[ 作者簡(jiǎn)介 ]

易剛，男，湖南醴陵人，湖南創(chuàng)力工程技術(shù)有限公司，工程師，大專(zhuān)，研究方向：水利水電工程工作。

[ 摘要 ]

水利工程是與人們生活息息相關(guān)的民生建設(shè)工程，受到了各界的重視和關(guān)注。其中，碾壓混凝土施工技術(shù)是整個(gè)水利工程中的重要組成部分，因其眾多的優(yōu)勢(shì)受到施工部門(mén)的廣泛關(guān)注。將碾壓混凝土施工技術(shù)應(yīng)用到水利工程大壩的建設(shè)當(dāng)中，不僅可以提高壩體的堅(jiān)固程度，還能夠節(jié)省大量的人力物力資源，加快整體的工程效率，提高整體的施工技術(shù)水平?；诖?，筆者對(duì)碾壓混凝土技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析，并總結(jié)其施工中需要注意的事項(xiàng)，希望能夠?qū)δ雺夯炷良夹g(shù)在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用有所幫助。

[ 關(guān)鍵詞 ]

水利工程;碾壓混凝土;大壩施工

現(xiàn)代化社會(huì)之所以有極為迅速且高質(zhì)量的發(fā)展，離不開(kāi)基礎(chǔ)設(shè)施的支持，水利工程便是至關(guān)重要的基礎(chǔ)建設(shè)，其不僅是群眾生命及財(cái)產(chǎn)安全的有效保障，更是促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的一大助力。

碾壓混凝土的構(gòu)成成分眾多，其中涵蓋多種類(lèi)型的施工材料，如石灰石、火山灰、水泥等，正是因?yàn)橛羞@些材料的加入，混凝土的強(qiáng)度可以在原先的基礎(chǔ)上得到顯著提升，讓水利工程的關(guān)鍵部位能夠具有較高的抗?jié)B性。為了可以讓混凝土更加符合水利工程的實(shí)際需求，可以在混凝土中加入摻合料或者是外加劑等先進(jìn)的材料來(lái)有針對(duì)性地提升混凝土的整體性能。碾壓混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于水利工程的整體質(zhì)量和水平有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 碾壓混凝土施工技術(shù)概述

水利工程中的碾壓混凝土技術(shù)，指的是將粗骨料、砂、水、摻合料等各種材料在特定的比例下均勻攪拌所形成的混合料經(jīng)由碾壓和鋪筑的技術(shù)。碾壓混凝土技術(shù)的整體流程相對(duì)簡(jiǎn)單，在整個(gè)施工過(guò)程中的水泥消耗量相對(duì)較小，正是因?yàn)檫@些特點(diǎn)，使這一技術(shù)在水利工程中被廣泛應(yīng)用。與一般的混凝土技術(shù)相比，碾壓混凝土表現(xiàn)出系統(tǒng)性和綜合性特點(diǎn)，具體表現(xiàn)為：

（1）施工工藝。在利用碾壓混凝土技術(shù)開(kāi)展相應(yīng)的施工作業(yè)時(shí)，不同水平層之間的配合度要達(dá)到要求，這一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是由碾壓混凝土工藝特殊性所決定。

（2）動(dòng)態(tài)控制。碾壓混凝土施工時(shí)，很多動(dòng)態(tài)性因素都會(huì)對(duì)最終的施工效果產(chǎn)生直接的影響，為提升施工效果，需在碾壓混凝土施工時(shí)開(kāi)展動(dòng)態(tài)化管理，注重對(duì)氣溫的監(jiān)測(cè)，做好每個(gè)環(huán)節(jié)的溫度參數(shù)控制，減小降雨、日照等對(duì)施工造成的不利影響。

2 水利工程大壩碾壓混凝土施工工藝

2.1 碾壓混凝土配合比

在水利工程碾壓混凝土施工中，對(duì)混合料的配合比設(shè)計(jì)很重要，為保障配合比的科學(xué)性，專(zhuān)業(yè)施工人員要根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的全面調(diào)查、施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、配合比試驗(yàn)等來(lái)確定。對(duì)于早期的碾壓混凝土壩體而言，在施工時(shí)多采用的是膠凝材料量偏少的貧漿碾壓混凝土，其中，水泥+活性摻合料的用量不超每立方米100千克，而隨著碾壓混凝土施工工藝和技術(shù)的不斷進(jìn)步，當(dāng)下的水利工程碾壓混凝土施工時(shí)更多采用的是膠凝材料用量較多的富漿碾壓混凝土，該混凝土材料中水泥+活性摻合料的用量超過(guò)了每立方米150千克。根據(jù)當(dāng)下在水利工程中的碾壓混凝土的應(yīng)用現(xiàn)狀，平均膠凝材料用量保持在每立方米173千克左右，其中，水泥和活性摻合料分別為每立方米千克、每立方米94千克。隨著工程領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，膠凝材料的概念也發(fā)生了一定的轉(zhuǎn)變，在傳統(tǒng)概念下，膠凝材料指的是水泥與活性摻合料，而最早使用的活性摻合料為粉煤灰。

2.2 碾壓混凝土的入倉(cāng)工藝

在碾壓混凝土施工流程中，入倉(cāng)工藝的選擇也十分重要，在當(dāng)下的技術(shù)發(fā)展中，碾壓混凝土入倉(cāng)工藝包含了自卸汽車(chē)直接入倉(cāng)、深槽皮帶機(jī)入倉(cāng)、真空負(fù)壓溜槽入倉(cāng)等多種工藝，不同的入倉(cāng)工藝都有其對(duì)應(yīng)的應(yīng)用要求和使用條件。比如，對(duì)于自卸汽車(chē)入倉(cāng)方式而言，這一入倉(cāng)工藝的簡(jiǎn)單性、高效性較強(qiáng)，但這一入倉(cāng)工藝在應(yīng)用時(shí)，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的地形條件、交通條件、入倉(cāng)高度等都有著嚴(yán)格的要求，在入倉(cāng)過(guò)程中可能存在入倉(cāng)道路的墊砟情況，為使入倉(cāng)工作順利開(kāi)展，入倉(cāng)實(shí)施之前應(yīng)做好輪胎的沖洗工作，并進(jìn)行對(duì)應(yīng)的脫水路段設(shè)置。在大壩下部、倉(cāng)面高程較低位置處一般可采用這一入倉(cāng)工藝，但具體應(yīng)用時(shí)只能夠從大壩下游入倉(cāng)，否則可能會(huì)破壞上游防滲面。對(duì)于深槽皮帶機(jī)入倉(cāng)，一般更適用于小型的碾壓混凝土壩，入倉(cāng)工藝流程也相對(duì)簡(jiǎn)單，在開(kāi)展入倉(cāng)作業(yè)時(shí)，進(jìn)度管理便捷，但是其施工時(shí)往往需消耗相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間。塔帶機(jī)入倉(cāng)方式可直接從拌和樓將配制好的碾壓混凝土運(yùn)輸?shù)絺}(cāng)面，整個(gè)運(yùn)輸時(shí)的人力資源投入量大，且需要消耗相對(duì)高的成本，在大型碾壓混凝土壩中一般采用的是這種入倉(cāng)工藝。如果大壩壩肩較陡，則更適宜采用真空溜槽法。

2.3 鋪設(shè)碾壓混凝土工藝

當(dāng)碾壓混凝土被運(yùn)輸?shù)焦こ态F(xiàn)場(chǎng)以后，要在特定的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行混凝土的鋪設(shè)，在鋪設(shè)工作開(kāi)展時(shí)，要確保層間結(jié)合效果。如在鋪設(shè)環(huán)節(jié)層間結(jié)合效果不佳，會(huì)引起裂縫或者層間滲漏水，導(dǎo)致混凝土的抗剪能力難以達(dá)到預(yù)期，因此為使層間結(jié)合效果良好，在開(kāi)展?jié)仓鳂I(yè)時(shí)，應(yīng)注意澆筑間隔和初凝時(shí)間方面的控制。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)時(shí)，將水泥凈漿直接澆筑在倉(cāng)面上，加速新碾壓面與舊碾壓面的結(jié)合速度，減少層間滲透問(wèn)題的出現(xiàn)。如果水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)的施工場(chǎng)地有限，一般可利用臺(tái)階鋪筑法，以提升總體的混凝土鋪筑效率。

在水利工程的混凝土鋪筑中，也可采用斜層攤鋪法。有效地應(yīng)用這一施工方法，可以有效解決澆筑薄層的情況，不僅可提高施工質(zhì)量，更可以提升施工效率，尤其是在斜層平推攤鋪工藝下，施工進(jìn)度受到其他因素的影響相對(duì)較小，具有多種技術(shù)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)在開(kāi)展施工作業(yè)時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)的澆筑面積相對(duì)大的情況下，利用斜層平推鋪筑法的澆筑強(qiáng)度相對(duì)較小，所需使用的機(jī)械設(shè)備較少，且施工操作相對(duì)簡(jiǎn)單，資金投入也相對(duì)較小，現(xiàn)場(chǎng)施工人員可根據(jù)總體的施工要求來(lái)減小間隔時(shí)間，可以更好地保障碾壓層的結(jié)合。因?yàn)樗こ痰慕ㄔO(shè)施工規(guī)模龐大，施工周期較長(zhǎng)，在漫長(zhǎng)的施工時(shí)間段內(nèi)，可能會(huì)遭遇強(qiáng)降雨，當(dāng)水量過(guò)大時(shí)，斜面?zhèn)}面具有較強(qiáng)的排水能力，也就可以減小降水對(duì)于工程質(zhì)量造成的不利影響。

2.4 碾壓混凝土養(yǎng)護(hù)工藝

大壩碾壓混凝土施工時(shí)，為達(dá)到壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求，往往要使碾壓混凝土的強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。因此，當(dāng)相應(yīng)的施工作業(yè)結(jié)束以后，需開(kāi)展一段時(shí)間的養(yǎng)護(hù)工作。對(duì)于干硬性混凝土，其中的含水量偏低，如果在施工結(jié)束以后混凝土中的水分得不到及時(shí)有效的補(bǔ)充，在一段時(shí)間內(nèi)混凝土的強(qiáng)度將無(wú)法達(dá)到要求，也就無(wú)法保障大壩的結(jié)構(gòu)性能。因此，為保障碾壓混凝土的養(yǎng)護(hù)效果，應(yīng)從以下幾方面來(lái)開(kāi)展養(yǎng)護(hù)工作：①在碾壓混凝土施工全面結(jié)束以后，立即安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)混凝土的養(yǎng)護(hù)，對(duì)已經(jīng)完成的施工部分，進(jìn)行保濕材料的覆蓋;②詳細(xì)掌握關(guān)于縮縫切割的施工工藝流程，以保障切割質(zhì)量，一般情況下，碾壓工作結(jié)束8小時(shí)后就可開(kāi)展切割縮縫處理，在切割過(guò)程中，施工人員要嚴(yán)格在預(yù)定的位置上實(shí)施切割，注意對(duì)切割縫深度的科學(xué)控制;③大壩碾壓混凝土?xí)r，如果水分急劇減少，可能會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂問(wèn)題，針對(duì)這一情況，在養(yǎng)護(hù)工作開(kāi)展時(shí)需保持養(yǎng)護(hù)溫度在相對(duì)較低的水平。

2.5 混凝土碾壓施工注意事項(xiàng)

雖然在水利工程施工中的碾壓混凝土施工有著多方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但在具體的施工作業(yè)開(kāi)展過(guò)程中，常常會(huì)存在很多施工不規(guī)范的情況，加劇質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。因此，為保障碾壓混凝土施工質(zhì)量，在整個(gè)的施工過(guò)程中，應(yīng)做好相應(yīng)的質(zhì)量控制：①在碾壓混凝土鋪設(shè)作業(yè)實(shí)施之前，在施工縫位置處要進(jìn)行水泥砂漿的鋪設(shè)，而在防滲混凝土層面上應(yīng)進(jìn)行水泥粉煤灰凈漿的鋪灑。結(jié)合工程施工時(shí)的溫度和空氣的濕度情況，進(jìn)行碾壓層允許間隔時(shí)間的控制，一般該時(shí)間間隔保持在6～8小時(shí);②卸料攤鋪平倉(cāng)條帶，應(yīng)與水流方向保持垂直，但因?yàn)榇嬖跈M向廊道切割、孔底側(cè)邊窄條形的影響，攤鋪平倉(cāng)條帶應(yīng)與水流方向保持平行，如果迎水面在8～15米的范圍之間，碾壓方向應(yīng)與水流方向保持垂直，平倉(cāng)厚度每層32厘米，每次的攤鋪厚度保持在30厘米左右;③碾壓混凝土的碾壓環(huán)節(jié)，應(yīng)分條帶來(lái)開(kāi)展，不同碾壓條帶間保持10～20 小時(shí)的搭接寬度，但端頭部位的搭接寬度應(yīng)保持在200小時(shí)左右;④借助大型振動(dòng)碾來(lái)完成碾壓施工，遵循先無(wú)振碾壓后有振碾壓、再無(wú)振碾壓的順序。

3 工程概況

以某水庫(kù)大壩工程為例，分析其屬于Ⅱ級(jí)大型多年調(diào)節(jié)水庫(kù)，具有防洪、灌溉、供水、發(fā)電等功能，控制流域面積422平方千米。水庫(kù)樞紐工程包括攔河壩、泄洪建筑物、水電站、灌溉和供水渠首工程。其中攔河壩采用碾壓混凝土重力壩面板，壩頂高程119米，全長(zhǎng)295.5米，最大壩高74米，混凝土總澆筑量43.56萬(wàn)立方米。

3.1 材料配比

碾壓混凝土配合比設(shè)計(jì)采用絕對(duì)體積法，要求混凝土的抗凍性、強(qiáng)度和抗?jié)B性滿(mǎn)足要求。根據(jù)相關(guān)規(guī)范，施工前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，如明確外加劑的種類(lèi)和性能、最大粒徑、表觀密度、級(jí)配、含水量等，并通過(guò)試驗(yàn)確定攪拌用水;選擇混砂時(shí)，應(yīng)遵循“混合料VC值最小、強(qiáng)度高、骨料分離小、表觀密度高”的原則，合理確定砂率。通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)配合比的合理性，確定施工配合比，并報(bào)監(jiān)理單位審查，經(jīng)批準(zhǔn)后方可使用。

3.2 混凝土攤鋪與碾壓

本工程碾壓混凝土采用進(jìn)占鋪料法，自卸車(chē)在通過(guò)平倉(cāng)機(jī)平整后的料層上運(yùn)行，每層填30～40厘米厚混凝土，邊角采用人工攤鋪。由于碾壓作業(yè)直接關(guān)系到壩體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，因此有必要開(kāi)展質(zhì)量控制工作，開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作，合理確定實(shí)際碾壓參數(shù)。

3.3 層面處理

在碾壓混凝土鋪筑過(guò)程中，由于影響因素較多，很容易出現(xiàn)鋪筑層間距過(guò)長(zhǎng)的現(xiàn)象。如果上部混凝土沒(méi)有初凝，可以鋪設(shè)新的一層。如果超過(guò)2小時(shí)，應(yīng)采用以下處理方法：第一，選擇高壓水槍處理混凝土層的粗糙表面，壓力通常為0.5兆帕，并及時(shí)清理所有骨料和形成的浮皮;第二，在粗糙表面鋪一層水泥砂漿，厚度為1.5厘米，強(qiáng)度高于碾壓混凝土混合料。

4 提升水利工程中碾壓混凝土施工質(zhì)量要點(diǎn)

4.1 施工材料選擇

施工材料是工程的基礎(chǔ)構(gòu)件，關(guān)系到整個(gè)工程質(zhì)量的高低，是非常重要的因素，會(huì)直接影響到工程的質(zhì)量。負(fù)責(zé)選購(gòu)材料的人員一定要在充分了解設(shè)計(jì)圖紙之后再去對(duì)材料進(jìn)行采購(gòu)，要選擇滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的材料，并且找經(jīng)常合作或者信譽(yù)度高的材料廠家進(jìn)行材料的采購(gòu)，從頭保證工程質(zhì)量。另外，施工過(guò)程中材料準(zhǔn)備和攪拌要做好動(dòng)態(tài)控制工作，攪拌前計(jì)算好材料運(yùn)用的比例，保證材料的優(yōu)質(zhì)，這樣不但可以降低工程的成本還可以節(jié)省時(shí)間從而提高工程的效率。

4.2 混凝土澆筑

混凝土澆筑工作的有效進(jìn)行有助于提升整體的施工效率。一般施工人員要對(duì)混凝土的碾壓遍數(shù)、入倉(cāng)溫度等都進(jìn)行有效的控制。在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，施工人員還需要注意控制輔料的厚度、施工污染、混凝土澆筑的時(shí)間間隔等問(wèn)題，才能促進(jìn)水利工程中大壩碾壓混凝土施工技術(shù)的不斷提升。

4.3 施工運(yùn)輸

施工運(yùn)輸在整個(gè)過(guò)程中有著非常重要的地位，卸車(chē)的高效運(yùn)輸能夠保證混凝土的質(zhì)量，為了盡可能地減少混凝土出現(xiàn)分層離析的現(xiàn)象，要盡可能地縮小運(yùn)輸?shù)木嚯x并且選擇相對(duì)平坦的道路進(jìn)行運(yùn)輸。由于需要保證混凝土的熱量不過(guò)多損失，還需要使用棉進(jìn)行保溫，最終促進(jìn)水利工程中大壩碾壓混凝土施工技術(shù)有效提高。

4.4 溫控措施

碾壓混凝土施工過(guò)程的溫度控制主要可以為分為如下幾個(gè)階段：

（1）拌和溫度控制。包括合理選擇低水化熱的水泥、混凝土骨料預(yù)冷處理與各種原材料溫度控制等，同時(shí)做好出機(jī)口溫度檢測(cè)。

（2）運(yùn)輸溫度控制?；炷吝\(yùn)輸車(chē)輛上需搭設(shè)遮陽(yáng)棚，合理縮短混凝土的裝倉(cāng)時(shí)間，一般情況下需將混凝土運(yùn)輸溫度的回升幅度控制在19℃。

（3）倉(cāng)內(nèi)溫度控制。此階段主要控制措施包括溫度檢測(cè)、覆蓋保溫材料檢查等，同時(shí)在混凝土內(nèi)設(shè)置冷卻水管，做好冷卻水溫檢測(cè)，防止出現(xiàn)高溫施工的情況。

（4）養(yǎng)護(hù)溫度控制：主要采取保濕養(yǎng)護(hù)、通水冷卻等方式，全面落實(shí)水溫檢測(cè)工作。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，碾壓混凝土技術(shù)在實(shí)施的時(shí)候具有諸多其他技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，能夠降低工作成本，操作起來(lái)也十分簡(jiǎn)單方便，還能夠切實(shí)保證水利工程具有更強(qiáng)的防滲性。此種技術(shù)的使用在提升工程質(zhì)量的同時(shí)可以讓水利工程獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益，具有重要應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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