水利工程大壩施工中混凝土碾壓施工技術(shù)研究

李炳春

（濱?？h水利建筑工程總公司，江蘇 濱海 224500）

碾壓混凝土筑壩自20世紀(jì)80年代開(kāi)始研究和使用，最早應(yīng)用在日本島，日本人使用這一技術(shù)建造了世界上第一座碾壓混凝土重力壩，使得這一技術(shù)迅速風(fēng)靡全球，成為迄今為止最主要的堤壩建設(shè)工藝［1］。目前，碾壓混凝土筑壩技術(shù)經(jīng)過(guò)演變和發(fā)展，主要有2種形式，一種是以日本打造的RCD筑壩，另一種是歐美打造的RCC筑壩。碾壓混凝土筑壩技術(shù)自誕生至今，發(fā)展迅速，也為我國(guó)水利工程建設(shè)提供了很多的寶貴經(jīng)驗(yàn)，在堤壩建設(shè)中起到了極其重要的作用［2］。

1 碾壓混凝土筑壩技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展

1.1 原材料的選擇

水利工程大壩需要承受強(qiáng)大的外力沖擊，并且在不斷的風(fēng)吹日曬下需要具有足夠的耐久性。因此，在建設(shè)材料的選擇上，碾壓式混凝土材料必須具有足夠的耐久性和耐溶蝕性。同時(shí)，應(yīng)防止水壩出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，“千里之堤，潰于蟻穴”，決不能因?yàn)樾⌒〉臐B漏導(dǎo)致整個(gè)堤壩垮塌。碾壓混凝土筑壩技術(shù)的應(yīng)用雖然減少了水泥和粉煤灰用量，減少了防漏層的厚度，但是建造的水利工程大壩依舊耐用，而且耐侵蝕。將這一技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際建設(shè)，不僅減少了用料配比的復(fù)雜過(guò)程，而且大大節(jié)省了建設(shè)成本［3］。另外，當(dāng)粉煤灰缺少時(shí)，可將磷礦渣和凝灰?guī)r作為摻和料，但需要進(jìn)行磨細(xì)操作，這樣建造的大壩具有極強(qiáng)的抗壓、抗拉強(qiáng)度［4］。

1.2 壩體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

非線性有限元法是我國(guó)計(jì)算水利工程大壩承載能力所常用的方法，需要結(jié)合現(xiàn)代混凝土和非線性斷裂力學(xué)等進(jìn)行綜合研究計(jì)算，并且在不同的地質(zhì)條件下，地基建設(shè)也要因地制宜，合理考慮地基和高碾旅混凝上拱壩之間的相互作用，利用整體三維有限元分析方法來(lái)模擬建造［5］。

1.3 機(jī)械用具和工藝方面

在混凝土的運(yùn)輸上，我國(guó)研究制作出了很多新式機(jī)器，如深槽高速皮帶機(jī)等，在混凝土的運(yùn)輸速度上有了很大的提高，并且運(yùn)輸設(shè)備不僅實(shí)用，而且造價(jià)低廉［6］。設(shè)備的開(kāi)發(fā)制造極具中國(guó)特色，使得碾壓混凝土壩可以很好地與我國(guó)堤壩建設(shè)相適應(yīng)。并且在這一過(guò)程中，還開(kāi)發(fā)出了一系列新工藝，不僅僅建設(shè)簡(jiǎn)單、成本低廉，而且可以極大地提升了堤壩建設(shè)速度［7］。

2 碾壓混凝土施工新技術(shù)研究趨勢(shì)

2.1 繼續(xù)加強(qiáng)混凝土的開(kāi)發(fā)研究

在今后的碾壓混凝土研究方面，混凝土的開(kāi)發(fā)利用必不可少，繼續(xù)開(kāi)發(fā)和研究高性能碾壓混凝土，使其能在今后的堤壩建設(shè)過(guò)程中更好地適應(yīng)現(xiàn)實(shí)需要［8］。同時(shí)，加強(qiáng)摻和料的研究，在盡可能減少成本的同時(shí)，建造的堤壩更加堅(jiān)固和耐用，為水利建設(shè)和民生發(fā)展提供可靠的保障［9］。

2.2 繼續(xù)加強(qiáng)混凝土的運(yùn)輸設(shè)備研究

吸取建成的水利工程大壩的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，在今后的建設(shè)過(guò)程中結(jié)合實(shí)際的地理地勢(shì)條件，更加科學(xué)地使用設(shè)備來(lái)進(jìn)行混凝土的運(yùn)輸。特別是在陡坡條件下混凝土垂直運(yùn)輸上，需要加強(qiáng)新設(shè)備的研究和開(kāi)發(fā)，加強(qiáng)工藝的研究更新，為今后難度更大的水利大壩建設(shè)創(chuàng)造有利的條件［10］。

2.3 加強(qiáng)碾壓混凝土施工溫控技術(shù)研究

在現(xiàn)實(shí)的水利工程大壩建設(shè)過(guò)程中，經(jīng)常因?yàn)橄募镜母邷睾投镜膰?yán)寒而影響施工建設(shè)。所以，必須在碾壓混凝土施工溫控技術(shù)上進(jìn)行深入研究，進(jìn)一步完善這一技術(shù)，為低碾壓混凝土壩的建設(shè)提供足夠的技術(shù)支持［11］。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，我國(guó)在水利工程大壩建設(shè)上取得了不錯(cuò)的成績(jī)，混凝土碾壓施工技術(shù)日益成熟，已經(jīng)逐漸趨于世界前列，一些施工工藝和建設(shè)手段已達(dá)世界先進(jìn)水平。在今后的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)完善混凝土碾壓堤壩施工工藝和技術(shù)，為我國(guó)接下來(lái)的水利工程建設(shè)提供強(qiáng)大的支持。尤其在西部的開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中，遇到的困難將會(huì)更多，對(duì)于現(xiàn)在的建設(shè)工藝和設(shè)備將會(huì)是極大的挑戰(zhàn)。面對(duì)挑戰(zhàn)時(shí)，要迎難而上，將挑戰(zhàn)當(dāng)作機(jī)遇，加強(qiáng)技術(shù)攻堅(jiān)，為我國(guó)的水利工程建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。