切聯(lián)系，所以，在碾壓混凝土施工中，需要做好抗?jié)B處理。一般來說，在碾壓混凝土施工中，可以在壩基、壩體間，澆筑常態(tài)混凝土墊層來起到防滲作用；在壩體的上下游面，可以澆筑厚度達(dá)到1.50～3.50m的常態(tài)混凝土來形成防滲層，其澆筑過程應(yīng)當(dāng)同步于壩體碾壓混凝土施工，一起進(jìn)行搭接、提升。

此外，可以應(yīng)用瀝青混合料來作為防滲材料，其具有滲透系數(shù)小、裂縫可自愈、變形適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可以起到良好的防滲效果，但也存在容易老化的問題，依然沒有適當(dāng)?shù)慕鉀Q方法。

最后，對于碾壓混凝土施工中的成縫，可以采取水泥砂漿對橫縫、縱縫分別進(jìn)行座漿、填漿勾縫的方式進(jìn)行防滲，具有施工方便、迅速的優(yōu)點(diǎn)，可以代替模板。

3.3 墊層施工技術(shù)要點(diǎn)

做好墊層的施工，是水利施工碾壓混凝土的一項(xiàng)基本工作，除了在基巖面上直接澆筑外，還需要做好對常態(tài)混凝土倉面溫度的控制，確保倉面溫度達(dá)到施工要求，提高各層墊層施工質(zhì)量，為碾壓混凝土施工創(chuàng)造良好條件[3]。

3.4 混凝土初凝的控制

準(zhǔn)確掌握混凝土初凝時(shí)間，與混凝土的拆模等施工有著密切關(guān)系，會影響到后續(xù)施工是否會損傷混凝土，所以，混凝土初凝的控制也是施工技術(shù)要點(diǎn)之一。對此，在碾壓混凝土施工中，需要對應(yīng)用的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，測試其初凝用時(shí)，在測試過程中，要盡量排除各種干擾，以便于提高測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。根據(jù)測試結(jié)果，對混凝土施工進(jìn)行相應(yīng)指導(dǎo)，比如：在高溫環(huán)境下，要提高攤鋪、碾壓工作效率，縮短時(shí)間，避免高溫造成的蒸發(fā)，影響混凝土性能；同時(shí)，還要對表層進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，保證混凝土濕度足夠，可以順利完成初凝，不會出現(xiàn)裂縫等問題。

3.5 碾壓施工技術(shù)要點(diǎn)

碾壓施工是碾壓混凝土施工中最為重要的環(huán)節(jié)，其工藝技術(shù)要點(diǎn)有：第一，在完成各層的鋪筑、攤平后，需要按照2+8+2的原則，對鋪筑層進(jìn)行碾壓，以混凝土拌制為起始時(shí)間，到碾壓完成后，整個(gè)過程的時(shí)間要控制在1.50h以內(nèi)。第二，對于大壩的上下游二級混凝土防滲區(qū)，在碾壓時(shí)，應(yīng)當(dāng)沿著與水流垂直的方向進(jìn)行，其它位置也適宜采取垂直水流方向碾壓的方式。第三，在平倉完成后，應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行2遍的無振碾壓，使用設(shè)備為振動碾壓機(jī)；然后使用多臺振動碾壓機(jī)，進(jìn)行6～8遍的平行錯(cuò)距、有振碾壓，各碾壓帶間應(yīng)有超過20cm的搭接寬度，接頭處應(yīng)當(dāng)最少重疊2m，避免出現(xiàn)漏壓等問題；最后，再使用振動碾壓機(jī)進(jìn)行1～2遍無振碾壓，即為終壓。在整個(gè)碾壓過程中，需要對碾壓機(jī)行速進(jìn)行嚴(yán)格控制，以1～1.50km以內(nèi)為宜[4]。

4 水利施工中碾壓混凝土施工技術(shù)質(zhì)量控制措施

4.1 做好對原材料的控制

在碾壓混凝土中，其原材料主要有水泥、摻合料以及外加劑，在選用時(shí)，對于水泥，需要選擇具有相應(yīng)資質(zhì)的生產(chǎn)商家，并對水泥產(chǎn)品質(zhì)量、性能等進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，確保達(dá)到工程施工要求；同時(shí)，在施工過程中，水泥要盡量使用同一廠家生產(chǎn)的同批產(chǎn)品，以免水泥間差異導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低。

對于摻合料，常用的有粉煤灰、石灰石等，可以與水泥間發(fā)生反應(yīng)，提高混凝土膠凝力，從而增強(qiáng)混凝土強(qiáng)度，且對水流侵蝕有一定抵抗作用。在選用時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇Ⅰ或Ⅱ級粉煤灰，然后通過試驗(yàn)確定合適摻量。

對于外加劑，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇適用的外加劑種類，提高混凝土對外界干擾因素的承受能力；在添加時(shí)，需嚴(yán)格計(jì)算外加劑應(yīng)用量，并進(jìn)行嚴(yán)格檢測，確保外加劑應(yīng)用的準(zhǔn)確。

4.2 加強(qiáng)對混凝土拌制的控制

混凝土中各種材料配合比的科學(xué)與否，會直接影響到混凝土性能，因而，加強(qiáng)配合比控制也是十分必要的，具體措施有：

檢查骨料級配，觀察是否有破碎、分離情況，如果出現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符情況，需要即刻糾正；在拌合前，需要對砂石含水率進(jìn)行嚴(yán)格檢測，對于超過規(guī)定要求的情況，對用水量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，避免混凝土稠度值受到影響。

檢查水泥、摻和料的配合比，混凝土的出機(jī)、澆筑等溫度以及稠度值等均要符合要求，對于4℃以下或者32℃以上環(huán)境，需要對混凝土采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧﹣肀鼗蚪禍?，減少溫度對混凝土性能、施工質(zhì)量的影響[5]。

5 結(jié)語

綜上所述，碾壓混凝土施工技術(shù)是現(xiàn)代水利施工中的常用技術(shù)，對水利工程建設(shè)起著關(guān)鍵作用。因此，加強(qiáng)對碾壓混凝土施工技術(shù)的研究，掌握其技術(shù)內(nèi)容與技術(shù)流程，了解質(zhì)量控制措施，提高碾壓混凝土施工技術(shù)應(yīng)用水平，對我國水利事業(yè)的發(fā)展有著重要意義。

[1]馬璐.水利施工中碾壓混凝土施工技術(shù)分析[J].建材與裝飾,2015（51）.

[2]何山.淺談水利工程碾壓混凝土施工技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].黑龍江科技信息,2013（15）.

[3]羅向天.水利施工中碾壓混凝土施工技術(shù)研究[J].山西建筑,2015（14）.

[4]范維君.水利施工中碾壓混凝土施工技術(shù)探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015（24）.

[5]王翠艷.水利工程中大壩碾壓混凝土施工技術(shù)的探討[J].黑龍江科技信息,2014（010).收稿日期：2016-04-12

（責(zé)任編輯：左英勇）

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黃慶（1965-），女，工程師，主要從事水利水電工程工作。