水庫大壩碾壓混凝土的施工技術(shù)

1浙江省正邦水電建設(shè)有限公司 310051；2浙江省正邦水電建設(shè)有限公司 310051

摘要：眾所周知，我國(guó)水利施工項(xiàng)目的數(shù)量隨著國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)建設(shè)的重視程度的加深正在與日俱增，這勢(shì)必會(huì)提升對(duì)碾壓混凝土施工的要求。為確保大壩施工的綜合效益保持增長(zhǎng)的趨勢(shì)，我們有必要在混凝土大壩的施工過程中實(shí)施碾壓混凝土施工。同時(shí)，要采用有關(guān)施工技術(shù)提高混凝土大壩的質(zhì)量水平，將其使用功能發(fā)揮得淋漓盡致，筆者在下文將結(jié)合相關(guān)工程實(shí)例具體分析碾壓混凝土施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：碾壓混凝土；水利施工；施工技術(shù)

引言

碾壓混凝土施工技術(shù)是在傳統(tǒng)混凝土澆筑法的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一次創(chuàng)新，是干硬性混凝土依靠振動(dòng)、憑借土石壩施工工藝來實(shí)現(xiàn)碾壓目的的新型施工技術(shù)。其具有相當(dāng)高的機(jī)械化程度，既能夠降低部分施工成本，又能在減少施工時(shí)間的同時(shí)使施工工序簡(jiǎn)化，可謂是當(dāng)下水利施工中最常用的一項(xiàng)施工技術(shù)。因此，在建設(shè)混凝土大壩時(shí)，我們有必要采取碾壓混凝土施工技術(shù)，有效提升大壩體積與高度，從而確保大壩建設(shè)增加效益。

1 工程概況

某工程為總庫容為899萬m3、興利庫容達(dá)597m3、流域面積達(dá)116km2的水庫建設(shè)，設(shè)定洪標(biāo)準(zhǔn)為50 年一遇，100年一遇洪水校核，大壩屬于碾壓混凝土重力壩，設(shè)計(jì)壩頂有180.5m長(zhǎng)、壩高達(dá)76.3m。水庫的主要建筑物涵蓋了排沙洞、下游電站、大壩（溢流壩段與擋水壩段）、供水引水管道。壩頂有6.5m寬、726.3m高，大壩建基面高程為650.0m。本工程主體混凝土主要涵蓋了擋水壩段、溢流壩段以及排沙洞等結(jié)構(gòu)混凝土，其總量多達(dá)23.8 萬m3。

2 碾壓混凝土的施工特點(diǎn)

碾壓混凝土屬于干硬性混凝土，其具有以下特點(diǎn)：水泥用量較少、含砂率較大、無流動(dòng)性。碾壓混凝土的表面可以行走碾壓機(jī)械，其運(yùn)輸、平倉、振實(shí)、切縫等施工工序都可以使用普通機(jī)械進(jìn)行，有利于實(shí)現(xiàn)施工的機(jī)械化。碾壓混凝土的水泥用量少、摻入大量的混合材料，所以混凝土水化熱溫升較低。在施工中，通過大倉面薄層澆筑、表面自然散熱等措施可以使人工冷卻得到簡(jiǎn)化。在施工中，碾壓混凝土容易受到氣候、骨料級(jí)配和含水量的影響，如果沒有進(jìn)行合理地控制，會(huì)使其強(qiáng)度值發(fā)生較大的波動(dòng)。

3 碾壓混凝土施工技術(shù)

3.1 攤鋪、平倉、碾壓技術(shù)

碾壓混凝土是依靠自卸汽車卸料的，為確保鋪筑厚度，我們應(yīng)當(dāng)以運(yùn)輸方量為衡量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算卸料面積，并且組織安排專門人員承擔(dān)卸料工作的職責(zé)。平倉施工在實(shí)施時(shí)采用的是推土機(jī)或者平倉機(jī)，在平料過程中質(zhì)檢員與施工員應(yīng)當(dāng)依據(jù)鋼釬檢測(cè)數(shù)據(jù)控制鋪筑厚度。同時(shí)，為降低骨料分離的概率，應(yīng)采用串鏈攤鋪法或疊壓式的卸料手段分離局部骨料，并同步開展人工散料操作，從而保障施工工作有序開展。

該工程中，碾壓采用18t 振動(dòng)碾進(jìn)行，控制其行走速度在1～1.5km/h 之間?；炷林饤l帶碾壓，每碾壓條帶與前一條帶搭接寬度為10～20cm，端頭部位的搭接為1m 左右。為了保證邊角的壓實(shí)度，采用小型手扶振動(dòng)碾對(duì)邊角和混凝土的結(jié)合處進(jìn)行補(bǔ)碾。每層碾壓結(jié)束后，使用核子密度儀對(duì)其壓實(shí)度進(jìn)行測(cè)定，每100～200m2 檢測(cè)一次，壓實(shí)指標(biāo)不可以低于設(shè)計(jì)值，否則應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)碾。碾壓混凝土鋪筑后，應(yīng)對(duì)混凝土表面進(jìn)行檢查，避免出現(xiàn)局部粗骨料窩、表面失水產(chǎn)生白干的現(xiàn)象。

3.2 誘導(dǎo)縫、橫縫的成縫

一般情況下，碾壓混凝土壩的成縫是利用切縫機(jī)進(jìn)行的，也可以采取預(yù)埋分縫板的方式進(jìn)行。誘導(dǎo)縫的成縫方式如下：利用誘導(dǎo)板進(jìn)行成對(duì)埋設(shè)，進(jìn)而形成相應(yīng)的誘導(dǎo)縫，在操作中存在著不好固定與挖槽的問題。為了有效克服這些問題，一定要加強(qiáng)對(duì)碾壓混凝土拱壩的建設(shè)，運(yùn)用誘導(dǎo)縫的成縫原理，采用重力式混凝土預(yù)制構(gòu)件，進(jìn)行埋設(shè)，同時(shí)設(shè)置相應(yīng)的重復(fù)灌漿系統(tǒng)。橫縫也是采用此種方式進(jìn)行設(shè)置的，在外形方面和誘導(dǎo)縫有著一定的差異，并且橫縫灌漿的時(shí)候，需要每條橫縫設(shè)置四種不同預(yù)制構(gòu)件，在進(jìn)行安裝的時(shí)候，非常簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)也更加牢固，適合人工安裝，在水利工程中得到了廣泛的推廣。

本工程中橫縫采用瀝青杉板按照碾壓層后根據(jù)測(cè)量點(diǎn)位拼接安裝，鋼筋加固，專人維護(hù)，填筑時(shí)兩側(cè)同時(shí)填筑小型振動(dòng)碾碾壓。

3.3 墊層混凝土

大部分的碾壓混凝土壩墊層的澆筑都是使用常態(tài)混凝土進(jìn)行，并且配置一些相應(yīng)的垂直運(yùn)輸設(shè)備，對(duì)常態(tài)混凝土進(jìn)行相關(guān)的運(yùn)輸?，F(xiàn)階段，在進(jìn)行混凝土澆筑施工的時(shí)候，經(jīng)常是在基巖水平面上進(jìn)行，之后進(jìn)行直接澆筑，通過碾壓混凝土代替常態(tài)混凝土，這樣不僅可以加快施工，還可以加強(qiáng)對(duì)壩體溫度的控制。與常規(guī)混凝土相比，對(duì)碾壓混凝土配料的要求更為嚴(yán)格，如果配料不精準(zhǔn)，就難以保證其質(zhì)量，因此必須對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.4 灌漿技術(shù)

為了保證碾壓混凝土拱壩在進(jìn)行蓄水的時(shí)候具有一定的整體承受力，誘導(dǎo)縫或者橫縫就需要進(jìn)行相應(yīng)的灌漿處理。但是，由于壩體溫度的不斷降低，壩體就會(huì)出現(xiàn)一定的收縮現(xiàn)象，導(dǎo)致灌漿面出現(xiàn)拉伸，引起裂縫的出現(xiàn)，需要進(jìn)行二次灌漿。普通碾壓混凝土拱壩一般都是利用預(yù)埋兩套灌漿管路的方式進(jìn)行兩次灌漿。在拱壩施工過程中，一定要加強(qiáng)對(duì)拱壩誘導(dǎo)縫形成原理進(jìn)行分析，結(jié)合縫面結(jié)構(gòu)情況，重視重復(fù)灌漿技術(shù)的運(yùn)用，加強(qiáng)對(duì)技術(shù)的突破，有效解決技術(shù)方面的難題，實(shí)現(xiàn)水利工程施工的有序進(jìn)行。因?yàn)榇髩握T導(dǎo)縫均是利用重力式預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行成縫的，因此，灌漿管路與排氣管在進(jìn)行埋設(shè)的時(shí)候，非常便利，可以采用更加先進(jìn)的重復(fù)灌漿系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多次重復(fù)灌漿。針對(duì)單回路重復(fù)灌漿系統(tǒng)而言，其具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、成本低、多次重復(fù)灌漿等特點(diǎn)，可以有效突破碾壓混凝土施工技術(shù)的難題，實(shí)現(xiàn)水利施工碾壓混凝土施工技術(shù)的突破，完善水利施工質(zhì)量。

3.5 模板

施工碾壓混凝土連續(xù)提升中，模板占有重要地位。一般情況下，采用普定拱壩上下交替懸臂鋼模板制作碾壓混凝土模板，上下兩個(gè)面板是可以進(jìn)行分離的，也可以進(jìn)行交替上升，加快了大壩施工速度。本工程根據(jù)測(cè)量點(diǎn)位放線，采用組合鋼模板。模板的剛度和平整度達(dá)到相關(guān)的要求，安裝完成后，使用全站儀對(duì)模板進(jìn)行校正，然后后再對(duì)模板進(jìn)行微調(diào)，保證其偏差在規(guī)范要求的范圍內(nèi)，保證支撐的牢固和結(jié)實(shí)。廊道采用異形模板，按照尺寸要求，制作異形木模板，內(nèi)襯三合板，刷機(jī)油，保證支撐牢固結(jié)實(shí)。集水井用組裝鋼模板，施工接縫嚴(yán)密，支撐牢固結(jié)實(shí)，位置準(zhǔn)確。

在進(jìn)行水利施工的時(shí)候，一定要加強(qiáng)對(duì)模板施工技術(shù)的改進(jìn)與優(yōu)化，在實(shí)現(xiàn)部分壩體碾壓混凝土進(jìn)行連續(xù)上升的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)臺(tái)階模板的連續(xù)上升，保證溢流消能臺(tái)階可以實(shí)現(xiàn)一次澆筑成型。在開展索營(yíng)工程的時(shí)候，采用的是分塊連續(xù)上升施工技術(shù)，其設(shè)計(jì)符合連續(xù)澆筑的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)模板的連續(xù)翻升，并且保證臺(tái)階模板可以進(jìn)行連續(xù)上升，利用分塊平層連續(xù)上升的方式對(duì)大壩碾壓混凝土進(jìn)行相關(guān)的澆筑，實(shí)現(xiàn)了主體大壩連續(xù)上升31m 的記錄。對(duì)于壩體體形較為復(fù)雜，并且曲率變化較大的情況，可以利用收縫式的施工方式對(duì)連續(xù)翻升模板進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)壩體的快速施工，進(jìn)而在保證壩體施工質(zhì)量的同時(shí)，也可以縮短施工工期，保證了壩體施工的有序進(jìn)行。

3.6 異種混凝土結(jié)合

墊層常態(tài)混凝土喝碾壓混凝土之間、壩體上下游常態(tài)混凝土和碾壓混凝土之間是異種混凝土結(jié)合的主要部位，在特殊氣象條件下的施工在溫度較高的情況下進(jìn)行碾壓混凝土的施工時(shí)必須采取一定的措施，如為了降低骨料的溫度可以采取對(duì)骨料搭設(shè)涼棚、用地下水沖洗骨料表層的措施；混凝土的拌和使用地下深處的冷水，將水溫控制在10～14℃之間，有使混凝土內(nèi)部得降低溫度；在運(yùn)輸混凝土的自卸車上安裝隔熱遮陽棚，使混凝土得暴曬時(shí)間縮短；使骨料的堆高大于6m，這樣可以使骨料內(nèi)部得升溫降低；采用分倉薄層鋪筑方法、斜層法施工，使混凝土層間的間隔時(shí)間縮短；為降低倉內(nèi)碾壓混凝土的溫度，可以在倉內(nèi)設(shè)置噴霧裝置。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著我國(guó)科技水平的逐步提升，國(guó)家各項(xiàng)科研工作的深度與廣度也在不斷拓展。在水利施工中，碾壓混凝土施工技術(shù)的運(yùn)用愈來愈廣泛，發(fā)展速度相當(dāng)驚人。值得注意的是，在水利施工中采用碾壓混凝土施工技術(shù)時(shí)，務(wù)必要加大分析現(xiàn)場(chǎng)實(shí)情的力度，明晰施工條件與環(huán)境，如此方能合理運(yùn)用碾壓混凝土施工技術(shù)，進(jìn)而有效提升水利施工的綜合效益。