水利工程碾壓砼壩施工技術(shù)要點(diǎn)分析

【摘要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，社會(huì)發(fā)展對(duì)于水利水電工程的需求不斷增長(zhǎng)，這使得水利工程行業(yè)迎來(lái)了巨大的發(fā)展機(jī)遇和現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。在水壩施工中，碾壓砼壩是一種重要的結(jié)構(gòu)形式，此類型水壩具有施工便捷、成本經(jīng)濟(jì)性明顯等諸多優(yōu)點(diǎn)，其施工技術(shù)應(yīng)用是行業(yè)工作者們普遍關(guān)注的內(nèi)容之一。在當(dāng)前的施工環(huán)節(jié)中，針對(duì)碾壓砼壩進(jìn)行的碾壓混凝土施工對(duì)于工程的整體質(zhì)量影響較為明顯，因此針對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文結(jié)合工程實(shí)例，探討分析了碾壓混凝土在碾壓砼壩施工中應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容，旨在提供一定的參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】碾壓混凝土；混凝土面板；堆石壩

1、工程概況

喻家河水庫(kù)工程位于恩施市龍鳳壩鎮(zhèn)清水河上，是一座以農(nóng)業(yè)灌溉和人畜飲水為主的小（1）型水庫(kù)，工程等別為Ⅳ等。水庫(kù)最大庫(kù)容 971 萬(wàn) m3，正常蓄水位 540.0m壩高60米。壩址以上流域面積 197km2，灌溉設(shè)計(jì)引用流量 2.99m3/s?，F(xiàn)壩址位于喻家河原已建漿砌石拱壩下游 15m 至 80m（原建大壩為漿砌石拱壩，壩高 22m，壩頂高程 505m），壩址處河床為U型河谷。該大壩類型為碾壓混凝土重力壩，所有施工技術(shù)和施工方法應(yīng)符合碾壓混凝土壩的施工工藝及特點(diǎn)?；炷翝仓?qiáng)高，單倉(cāng)混凝土澆筑量大。

2、碾壓混凝土在碾壓砼壩中的應(yīng)用（水利工程碾壓砼壩施工技術(shù)要點(diǎn)分析？）

2.1 碾壓混凝土生產(chǎn)性試驗(yàn)

表1為碾壓混凝土生產(chǎn)性試驗(yàn)流程，具體操作內(nèi)容如表1：

（1）碾壓混凝土配合比試驗(yàn)。通過調(diào)整水泥用量、用水量，以及改變骨料進(jìn)行配合比試驗(yàn)，測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)碾壓部分的干密度、彈模、抗壓強(qiáng)度等，研究滿足設(shè)計(jì)技術(shù)要求的最優(yōu)配合比。

（2）混凝土碾壓的生產(chǎn)工藝試驗(yàn)。通過混凝土碾壓的生產(chǎn)工藝試驗(yàn)，研究其工藝措施、效果（包括表面平整度、層間接縫處理、混凝土取樣試驗(yàn)等）并與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行對(duì)比分析和評(píng)價(jià)。

（3）混凝土碾壓機(jī)具的對(duì)比試驗(yàn)。研究不同的碾壓機(jī)具的碾壓工藝對(duì)碾壓混凝土的性能指標(biāo)的影響，保證形成的混凝土具有一定的孔隙率，確定最優(yōu)的配重、行走速度。

（4）墊層料的碾壓試驗(yàn)。采用18T、1T自行碾結(jié)合小型手扶碾進(jìn)行碾壓，針對(duì)不同的卸料方向、不同車型、邊距等，測(cè)定不同壓實(shí)方法的干密度，并測(cè)定不同碾壓機(jī)具對(duì)碾壓混凝土水平位移的影響，研究墊層料的最佳壓實(shí)方法和碾壓遍數(shù)。

2.2 碾壓混凝土施工配合比

根據(jù)室內(nèi)材料試驗(yàn)推薦配合比，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核試驗(yàn)驗(yàn)證后確定，初步選定碾壓混凝土施工配合比為：水灰比1.3—1.35，水泥62Kg左右，墊層料2150Kg左右和其他外加劑，最終施工配合比根據(jù)室內(nèi)材料試驗(yàn)確定。

2.3 碾壓混凝土施工

碾壓混凝土采用JS2000拌和站拌制混凝土，10T或15T的自卸汽車直接入倉(cāng)和15t自卸汽車+真空溜槽入倉(cāng)兩種形式施工；常態(tài)混凝土采用JPS500混凝土拌合站拌制，水平運(yùn)輸采用10T的自卸汽車、垂直運(yùn)輸采用QTZ50（TC5010）塔吊；局部小體積砼采用10m3的混凝土攪拌車運(yùn)輸、HBT80混凝土泵入倉(cāng)。碾壓混凝土主要采用BW-200D型振動(dòng)碾碾壓，輔以BW-75S手扶式小型振動(dòng)碾。

（1）混凝土碾壓施工場(chǎng)地平整混凝土碾壓施工場(chǎng)地在每一層混凝土碾壓施工前及墊層料填筑施工之后，必須進(jìn)行檢查，保證基地場(chǎng)地平整，滿足碾壓施工的平整度要求。檢查墊層料碾壓后填筑層與混凝土頂面的高差，使兩者盡可能在同一平面上，如果存在高差，則用人工整平，以使混凝土碾壓施工時(shí)設(shè)備能夠保持水平移動(dòng)。在大壩墊層料填筑施工時(shí)，因墊層料碾壓、機(jī)動(dòng)車輛行駛等造成碾壓表面毀壞或不平整，混凝土碾壓施工前，必須將碾壓機(jī)行走軌跡范圍內(nèi)墊層區(qū)整平，以免影響碾壓施工質(zhì)量和成型精度。

（2）碾壓機(jī)就位與定向?；炷聊雺菏┕ね戤叄瑢⑦M(jìn)行下一層次的混凝土碾壓作業(yè)，采用汽車吊將碾壓機(jī)直接吊運(yùn)至施工起點(diǎn)位置。碾壓機(jī)起點(diǎn)就位與定向?qū)τ谡麑踊炷聊雺菏┕べ|(zhì)量和精度有重要作用，施工前需要檢查以下幾點(diǎn)：

1 保證機(jī)身處于水平狀態(tài)。利用水準(zhǔn)尺對(duì)碾壓機(jī)進(jìn)行機(jī)身調(diào)節(jié)。將水準(zhǔn)尺置于料斗平臺(tái)上，對(duì)其進(jìn)行垂直方向和平行機(jī)身方向的水平調(diào)節(jié)。

2 碾壓機(jī)高度控制。每層混凝土碾壓體的設(shè)計(jì)高度為0.4m，施工時(shí)混凝土體高度由調(diào)節(jié)機(jī)輪后輪高決定，因此施工前須對(duì)其進(jìn)行高度校核。另外，為避免混凝土碾壓成型后其坡角出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，應(yīng)將碾壓機(jī)外坡刀片貼近下一層坡頂，這同時(shí)也能滿足混凝土施工的要求。

（3）混凝土變形位移預(yù)留?；炷聊雺撼尚秃?，將對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)墊層區(qū)料填筑和碾壓。由于碾壓后混凝土體將會(huì)沿垂直壩軸方向向上游移動(dòng)，為保證整個(gè)混凝土體面部分的平整度達(dá)到要求，每層混凝土碾壓施工時(shí)須向內(nèi)預(yù)留2cm左右，以抵消由于墊層料填筑碾壓引起的混凝土體變形位移，施工時(shí)根據(jù)生產(chǎn)性試驗(yàn)成果和實(shí)測(cè)位移情況確定預(yù)留值。

（4）碾壓機(jī)的行走方向?；炷聊雺菏┕r(shí)，須有專人控制碾壓機(jī)行駛方向，以保證混凝土碾壓成型后其直線度能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為了方便和準(zhǔn)確控制碾壓的施工精度，須預(yù)先在碾壓施工場(chǎng)地上進(jìn)行測(cè)量放線，并用白線標(biāo)示以便于碾壓機(jī)行走方向的控制，施工速度控制不超過40～60m/h。

（5）碾壓的起止段處理。碾壓的起止段采用人工立模施工，采用同種混凝土薄層人工夯實(shí)，混凝土摻入速凝劑，鋪料厚度10cm，分層采用夯鍾擊實(shí)。

2.4 混凝土碾壓施工質(zhì)量控制及標(biāo)準(zhǔn)

（1）碾壓混凝土所使用的水泥、砂石料、外加劑等原材料及其檢測(cè)，必須符合有關(guān)試驗(yàn)和施工規(guī)范要求，其28d抗壓強(qiáng)度值不應(yīng)超過5MPa且2～4h的抗壓強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)以碾壓成型部分在墊層料振動(dòng)碾壓時(shí)不應(yīng)出現(xiàn)坍塌為控制原則。

（2）碾壓混凝土的彈模指標(biāo)宜控制在5000～7000MPa范圍，最好低于5000Mpa，抗壓強(qiáng)度2～3Mpa。碾壓混凝土的密度指標(biāo)宜控制在2.0～2.25t/m3，即盡可能接近墊層料的壓實(shí)密度值。混凝土碾壓部分的滲透系數(shù)宜控制在10-3～10-4cm/s范圍，即盡可能與墊層料的滲透系數(shù)一致，為半透水體。法向位移：±5cm。

（3）墊層料的鋪料宜在混凝土碾壓作業(yè)完畢1小時(shí)后進(jìn)行，碾壓施工宜在4小時(shí)后進(jìn)行碾壓作業(yè)施工，碾壓作業(yè)嚴(yán)格按生產(chǎn)性試驗(yàn)確定的工藝進(jìn)行。

2.5 碾壓混凝土乳化瀝青保護(hù)

碾壓部分上游面設(shè)計(jì)要求采用噴陽(yáng)離子乳化瀝青保護(hù)，減少碾壓對(duì)鋼筋混凝土面板的約束力。陽(yáng)離子乳化瀝青保護(hù)層施工視天氣情況分層跟進(jìn)施工，陽(yáng)離子乳化瀝青的噴灑和砂料撒布操作均在自制的操作平臺(tái)上進(jìn)行，可沿坡面上、下滑動(dòng)，平臺(tái)由3T卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，卷?yè)P(yáng)機(jī)、裝儲(chǔ)乳化瀝青的油罐、灑布乳化瀝青的專用泵均安裝在一臺(tái)經(jīng)改裝的載重車上，以利于沿壩軸線左右移動(dòng)。

為提高乳化瀝青的粘附性和彈韌性，采用改性乳化瀝青，并通過試驗(yàn)確定改性劑。噴灑乳化瀝青前，應(yīng)先清除墊層表面的浮渣，經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后進(jìn)行。噴灑乳化瀝青分兩遍成型，每遍噴灑量按1.8～1.9kg/m2控制，量多容易流淌，量少粘結(jié)力不夠，在第一遍乳化瀝青凝固后即進(jìn)行第二遍噴灑，兩次噴灑方向正交，以保證瀝青涂面噴灑均勻。為確保安全，所有操作人員均需系扣安全繩。

乳化瀝青施工宜在晴天進(jìn)行，雨天和濃霧天停止施工，施工結(jié)束后在上口設(shè)置毛竹片防護(hù)，避免碎石等雜物滾落破壞表面的乳化瀝青保護(hù)層。

3、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，碾壓混凝土在碾壓砼壩中的應(yīng)用是一項(xiàng)科學(xué)而系統(tǒng)性的工作，在工程實(shí)踐環(huán)節(jié)存在著眾多質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，需要工程建設(shè)人員的重點(diǎn)關(guān)注。在工程管理環(huán)節(jié)中，行業(yè)工作者們應(yīng)準(zhǔn)確把握碾壓混凝土施工要點(diǎn)，嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范開展施工，將各項(xiàng)施工質(zhì)量控制環(huán)節(jié)落到實(shí)處，建設(shè)出高水平碾壓砼壩工程，為我國(guó)水利水電事業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造有力條件。

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作者簡(jiǎn)介：王平，女，本科 ，鄂 ，1978-3-7，工程師 工作年限：19年，研究方向：水利工程。