鋼筋混凝土壩面板堆石壩碾壓工藝技術(shù)探討

金先龍

（貴州水投水務(wù)集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550000）

水利工程是十分重要的民生工程，現(xiàn)如今，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，對于水利工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量的要求也越來越高。在面板堆石壩施工中，施工質(zhì)量的影響因素比較多，對此，應(yīng)明確大壩填筑施工要求，加強(qiáng)碾壓施工工序控制，提高面板堆石壩建設(shè)質(zhì)量。因此，對面板堆石壩碾壓施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行深入研究迫在眉睫。

1 鋼筋混凝土壩面板堆石壩概況

本文主要以某中型水庫作為研究對象，該水庫的擋水壩為鋼筋混凝土面板堆石壩，大壩的壩頂高程為2664.8m，最大壩高51m大壩頂部寬度為8.0m，大壩頂部長度為217.4m，防浪墻斷面形式為“L”型。在進(jìn)行壩前混凝土面板施工中，采用C30混凝土施工材料，面板底部的厚度為55cm，而面板頂部的厚度為30cm。在后壩施工中，需采用干砌塊石護(hù)坡結(jié)構(gòu)形式，大壩底部的寬度為243.3m。在該鋼筋混凝土面板堆石壩施工中，為了保證碾壓施工質(zhì)量，首先需要進(jìn)行碾壓試驗(yàn)，然后依次為依據(jù)組織碾壓施工，并注意加強(qiáng)碾壓施工質(zhì)量控制。

2 鋼筋混凝土壩面板堆石壩碾壓試驗(yàn)

（1）在鋼筋混凝土面板堆石壩施工前，首先需要進(jìn)行碾壓試驗(yàn)，確定各項(xiàng)施工參數(shù)，然后再應(yīng)用逐步收斂法，對施工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，確定各項(xiàng)施工參數(shù)的最佳值。另外，通過復(fù)核試驗(yàn)的方式，能夠保證面板堆石壩碾壓施工相關(guān)參數(shù)可以取到最佳值，符合水電站項(xiàng)目建設(shè)實(shí)際需要。除此以外，在該鋼筋混凝土面板堆石壩施工中，對于石料，可選擇上有料場施工材料，而上游砂礫石料場則可以作為面板堆石壩次堆石區(qū)砂礫石料。

（2）面板堆石壩碾壓參數(shù)初步選定。對于堆石壩主堆石區(qū)的鋪層厚度，選擇兩個試驗(yàn)參數(shù)，即80cm和100cm。另外，在面板堆石壩過渡區(qū)碾壓施工中，選擇兩種試驗(yàn)參數(shù)，即40cm和50cm。除此以外，對于面板堆石壩的墊層區(qū)域，碾壓試驗(yàn)參數(shù)選擇30cm和40cm兩種。最后，對于碾壓次數(shù)，確定3個試驗(yàn)參數(shù)，即6遍、8遍和10遍。

（3）碾壓試驗(yàn)場地選擇。綜合考慮該水電站鋼筋混凝土面板堆石壩施工現(xiàn)場實(shí)際情況，選擇在大壩壩體外進(jìn)行碾壓試驗(yàn)，試驗(yàn)長度的長度和寬度分別為30m和28m。在每次碾壓試驗(yàn)中，對于碾壓遍數(shù)，均設(shè)置為6遍、8遍和10遍三個試驗(yàn)單元。在碾壓施工中，需要對壓實(shí)沉降量進(jìn)行準(zhǔn)確測試，對此，在各個試驗(yàn)段中，需要布置方格網(wǎng)，而方格網(wǎng)的長度和寬度分別為200cm、150cm。

（4）方格網(wǎng)測點(diǎn)布置。在確定方格網(wǎng)后，在各個試驗(yàn)區(qū)需要設(shè)置控制基樁，并且采用水準(zhǔn)儀對試驗(yàn)段的沉降量進(jìn)行測量。

（5）碾壓試驗(yàn)。在該鋼筋混凝土面板堆石壩碾壓施工中，采用振動碾壓施工技術(shù)，在碾壓施工過程中，需要對各項(xiàng)施工參數(shù)做好詳細(xì)記錄。另外，根據(jù)該堆石壩工程設(shè)計(jì)方案，需加強(qiáng)振動碾壓車輛的行駛速度、碾壓遍數(shù)以及加水量等等。在碾壓過程中，盡量避免錯距碾壓，并注意在同一個碾壓帶上進(jìn)行碾壓試驗(yàn)。另外，對于相鄰碾壓帶，應(yīng)該注意預(yù)留10%以上的壓痕，避免重疊。

（6）試驗(yàn)檢測。在碾壓試驗(yàn)過程中，需要注意在不同碾壓遍數(shù)下，對混凝土材料的壓實(shí)度、含水量、滲透系數(shù)等進(jìn)行測量和分析，另外，對于每個碾壓試驗(yàn)單元，都需要選擇2個以上的試驗(yàn)結(jié)果，并且取平均值將其作為最終試驗(yàn)結(jié)果。在對混凝土干密度進(jìn)行檢測時，可采用挖坑灌水測量方式，在試驗(yàn)區(qū)域，首先進(jìn)行試坑開挖，在試坑中放置塑料播磨，倒入清水，對清水質(zhì)量進(jìn)行測試，然后再推算出現(xiàn)場干密度。在對含水量進(jìn)行測試時，可采用烘干法。

3 鋼筋混凝土壩面板堆石壩碾壓施工工藝

3.1 碾壓施工準(zhǔn)備

（1）在堆石壩碾壓施工前，首先需要做好基底處理。在該大壩施工中，碾壓試驗(yàn)場地為原河床段，根據(jù)現(xiàn)場勘察，地基材料主要為砂卵石地基，綜合考慮大壩施工中基礎(chǔ)處理要求，需要對施工現(xiàn)場地面進(jìn)行碾壓和密實(shí)處理。（2）在碾壓施工前，還需要對施工現(xiàn)場進(jìn)行測量放線，確定碾壓試驗(yàn)場地的邊線、護(hù)樁位置和水準(zhǔn)點(diǎn)，除此以外，還需要對基礎(chǔ)面高程進(jìn)行準(zhǔn)確測量。

3.2 施工工藝

（1）在對鋼筋混凝土面板堆石壩填料施工中，對于料場的填料，需要進(jìn)行取樣試驗(yàn)，確定填料的含水量、擊實(shí)等各項(xiàng)參數(shù)，在獲得監(jiān)理工程師的確認(rèn)后，即可采用自卸車進(jìn)行運(yùn)輸和卸料，將施工材料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場進(jìn)行攤鋪和整平處理。除此以外，為了保證攤鋪厚度的均勻性和準(zhǔn)確性，在碾壓試驗(yàn)帶的兩側(cè)位置，可插入鋼筋棍拉線進(jìn)行控制。（2）整平。在整平處理過程中，局部位置整平難度比較大，對此，可組織施工人員進(jìn)行人工整平處理。在整平施工完成后，還需要再次對混凝土鋪設(shè)厚度進(jìn)行測量。（3）碾壓夯實(shí)處理。在本工程碾壓施工中，選用XS261型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓處理，壓路機(jī)運(yùn)行速度2km/h。從外側(cè)向中間位置進(jìn)行夯實(shí)處理，對于橫向接頭的輪跡，應(yīng)該適當(dāng)重疊，并且重疊寬度控制在40cm以內(nèi)，避免漏壓，保證壓實(shí)度。（4）檢測。在每一層碾壓施工完成后，需要根據(jù)碾壓試驗(yàn)的要求，對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測量和計(jì)算，在確定滿足項(xiàng)目建設(shè)要求后，即可組織進(jìn)行下一層碾壓施工。

4 鋼筋混凝土壩面板堆石壩施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

鋼筋混凝土面板堆石壩的填筑施工量比較大，施工時間比較長，填筑施工質(zhì)量的影響因素比較多。為了保證施工質(zhì)量，必須加強(qiáng)現(xiàn)場施工質(zhì)量檢測，并規(guī)范施工現(xiàn)場行為，保證項(xiàng)目建設(shè)的順利進(jìn)行。鋼筋混凝土面板堆石壩施工質(zhì)量控制流程如圖1所示。

4.1 測量放線

圖1 填筑質(zhì)量控制過程

在面板堆石壩施工前，需要對壩基以及兩岸邊坡進(jìn)行全面清理，利用施工現(xiàn)場控制網(wǎng)對高程和樁號進(jìn)行測量，并做好標(biāo)記，根據(jù)現(xiàn)場測試結(jié)果，繪制基礎(chǔ)地形圖、斷面圖等等。工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員以及地質(zhì)勘查工作人員在對勘察資料做好詳細(xì)記錄和標(biāo)號后，即可組織建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位等進(jìn)行驗(yàn)收。在大壩填筑施工前，還需要根據(jù)填筑單元以及填筑料分區(qū)進(jìn)行測量放線，并采用白灰做好標(biāo)準(zhǔn)，便于為施工質(zhì)量控制提供依據(jù)。

4.2 鋪料

墊層料區(qū)應(yīng)與壩踵面板混凝土邊緊密貼合，并采用擠壓邊墻控制技術(shù)。在鋪料施工過程中，可以采用“貼餅”和高度標(biāo)桿雙重施工質(zhì)量控制方式，避免在施工過程中出現(xiàn)超厚或者是欠料等質(zhì)量問題。如果大塊石比較集中，則可采用小型挖掘機(jī)配合施工。

4.3 灑水

在鋼筋混凝土面板堆石壩施工中，堆石壩料的含水率會對施工質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。在本工程施工中，在含水量控制方面，可將壩外加水與壩面補(bǔ)水方式進(jìn)行有效結(jié)合，具體如下：（1）壩外加水：在組織壩料上壩前，在施工材料運(yùn)輸途中可設(shè)置加水站加水，通常情況下，加水時間應(yīng)控制在15s～18s之間。（2） 壩面補(bǔ)水。在大壩施工作業(yè)面補(bǔ)水方面，可以采用蓄水池管道輸水方式，局部可采用灑水車灑水。（3）加水量控制。在加水量控制方面，可參考碾壓試驗(yàn)所得參數(shù)。對于墊層料，可進(jìn)行含水率試驗(yàn)，如果含水率大于最佳含水率，則應(yīng)該在料場進(jìn)行脫水處理，而如果含水率小于最佳含水率，則應(yīng)該在壩面鋪料區(qū)進(jìn)行灑水處理，確保在墊層料碾壓施工中，能夠滿足含水率要求。

4.4 壓實(shí)

在面板堆石壩碾壓施工中，在平料和灑水完成后即可進(jìn)行壓實(shí)處理。在碾壓施工前，如果鋪料表面已經(jīng)發(fā)生失水，則應(yīng)該及時對作業(yè)面進(jìn)行補(bǔ)水處理。另外，還應(yīng)該嚴(yán)格控制碾壓施工速度和范圍，保證碾壓施工效果。

5 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)如今，我國水利工程建設(shè)數(shù)量和規(guī)模逐漸增加，在水利工程大壩施工中，鋼筋混凝土面板堆石壩的防滲性能比較好，并且施工成本低，因此應(yīng)用范圍廣泛。在具體的施工過程中，需在施工現(xiàn)場選擇試驗(yàn)場地進(jìn)行碾壓試驗(yàn)，通過碾壓試驗(yàn)確定各項(xiàng)施工參數(shù)，并結(jié)合工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案不斷調(diào)整和優(yōu)化。在確定碾壓施工參數(shù)后，即可組織碾壓施工，并注意做好碾壓施工工序控制，提高鋼筋混凝土面板堆石壩施工質(zhì)量，促進(jìn)水利工程可持續(xù)發(fā)展。