水利工程碾壓混凝土施工的技術(shù)要點(diǎn)分析

王磊

摘要：水利工程在施工過程中，需要用到大量的碾壓混凝土，這種混凝土親水性低，水化熱低、易塑性良好、施工進(jìn)度較快等，被廣泛應(yīng)用在壩體建設(shè)和修復(fù)。而碾壓混凝土在使用過程中需要配合特殊的施工工藝，我們稱之為碾壓混凝土施工技術(shù)。碾壓混凝土施工技術(shù)能夠有效提升水利工程的施工質(zhì)量，對(duì)于水利工程的發(fā)展起到積極作用。其施工技術(shù)具有一定的機(jī)械化，與傳統(tǒng)的施工工藝相比，能夠大幅度縮減水利工程的建設(shè)工期。同時(shí)，碾壓混凝土的施工工序更為簡(jiǎn)便，大幅度降低施工單位人工費(fèi)的投入。因此，碾壓混凝土施工技術(shù)的掌握將作為水利施工單位發(fā)展的重要內(nèi)容，所有水利工程人員應(yīng)了解碾壓混凝土施工工藝。本文對(duì)于水利工程碾壓混凝土施工技術(shù)進(jìn)行了分析，明確了其優(yōu)勢(shì)以及技術(shù)要點(diǎn)，以供相關(guān)單位參考。

關(guān)鍵詞：碾壓混凝土;水利工程;施工技術(shù);優(yōu)勢(shì)

引言：碾壓混凝土施工技術(shù)的推廣，提升了水利工程建設(shè)速度，工期隨之縮短，施工材料的使用量也逐漸減少。經(jīng)過多年的不斷發(fā)展，碾壓混凝土施工工藝逐漸完善，為我國水利工程現(xiàn)代化發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，也為我國水利工程的發(fā)展帶來了全新的機(jī)遇。基于此，我國應(yīng)對(duì)這項(xiàng)工程施工技術(shù)進(jìn)行分析，明確施工要點(diǎn)，對(duì)于施工技術(shù)應(yīng)用過程進(jìn)行全方位的分析和總結(jié)，促使碾壓混凝土施工技術(shù)水平的提高。

一、碾壓混凝土施工技術(shù)概述

我們?cè)诜治瞿雺夯炷潦┕ぜ夹g(shù)前，需要對(duì)碾壓混凝土的概念進(jìn)行充分解讀。碾壓混凝土作為一種全新的材料，屬于干硬性貧水泥混凝土。主要組成材料有水、水泥、外加劑、骨料、細(xì)骨料、、及其它摻合料等，在實(shí)際應(yīng)用過程中，施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員需要運(yùn)用運(yùn)輸設(shè)備，將混凝土攤鋪在經(jīng)處理合格的基礎(chǔ)面上，后對(duì)混凝土進(jìn)行碾壓振實(shí)達(dá)到常態(tài)砼的效果，這就是碾壓混凝土施工技術(shù)。碾壓混凝土施工理念在20世紀(jì)末期逐漸得到完善，我國在1986年使用了該項(xiàng)技術(shù)，經(jīng)過了35年的時(shí)間，對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了探索和研究，使這項(xiàng)技術(shù)逐漸完善，也得到了廣泛運(yùn)用。

二、碾壓混凝土施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

第一，碾壓混凝土施工工期短。碾壓混凝土在施工過程中，通過通倉薄層鋪料分層多次碾壓，將混凝土壓實(shí)，這與傳統(tǒng)的水泥混凝土施工相比能夠大大提升施工效率，縮短了一半的工期。

第二，施工成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)水泥混凝土，施工后整體結(jié)構(gòu)也更簡(jiǎn)單。碾壓混凝土灌漿與縱縫系統(tǒng)較少，通過薄層碾壓與及時(shí)采取混凝土溫控技術(shù)能夠大幅度縮短工程施工冷卻期;碾壓混凝土在分層碾壓后，可以運(yùn)用切縫機(jī)對(duì)碾壓砼坯層厚度進(jìn)行直接切縫，形成變形縫。

第三，碾壓混凝土在施工過程中，不僅能夠應(yīng)用傳統(tǒng)的水泥混凝土作為原材料，例如人工碎石料、砂礫料等，還可以應(yīng)用傳統(tǒng)水泥混凝土中不能使用的人工碎石粉，提高石粉的含量，不僅能夠節(jié)約水泥用量，還能夠保障碾壓混凝土的密實(shí)性。

第四，在水利工程施工過程中，常常會(huì)受到不可抗力的影響。例如洪水、暴風(fēng)、極端天氣等。其中洪水將影響到大壩的整體性，當(dāng)洪水的趨勢(shì)超出了施工標(biāo)準(zhǔn)的洪水頻率，傳統(tǒng)的混凝土重力壩，需要運(yùn)用縱縫通水平壓措施。而碾壓混凝土不同，可以實(shí)現(xiàn)過水流通，并且不會(huì)對(duì)土壩整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，避免了冷擊應(yīng)力裂縫的出現(xiàn)，提升了結(jié)構(gòu)的整體性。

三、水利工程碾壓混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

1、重視原材料控制

在開展水利工程施工時(shí)，應(yīng)重視施工材料的控制，對(duì)原材料檢測(cè)報(bào)告以及合格證進(jìn)行檢測(cè)，確保質(zhì)量評(píng)定資料合格后，對(duì)材料進(jìn)行復(fù)試，檢測(cè)符合標(biāo)準(zhǔn)后，方可使用到水利工程施工中。一旦發(fā)現(xiàn)材料存在問題，應(yīng)在一天之內(nèi)，對(duì)不達(dá)標(biāo)的材料進(jìn)行處理。其中，在所有原材料檢測(cè)過程中，水泥、外加劑和粗細(xì)骨料的檢測(cè)工作將作為重點(diǎn)。由于其質(zhì)量將直接影響到碾壓混凝土的質(zhì)量。因此，為保障碾壓混凝土不會(huì)出現(xiàn)泛漿難、泛漿少，應(yīng)嚴(yán)格按照材料檢測(cè)規(guī)范開展水泥、外加劑和粗細(xì)的檢測(cè)工作，對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的掌控，從源頭抓起，做到保質(zhì)保量。

2、制定合理的施工方案

在開展水利工程建設(shè)過程中，由于整個(gè)工程的建設(shè)工期比較長，跨度比較大，常會(huì)受到不可抗力等自然因素的影響，出現(xiàn)一些預(yù)料外的情況。例如施工現(xiàn)場(chǎng)的地勢(shì)地形、施工場(chǎng)地的天氣、氣溫狀況、惡劣天氣的影響等，都將對(duì)整個(gè)工程施工質(zhì)量以及工期產(chǎn)生難以預(yù)估的影響。因此，應(yīng)結(jié)合水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀態(tài)，制定合理的施工方案，對(duì)于碾壓混凝土施工技術(shù)操作規(guī)則進(jìn)行細(xì)化，不斷檢測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)周圍水文、地質(zhì)、氣候等。與此同時(shí)，在制定施工方案時(shí)，也要提前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備，重視突發(fā)情況的處理，避免其對(duì)整個(gè)工程帶來無法逆轉(zhuǎn)的影響。不斷調(diào)整施工方案，確保碾壓混凝土施工技術(shù)能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，提升整個(gè)水利工程施工質(zhì)量。

3、重視施工質(zhì)量控制工作

在應(yīng)用碾壓混凝土施工技術(shù)開展施工時(shí)，應(yīng)重視質(zhì)量控制工作，包括碾壓混凝土的拌合與澆筑。首先，在開展碾壓混凝土拌合前，應(yīng)嚴(yán)格結(jié)合實(shí)驗(yàn)室提供的數(shù)據(jù)，明確混凝土拌合的時(shí)間以及各種原材料的投放順序，重視施工材料的配置以及施工設(shè)備的保養(yǎng)。其次，在澆筑碾壓混凝土過程中，應(yīng)重視各項(xiàng)集料的運(yùn)輸，碾壓和鋪設(shè)工作，并將其作為質(zhì)量控制的核心，配置專業(yè)的質(zhì)量檢測(cè)人員，巡查碾壓混凝土的拌合和澆筑過程。一旦發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行整改，避免出現(xiàn)安全隱患。在澆筑過程中，如果發(fā)現(xiàn)有薄層狀況出現(xiàn)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行反復(fù)碾壓在整個(gè)過程中，不需要設(shè)置縱縫，從而保障碾壓施工的順利開展。

4、指導(dǎo)碾壓施工和卸料

在開展水利工程施工時(shí)，由于施工現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境較為特殊，因此，需要在指定的地點(diǎn)開展卸料工作。在卸料過程中，應(yīng)重視對(duì)骨料的控制和分類。在開展骨料分類過程中，施工現(xiàn)場(chǎng)通常運(yùn)用機(jī)械平倉和人工鏟出兩種方式。施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員要確保胚子厚度不大于35cm，從而保障整個(gè)倉面的光滑性，按照0.8：1的比例不斷調(diào)整水和灰。在調(diào)節(jié)好水泥砂漿后，應(yīng)將其覆蓋至初凝冷縫的部位，并持續(xù)覆蓋碾壓混凝土。

在開展混凝土碾壓時(shí)，施工人員可以應(yīng)用雙輪高頻的震動(dòng)碾，運(yùn)用搭接法開展碾壓工作，搭接的寬度應(yīng)在20公分左右，振動(dòng)碾壓行走的速度通常在一小時(shí)1.2km左右，不得大于1.5km/小時(shí)，不得小于1km/小時(shí)，碾壓的遍數(shù)是“2+8+2”，振動(dòng)頻率為“無振-有振-無振”。與此同時(shí)，還需重視碾壓混凝土的強(qiáng)度控制工作，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后，需要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行沖毛和澆水，重視混凝土養(yǎng)護(hù)工作。

5、斜層碾壓坡腳處理

由于水利工程的特殊性，需要開展斜層碾壓施工。而斜層碾壓與平層碾壓存在著一定的差異，斜層碾壓在施工過程中，應(yīng)重視施工坡腳部分的混凝土攤鋪。施工人員應(yīng)按照大于1：10坡度開展斜層放樣，碾壓層底角水平寬度一般為3m左右。在底腳范圍內(nèi)開展水平攤鋪和碾壓。與此同時(shí)，應(yīng)重視底角平層的碾壓，并且斜層攤鋪下的坡腳不應(yīng)該超過平層外邊緣，重視整個(gè)碾壓施工過程。與此同時(shí)，平層外邊緣底角應(yīng)與斜層攤鋪坡腳一起開展碾壓，碾壓機(jī)不應(yīng)超出平層的外邊緣線，再處理坡腳時(shí)，需要再開展下層的坡腳切除。切除的混凝土底部一旦沒有砂漿的話，應(yīng)繼續(xù)向后切除，直到切除到混凝土底。

6、防滲層設(shè)置

在碾壓混凝土的上游面部位，需要設(shè)置防滲層。而防滲層的混凝土原材料需要采用二級(jí)配，對(duì)于抗?jié)B等級(jí)的最小允許范圍值如下：當(dāng)整個(gè)結(jié)構(gòu)高度不大于30m時(shí)，抗?jié)B等級(jí)最小為w4;高度在30m-70m間時(shí)，抗?jié)B等級(jí)最小為W6;當(dāng)高度大于70m時(shí)，抗?jié)B等級(jí)不得小于W8。當(dāng)高度大于150m時(shí)，需要專家開展研究工作，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況予以確定。二級(jí)配碾壓混凝土防滲層的厚度應(yīng)該為整個(gè)結(jié)構(gòu)的1/30-1/15，最小的厚度應(yīng)滿足規(guī)范要求。當(dāng)混凝土防滲層運(yùn)用變態(tài)混凝土?xí)r，厚度也控制在30公分到50公分。當(dāng)運(yùn)用常態(tài)混凝土做抗?jié)B層時(shí)，由于整個(gè)操作容易受到干擾，碾壓混凝土與常態(tài)混凝土的凝結(jié)時(shí)間相差較大，因此很難同步混凝土澆筑工作進(jìn)度。因此，我國已經(jīng)普遍應(yīng)用二級(jí)配碾壓混凝土作為整個(gè)水利工程壩體的防滲層。也可以采用瀝青作為壩體的防滲層，但由于其后期維護(hù)工作難度大，在實(shí)際施工中，應(yīng)用頻率不高。

7、重視整個(gè)結(jié)構(gòu)排水和止水控制

在用碾壓混凝土施工技術(shù)開展壩體建設(shè)工作時(shí)，應(yīng)重視壩體排水設(shè)施的布置，盡可能減小整個(gè)壩體內(nèi)的滲透壓強(qiáng)。在碾壓混凝土重力壩、高壩的誘導(dǎo)縫或是橫縫上游面附近設(shè)置止水，運(yùn)用厚度為1mm或1.6mm的止水銅片。對(duì)于低、中壩的止水工作，可以對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化，在誘導(dǎo)縫或是橫縫上游面安置第一道止水片，埋入混凝土內(nèi)20cm-25cm。對(duì)于壩內(nèi)的豎向排水裝置，應(yīng)設(shè)置在上游防滲層的下游部分，通常運(yùn)用埋設(shè)透水管，鉆孔等方式開展工作，孔距應(yīng)控制在2-3m內(nèi)?？椎膬?nèi)徑應(yīng)在76-102mm間。

8、重視碾壓混凝土養(yǎng)護(hù)工作

在碾壓混凝土完成施工后，就需要開展混凝土養(yǎng)護(hù)工作。這樣不僅能夠強(qiáng)化混凝土材料硬度，還能夠充分保障其質(zhì)量。因此，應(yīng)對(duì)以下部分進(jìn)行控制。第一，要保障養(yǎng)護(hù)時(shí)間充足，確保水泥和水能夠得到充分融合。第二，需重視整體結(jié)構(gòu)的保濕工作，使用保水性好的材料覆蓋在碾壓混凝土結(jié)構(gòu)表面，安排施工人員定期進(jìn)行灑水。第三，當(dāng)碾壓混凝土強(qiáng)度能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要開展混凝土的切縫工作，并且合理處置收縮縫。

四、水利工程中碾壓混凝土施工質(zhì)量控制

水利工程施工周期較長，系統(tǒng)性和綜合性比較強(qiáng)，工程施工量較大，施工環(huán)境較為復(fù)雜，對(duì)施工工藝要求比較高。為了保障水利工程碾壓混凝土施工工藝的合理性，應(yīng)采用有效的技術(shù)控制措施。在此階段中，需要控制的因素有摻合料的配合比、水泥和摻合料的混合比、碾壓混凝土面結(jié)合處的處理以及養(yǎng)護(hù)管控等等。其中，摻合料配合比控制對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量將產(chǎn)生直接影響。因此，應(yīng)在控制配合比時(shí)，著重對(duì)粗骨料級(jí)配進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制好砂石的含石料、含泥量、含水量、一旦發(fā)現(xiàn)骨料存在超標(biāo)的現(xiàn)象，用及時(shí)對(duì)水量進(jìn)行調(diào)整。其次，在開展碾壓時(shí)，應(yīng)對(duì)于混凝土的粘稠度進(jìn)行控制，一旦發(fā)現(xiàn)混凝土澆筑溫度或出機(jī)溫度不符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)用密度儀檢測(cè)混凝土的實(shí)際壓實(shí)度，對(duì)于不合格的地方進(jìn)行二次碾壓。為保障混凝土整體結(jié)構(gòu)的牢固性，需對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行抗壓檢測(cè)。只有滿足設(shè)計(jì)要求，保障混凝土強(qiáng)度值在合理范圍內(nèi)，才能保障碾壓混凝土施工工藝的質(zhì)量。最后，在每一處施工部位結(jié)束施工后，需要撒水浸潤，并配置專業(yè)的養(yǎng)護(hù)人員，對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)溫度做好記錄。施工人員對(duì)應(yīng)重視澆筑后三天內(nèi)的溫度觀察。為了避免外部溫度變化對(duì)于混凝土內(nèi)部溫度變化產(chǎn)生影響，在氣候變化時(shí)，需要提升溫度觀測(cè)工作次數(shù)，并采取有效的保溫或降溫措施。

五、有效處置碾壓混凝土施工質(zhì)量問題

水利工程碾壓混凝土施工技術(shù)在運(yùn)用過程中，常會(huì)由于對(duì)于技術(shù)了解程度不夠，出現(xiàn)質(zhì)量不合格的情況，其主要原因是并未及時(shí)控制施工階段的質(zhì)量問題。為了提升碾壓混凝土的施工質(zhì)量，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)強(qiáng)化質(zhì)量管理工作，配置質(zhì)量檢測(cè)人員對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行檢測(cè)記錄。施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)實(shí)行責(zé)任制，一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)問題階段存在問題，應(yīng)進(jìn)行整改，對(duì)于涉事人員予以處罰。與此同時(shí)，為了提升碾壓混凝土的施工質(zhì)量，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)制定有效的質(zhì)量監(jiān)督管理計(jì)劃，例如記錄碾壓混凝土結(jié)構(gòu)在拆模后表面是否存在破損的情況、混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)狀態(tài)、拆模時(shí)間及狀態(tài)等，全方位分析結(jié)構(gòu)情況記錄結(jié)果。參照碾壓混凝土施工規(guī)范，一旦結(jié)構(gòu)參數(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修正。

碾壓混凝土如果出現(xiàn)裂縫，應(yīng)對(duì)裂縫狀態(tài)和程度進(jìn)行分析，明確裂縫形成原因，結(jié)合原因開展補(bǔ)救措施，配置職業(yè)素質(zhì)高的檢測(cè)人員定期對(duì)裂縫進(jìn)行巡檢，保障混凝土結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量。在開展修補(bǔ)工作時(shí)，應(yīng)保障修補(bǔ)方式的合理性，嚴(yán)格按照施工規(guī)范要求開展修補(bǔ)工作，避免造成二次破壞。此外，施工人員應(yīng)盡可能避免裂縫的出現(xiàn)，定期開展施工人員培訓(xùn)工作，確保一線施工人員能夠了解碾壓混凝土施工技術(shù)，為后續(xù)工程管理工作良好開展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)語：綜上所述，水利工程施工過程中常會(huì)用到碾壓混凝土施工技術(shù)，一旦施工人員操作不規(guī)范，將影響整個(gè)水利工程質(zhì)量和使用壽命。因此，施工人員應(yīng)把握施工技術(shù)重點(diǎn)，在施工階段提升碾壓混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，為后續(xù)維護(hù)工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在開展施工前，應(yīng)編制有實(shí)際指導(dǎo)意義的專項(xiàng)施工方案，對(duì)整個(gè)施工流程進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，盡可能做到節(jié)約成本，提升水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性。與此同時(shí)，水利工程施工單位應(yīng)重視人員的素質(zhì)培養(yǎng)，提升人員綜合素質(zhì)，保障碾壓混凝土施工能夠充分發(fā)揮出施工快捷優(yōu)勢(shì)。

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