淺談水利水電工程碾壓混凝土施工技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

【摘要】碾壓混凝土在水利、水電工程中的應(yīng)用促進(jìn)了水利、水電工程的發(fā)展，碾壓混凝土技術(shù)應(yīng)用于水利、水電工程施工建設(shè)中也為其發(fā)展創(chuàng)造了機(jī)遇。隨著社會(huì)的發(fā)展，其對(duì)碾壓混凝土大壩施工技術(shù)的要求也在相應(yīng)地提升。大壩的高度以及體積不斷提升，施工難度也在進(jìn)一步加大。因此，結(jié)合當(dāng)前碾壓混凝土施工技術(shù)的現(xiàn)狀，探析其發(fā)展方向意義重大。因此，本文主要探討碾壓混凝土施工技術(shù)的現(xiàn)狀以及發(fā)展?fàn)顩r，為促進(jìn)碾壓混凝土施工技術(shù)水平提升提供合理的參考意見(jiàn)。

【關(guān)鍵詞】碾壓混凝土施工技術(shù)；現(xiàn)狀及發(fā)展

引言

碾壓混凝土筑壩施工出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代。采用近似于土石壩的鋪筑方式，用強(qiáng)力振動(dòng)碾進(jìn)行壓實(shí)，具有節(jié)約水泥、降低水化熱、施工設(shè)備通用性強(qiáng)、施工方法簡(jiǎn)單、速度快、可大大降低工程造價(jià)等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，碾壓混凝土技術(shù)水平也在不斷地發(fā)展成熟與壯大。碾壓混凝土技術(shù)的廣泛應(yīng)用進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)水利工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，為我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。因此，對(duì)水利工程碾壓混凝土施工技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展進(jìn)行研究分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1、碾壓混凝土特點(diǎn)

碾壓混凝土是一種含水率低，通過(guò)振動(dòng)碾壓施工工藝達(dá)到高密度、高強(qiáng)度的干硬性貧水泥混凝土，具有以下特點(diǎn)：1、碾壓混凝土可降低水泥用量、高摻粉煤灰，既可節(jié)約水泥，降低工程造價(jià)，同時(shí)又可降低水化熱，簡(jiǎn)化溫控措施，方便施工；2、施工機(jī)械設(shè)備通用性強(qiáng)、施工方法簡(jiǎn)單。在拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓成縫、防護(hù)及養(yǎng)護(hù)等工序施工中，可采用交替翻升模板、負(fù)壓溜槽、深槽膠帶機(jī)、斜層平推鋪筑法、變態(tài)混凝土、平倉(cāng)機(jī)、振動(dòng)碾、切縫機(jī)、200m3/h以上攪拌機(jī)、高壓沖毛機(jī)、噴霧裝置、保溫模板及塑料保溫被等施工設(shè)備及施工方法；3、不受區(qū)域氣候條件限制，無(wú)論在亞熱帶還是在北方寒冷地區(qū)都建有碾壓混凝土壩。在不同氣候條件下，可采用高效緩凝減水劑、引氣劑、抗凍劑、適應(yīng)高溫施工的外加劑，動(dòng)態(tài)控制VC值，采用噴霧建立小氣候等，以改善碾壓混凝土的施工性能和物理力學(xué)性能；4、適應(yīng)范圍比較廣，可以用于水利水電工程的攔河壩、臨時(shí)施工圍堰、土石壩護(hù)坡、防浪墻、加固和擴(kuò)大溢洪道擋墻、導(dǎo)墻、道路工程和其他建筑物基礎(chǔ)、高速公路、機(jī)場(chǎng)跑道等

2、碾壓混凝土施工工藝

工藝原理：碾壓混凝土是一種含水率低，通過(guò)振動(dòng)碾壓施工工藝達(dá)到高密度、高強(qiáng)度的干硬性貧水泥混凝土，其特干硬性的材料特點(diǎn)和碾壓成型的施工工藝特點(diǎn)，使碾壓混凝土具有節(jié)約水泥、收縮小、施工速度快、強(qiáng)度高等技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)。

運(yùn)輸、卸料、攤鋪以及碾壓工藝：碾壓混凝土通常采用汽車(chē)、膠帶機(jī)、滿管等方式進(jìn)行運(yùn)輸，自卸汽車(chē)卸料，推土機(jī)、平倉(cāng)機(jī)對(duì)碾壓混凝土進(jìn)行攤鋪。在此過(guò)程中，如果想要保證混凝土質(zhì)量，須盡量減少水平運(yùn)輸時(shí)間，同時(shí)加強(qiáng)運(yùn)輸途中的防護(hù)措施，防止混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)骨料分離、水分蒸發(fā)以及初凝等影響混凝土質(zhì)量的現(xiàn)象；在卸料過(guò)程中采取多點(diǎn)卸料的方式，同時(shí)為防止骨料分離，需采用人工對(duì)粗骨料進(jìn)行分散處理；攤鋪時(shí)分條帶進(jìn)行，根據(jù)設(shè)備情況，每個(gè)條帶約2m寬左右，各條帶鋪料、平倉(cāng)、碾壓方向與壩軸線平行，鋪料厚度一般控制在35cm之內(nèi)，邊攤鋪邊碾壓（有震、無(wú)震結(jié)合），保證混凝土出機(jī)后在兩個(gè)小時(shí)之內(nèi)碾壓完成（2）變態(tài)混凝土施工工藝：對(duì)于一些無(wú)法采用大型設(shè)備碾壓的部位如壩體上下游防滲部位、模板周邊、孔洞周邊、廊道周邊等通常采用變態(tài)混凝土澆筑。變態(tài)混凝土隨周邊碾壓混凝土同步澆筑上升，為保證變態(tài)混凝土質(zhì)量，變態(tài)混凝土攤鋪時(shí)分兩層攤鋪，每一層厚度約15cm左右，中間設(shè)置一層水泥拌和料漿，第二層攤鋪完成后采用鉆孔或挖槽的方式進(jìn)行注漿，再手持大功率振搗器將碾壓混凝土和漿液的混合物振搗密實(shí)。

3、水利工程碾壓混凝土施工技術(shù)的發(fā)展

3.1 壩體越建越高

當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)水利工程的投入也不斷加大，水利工程施工規(guī)模逐漸擴(kuò)大。相應(yīng)地，各種施工技術(shù)被應(yīng)用于水利工程施工過(guò)程中。在初期，碾壓混凝土建筑的壩體大約為50—80m，當(dāng)水利工程施工技術(shù)不斷提升的過(guò)程中，其壩體的高度在不斷地提升。因此，混凝土碾壓技術(shù)水平需要提升，其也為當(dāng)前水利工程施工質(zhì)量保證的關(guān)鍵因素。就當(dāng)前而言，碾壓混凝土的施工壩高可以達(dá)到196m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于施工初期的壩體高度。

3.2 拱壩比重進(jìn)一步提高

當(dāng)碾壓混凝土施工技術(shù)形成并應(yīng)用于水利工程施工以后，該技術(shù)也是施工過(guò)程中不斷地突破原有的局限性，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的施工方式與工藝，也逐漸地應(yīng)用到其他工程施工中。最近10年是碾壓混凝土拱壩發(fā)展最為快速的階段，全世界水利工程施工領(lǐng)域都關(guān)注碾壓混凝土施工技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。在施工措施與技術(shù)方式上，拱壩技術(shù)也取得了較大的突破。

3.3 碾壓混凝土工程量比重提升

就過(guò)去而言，普通混凝土施工是以前水利工程施工過(guò)程比較常用的一種施工形式。采用這種施工方式，混凝土施工速度較慢，質(zhì)量難以控制，且資金投入較大，而對(duì)碾壓混凝土施工投入較低、施工速度快、質(zhì)量控制相對(duì)容易]。但是，變態(tài)混凝土以及碾壓混凝土作為防滲體技術(shù)以后，碾壓混凝土技術(shù)在水利工程施工中應(yīng)用得更加成熟與得心應(yīng)手，碾壓比重較之前具有很大的提升。

3.4 規(guī)程編制具有規(guī)范性

在壩體工程建設(shè)以及筑壩技術(shù)方面，碾壓混凝土施工技術(shù)都得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步。與此同時(shí)，在編制碾壓混凝土施工規(guī)范方面，碾壓混凝土壩設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、碾壓混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范以及相應(yīng)的施工技術(shù)要求都更加規(guī)范。雖然，現(xiàn)如今我國(guó)水電施工企業(yè)在不斷體提升質(zhì)量管理水平，但是其與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距仍然比較大。尤其是在碾壓混凝土大壩工程施工中的差距，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：缺乏嚴(yán)密的質(zhì)量管理理念、

管理思想以及素質(zhì)有待進(jìn)一步提升，質(zhì)量管理制度尚未健全，不能充分地發(fā)揮質(zhì)量監(jiān)督的作用。就少數(shù)單位以及部分職工而言，其需要進(jìn)一步替身自身的施工技術(shù)水平，促使工程施工質(zhì)量提高。同時(shí)，企業(yè)采用的現(xiàn)代化管理手段比較少，沒(méi)有形成通常的決策管理系統(tǒng)，管理效率比較低，施工技術(shù)有待于進(jìn)一步成熟。由此可見(jiàn)，在未來(lái)加強(qiáng)碾壓混凝土施工技術(shù)質(zhì)量管理非常有必要。主要的發(fā)展變化表現(xiàn)在表2中。

3.5 需要解決的問(wèn)題

（1）裂解決裂縫問(wèn)題。裂縫問(wèn)題也是水利工程施工或者應(yīng)用過(guò)程中比較常見(jiàn)的問(wèn)題，因此，在施工過(guò)程中要采用有效方式減少裂縫出現(xiàn)的可能性。如：在施工要確定環(huán)境氣候、混凝土配合比以及風(fēng)速情況，同時(shí)尋找之所以產(chǎn)生裂縫的原因、裂縫發(fā)展的變化規(guī)律以及處理裂縫的方式。（2）特殊季節(jié)的特殊施工問(wèn)題。在開(kāi)展水利工程建設(shè)過(guò)程中，如何采用溫度比較低的混凝土進(jìn)行施工是非常重要的一項(xiàng)工作[3]。在水分較低的狀況下要將碾壓混凝土的各項(xiàng)性能指標(biāo)確定下來(lái)，這樣能有效地促使特殊季節(jié)以及特殊區(qū)域的施工質(zhì)量提高，促使建筑的整體性能滿足相應(yīng)的要求。（3）加強(qiáng)對(duì)仿真技術(shù)的研究。在現(xiàn)代水利工程建設(shè)過(guò)程中，相關(guān)人員一定要充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的重要性，對(duì)實(shí)際施工環(huán)境進(jìn)行仿真，并進(jìn)行仿真施工。與此同時(shí)，在開(kāi)展施工工作之前，要及時(shí)地找到施工過(guò)程中可能產(chǎn)生的安全隱患，防止施工過(guò)程中出現(xiàn)一些意外事故。

綜上所述，碾壓混凝土施工技術(shù)在我國(guó)各個(gè)施工領(lǐng)域都得到了廣泛地應(yīng)用。在開(kāi)展項(xiàng)目施工時(shí)，其促進(jìn)水利工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量水平有效提升，使得我國(guó)水利工程建設(shè)水平取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但是，我國(guó)碾壓混凝土施工技術(shù)仍然存在著一系列的問(wèn)題，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，仍需要彌補(bǔ)缺陷，促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：劉偉（1987_），男，助理工程師，本科，主要從事水利水電土建技術(shù)工作。