水利工程大壩施工中混凝土碾壓施工技術(shù)研究

高興國(guó)

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展、科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，水利工程在建設(shè)過(guò)程中所采用的相關(guān)技術(shù)也越來(lái)越成熟。而混凝土碾壓技術(shù)作為當(dāng)今社會(huì)水利工程大壩施工過(guò)程中較為重要的核心技術(shù)，它的發(fā)展也是從無(wú)到有，并逐漸完善走向成熟。隨著混凝土碾壓技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，水利工程大壩的施工質(zhì)量也得到了一定程度的保證，水利工程帶來(lái)的效益也更為巨大。但是，這并不代表混凝土碾壓技術(shù)就已經(jīng)到了無(wú)可挑剔的水準(zhǔn)，它在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中仍舊存在一些問(wèn)題。本文將通過(guò)對(duì)混凝土碾壓施工技術(shù)的探究來(lái)更好地解決問(wèn)題并推動(dòng)水利工程的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水利工程;大壩施工;混凝土碾壓施工技術(shù);研究與發(fā)展

由于水利工程大壩施工具有工程量大、修建耗時(shí)長(zhǎng)、涉及范圍廣、發(fā)揮作用大、經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)，因而在修建過(guò)程中，對(duì)每一道工序，每一項(xiàng)技術(shù)的要求都更為嚴(yán)格，只有在修建過(guò)程中細(xì)細(xì)把關(guān)，處處精心，才能使得水利工程大壩的建設(shè)更具有安全性和穩(wěn)固性，也才能使水利工程大壩建設(shè)更好地長(zhǎng)效地發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益，造福人民。而混凝土碾壓施工技術(shù)作為水利工程大壩施工中的核心一環(huán)，以其自身優(yōu)勢(shì)確保了它在水利工程大壩施工中舉足輕重的地位，混凝土碾壓技術(shù)的不斷發(fā)展完善對(duì)于水利工程大壩施工的整體建設(shè)具有不可忽視的重要作用，能夠促使水利工程大壩建設(shè)更具安全性，綜合效益也得以提高。因此，研究改進(jìn)混凝土碾壓技術(shù)是刻不容緩的要?jiǎng)?wù)。

一、水利工程大壩施工中運(yùn)用混凝土碾壓技術(shù)的重要性

水利工程大壩的主要功能是防洪、防凌、蓄水、供水、發(fā)電。而修建大壩則是為了能夠?yàn)橄掠无r(nóng)田提供灌溉水源、防止下游河水泛濫、改善航運(yùn)條件并減少河口泥沙淤積，保護(hù)河口地區(qū)的環(huán)境。要想更好地發(fā)揮這些作用達(dá)到修建大壩的目的，就需要大壩本身足夠堅(jiān)固，而混凝土碾壓技術(shù)正好為大壩施工建設(shè)提供了相應(yīng)的條件。碾壓混凝土作為一種無(wú)塌落度的干硬性混凝土，在經(jīng)過(guò)鋪筑設(shè)備的分層壓實(shí)后，體積變小、強(qiáng)度變高、防滲性能變好，而以這種碾壓混凝土作為原材料的大壩，壩身也就具有了堅(jiān)固結(jié)實(shí)、防滲漏、可溢流等特點(diǎn)，從而極大地滿足了水利工程大壩建設(shè)的需要。除此以外，混凝土碾壓技術(shù)在施工過(guò)程中施工程序較為簡(jiǎn)單快速、可以使用大型機(jī)械但是成本又不是太高，算得上是經(jīng)濟(jì)適用的不二選擇。因此近年來(lái)，我國(guó)水利工程大壩建設(shè)在施工過(guò)程中廣泛應(yīng)用混凝土碾壓技術(shù)，在一定程度上保障了大壩建設(shè)的質(zhì)量和建設(shè)速度，又能在合理的成本范圍內(nèi)使水利工程大壩發(fā)揮更好的作用，帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益。因此，混凝土碾壓技術(shù)在當(dāng)今水利工程大壩施工建設(shè)中具有不容忽視，無(wú)法替代的重要作用。

二、水利工程大壩施工過(guò)程中對(duì)混凝土碾壓技術(shù)的要求

（一）實(shí)地勘察地形

在決定使用混凝土碾壓技術(shù)之前應(yīng)該對(duì)水利工程大壩建設(shè)地進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的考察，從實(shí)際地形出發(fā)，做出科學(xué)合理的判斷。不是所有地形地貌都適合應(yīng)用混凝土碾壓技術(shù)，只有實(shí)事求是地勘察地形了解土質(zhì)，才能更好地利用當(dāng)?shù)丨h(huán)境更好地進(jìn)行建設(shè)，從而能夠以更加節(jié)省成本更加快速高效的方式更好地完成工程建設(shè)。

（二）合理選擇材料

對(duì)于混凝土碾壓技術(shù)來(lái)說(shuō)，原材料的選擇是至關(guān)重要的。原材料的選擇作為混凝土碾壓技術(shù)的核心環(huán)節(jié)之一，能夠直接影響大壩建設(shè)的質(zhì)量和性能，因此因地制宜，合理選擇原材料，對(duì)于更好地建設(shè)水利工程具有十分巨大的影響。除此以外，合理選擇原材料還能夠節(jié)省成本開(kāi)支，減少財(cái)政支出，以更少的啟動(dòng)資金更大程度地使大壩質(zhì)量得以保證，從而更好地發(fā)揮大壩的經(jīng)濟(jì)效益。

（三） 確定運(yùn)輸路線

水利工程大壩在施工過(guò)程中需要用到的原材料數(shù)量無(wú)疑是十分巨大的，如果能夠就地取材，那自然可以節(jié)省一筆開(kāi)支，但是如果當(dāng)?shù)貨](méi)有足夠的原材料供水利工程大壩建設(shè)使用，那么就需要從其他地區(qū)送原材料來(lái)確保大壩的建設(shè)，這就需要選擇合理的運(yùn)輸路線，使得原材料能夠在較少浪費(fèi)的情況下安全快速地到達(dá)建設(shè)地，從而能夠保證大壩建設(shè)的高效完成。

（四）采用成熟技術(shù)

水利工程大壩建設(shè)耗時(shí)較長(zhǎng)、工程量大、重要意義非同小可，因此，在建設(shè)過(guò)程中，要選擇技術(shù)成熟，值得信賴的施工團(tuán)隊(duì)，如此才能使得大壩施工建設(shè)少出錯(cuò)誤，高效完成，才能確保水利工程大壩建設(shè)在收工之時(shí)能以十分安全，十分穩(wěn)固十分良好的面貌更好地發(fā)揮效益造福百姓。

三、水利工程大壩施工中混凝土碾壓技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀

水利工程大壩施工中混凝土碾壓技術(shù)最早產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代，通過(guò)一系列的研究和使用，最先在日本得以確切的實(shí)踐和應(yīng)用。而后混凝土碾壓技術(shù)傳入我國(guó)，經(jīng)過(guò)一系列的演變和發(fā)展，此項(xiàng)技術(shù)愈發(fā)成熟，日本的成功運(yùn)用為我國(guó)運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)提供了先例和技術(shù)上的指導(dǎo)與幫助，是的，我國(guó)第一次獨(dú)立運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行建設(shè)更加順暢。二次項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和日漸成熟也為我國(guó)的堤壩建設(shè)和水利工程建設(shè)提供了巨大的幫助。隨著時(shí)間不斷推移，科學(xué)技術(shù)不斷完善，混凝土碾壓技術(shù)也逐漸形成相應(yīng)的體系，碾壓混凝土壩大體分為以日本“金包銀"模式為代表的RCD，即中心部分為碾壓混凝土填筑，外部用常態(tài)混凝土防滲和保護(hù)，和稱作RCC的全碾壓混凝土壩，即水灰比低，坍落度為零，經(jīng)振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)、碾壓成型的兩種技術(shù)。這兩種技術(shù)都具有施工工藝簡(jiǎn)單、施工速度較快、施工用料較少、施工造價(jià)不高、施工機(jī)械率高、施工造成的環(huán)境污染較之早期變小、施工質(zhì)量較有保障等優(yōu)點(diǎn)。而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和技術(shù)人員的不斷改進(jìn)，混凝土碾壓技術(shù)的施工水準(zhǔn)也逐漸提高，施工體系更是逐步完善。我國(guó)的坑口壩運(yùn)用了混凝土碾壓技術(shù)，施工時(shí)長(zhǎng)縮短一半，節(jié)省水泥將近一半，總體成本大幅降低而綜合效益穩(wěn)步提高。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，水利工程大壩施工中混凝土碾壓技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，逐漸成為我國(guó)堤壩建設(shè)中不可分割的核心環(huán)節(jié)。但是這并不代表我國(guó)混凝土碾壓技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了登峰造極的水平。在具體的實(shí)踐和應(yīng)用過(guò)程中，混凝土碾壓技術(shù)還存在一些問(wèn)題有待考察和研究，混凝土碾壓技術(shù)還不夠完善，沒(méi)有形成完整的體系，還需要在發(fā)展過(guò)程中不斷變得更加成熟。

四、水利工程大壩施工中混凝土碾壓技術(shù)出現(xiàn)的問(wèn)題

（一）施工技術(shù)水平較低施工受阻

我國(guó)混凝土碾壓技術(shù)出現(xiàn)時(shí)間較晚，經(jīng)歷的演變過(guò)程較少，經(jīng)驗(yàn)不足，技術(shù)不夠完善，混凝土技術(shù)以機(jī)械率高為其顯著特點(diǎn)，對(duì)技術(shù)的科技含量要求較高，我國(guó)混凝土碾壓技術(shù)的高科技研發(fā)仍處于探索階段，不具備相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)，因此在施工過(guò)程中可能會(huì)由于技術(shù)應(yīng)用不能得到及時(shí)的指導(dǎo)而出現(xiàn)具體問(wèn)題無(wú)法解決的情況，使得施工過(guò)程受阻，施工時(shí)間延長(zhǎng)。

（二）大壩結(jié)構(gòu)形態(tài)出現(xiàn)偏差

我國(guó)地形地貌復(fù)雜多變，自然因素?zé)o法掌控，土質(zhì)結(jié)構(gòu)也各不相同，可能同一地區(qū)由于細(xì)微的環(huán)境差別而導(dǎo)致土質(zhì)的構(gòu)成成分并不相同，而施工前期可能由于考察并不到位，勘探并不全面等問(wèn)題，而使得一些細(xì)微的差別沒(méi)有得到準(zhǔn)確的研究，只是大體考查了施工現(xiàn)場(chǎng)就將局部的相同情況定位成整體的情況，從而使得細(xì)微的差別都成為日后施工的隱患，而由于當(dāng)初考察并不全面，因此制定的并不完全合理的施工方案將在具體實(shí)踐中不斷變更，頻繁改變，極有可能使得大壩結(jié)構(gòu)形態(tài)出現(xiàn)偏差。因此，混凝土碾壓技術(shù)在施工過(guò)程中可能使得大壩建設(shè)出現(xiàn)不合理之處，進(jìn)而影響大壩建設(shè)的安全性與穩(wěn)固性。

（三）混凝土土質(zhì)出現(xiàn)疏松裂縫等問(wèn)題

由于原材料配比不夠嚴(yán)謹(jǐn)、受外界因素如環(huán)境，氣候，水文等影響較大、溫度差影響材質(zhì)、混凝土材質(zhì)內(nèi)部張力發(fā)生變化或者混凝土碾壓技術(shù)不夠成熟等原因，混凝土土質(zhì)可能出現(xiàn)疏松、裂縫等問(wèn)題，而混凝土表面出現(xiàn)裂縫，將會(huì)對(duì)大壩的載荷和負(fù)重問(wèn)題以及后期的發(fā)電，蓄水等問(wèn)題產(chǎn)生深遠(yuǎn)的不良影響，為水利工程大壩建設(shè)埋下安全隱患，也影響水利工程發(fā)揮其自身的良好作用。

（四）混凝土出現(xiàn)滲漏問(wèn)題

混凝土碾壓技術(shù)的應(yīng)用，使得混凝土變得具有足夠高的硬度，而土質(zhì)在硬化的過(guò)程中會(huì)不可避免的出現(xiàn)縫隙，這樣的土質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得土質(zhì)本身就有了滲漏的可能性。而混凝土碾壓技術(shù)的不夠成熟，就在某種程度上放大了滲漏的可能性。不夠成熟的混凝土碾壓技術(shù)使得各種不同的原材料在結(jié)合過(guò)程中容易出現(xiàn)縫隙，而不同層次結(jié)合的地方可能成為出現(xiàn)滲漏的高頻點(diǎn)和薄弱處。除此以外，由于長(zhǎng)期受外部環(huán)境因素的影響和侵蝕，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的土質(zhì)和鋼筋的結(jié)構(gòu)可能會(huì)發(fā)生改變，這樣就使得混凝土滲漏的可能性增大，而混凝土本身的抗?jié)B能力也會(huì)相應(yīng)減弱，隨著時(shí)間的推移，混凝土?xí)霈F(xiàn)滲漏問(wèn)題，而大壩的質(zhì)量也會(huì)相應(yīng)下降，大壩的使用壽命可能驟減，大壩的經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)減少，更嚴(yán)重者可能造成一定程度的環(huán)境污染。

五、水利工程大壩施工中如何加強(qiáng)混凝土碾壓技術(shù)

（一）實(shí)地考察了解情況

由于水利工程大壩建設(shè)施工耗時(shí)較長(zhǎng)，工程量巨大，因此，在進(jìn)行水利工程大壩建設(shè)之前，應(yīng)該切實(shí)考察當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況，土壤結(jié)構(gòu)，氣候因素，水文條件等多方外部因素，細(xì)微考察每一處地區(qū)的不同之處，并相應(yīng)制定嚴(yán)謹(jǐn)合理的施工方法與施工對(duì)策，從而能夠確保在施工過(guò)程中改動(dòng)施工方案次數(shù)較少，施工過(guò)程合乎技術(shù)規(guī)范，從而施工過(guò)程可以在預(yù)期時(shí)間內(nèi)較好完成，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

（二）選用優(yōu)質(zhì)原料

混凝土碾壓技術(shù)以混凝土為核心，因此原材料的選擇就顯得尤為關(guān)鍵。如果在選擇原材料的過(guò)程中為節(jié)省成本而選擇粗制濫造的原料，那么所產(chǎn)生的問(wèn)題是后期的高科技先進(jìn)設(shè)備和健全的檢測(cè)體系都無(wú)法彌補(bǔ)的。因此，要想加強(qiáng)混凝土碾壓技術(shù)，就應(yīng)該選用優(yōu)質(zhì)原料，好的開(kāi)始是成功的一半，優(yōu)質(zhì)原料的選擇能夠促使混凝土碾壓技術(shù)更好地發(fā)揮作用，也能夠在促進(jìn)大壩建設(shè)過(guò)程中發(fā)揮良好的奠基作用，為提高大壩施工質(zhì)量和延長(zhǎng)大壩使用壽命做了鋪墊。

（三）切實(shí)提高施工能力

首先要提高施工隊(duì)伍的整體素養(yǎng)，選用有先進(jìn)知識(shí)水平的高科技人才隊(duì)伍進(jìn)行水利工程大壩建設(shè)，聘請(qǐng)研究混凝土碾壓技術(shù)的專業(yè)人才作為指導(dǎo)，增強(qiáng)對(duì)水利工程大壩建設(shè)中混凝土碾壓技術(shù)的理論研究和專業(yè)指導(dǎo)，使實(shí)踐有據(jù)可依，有跡可循。然后，不斷提高混凝土碾壓技術(shù)，通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備、購(gòu)買成套加工設(shè)備、提高機(jī)械化率從而使得混凝土碾壓技術(shù)形成自動(dòng)化體系和切實(shí)研究混凝土碾壓技術(shù)，解決技術(shù)難題，切實(shí)提高混凝土碾壓技術(shù)，使得混凝土成品縫隙更小，質(zhì)量更高，抗?jié)B性更強(qiáng)，更能適用于大壩建設(shè)。最后，對(duì)混凝土的運(yùn)輸方案和路線也要有多種準(zhǔn)備，能夠根據(jù)天氣變化而采取不同的運(yùn)輸方式，使得施工效率不會(huì)輕易降低，能夠在不同情況下都得以保障。

（四）不斷健全檢測(cè)體系

水利工程大壩建設(shè)施工耗時(shí)長(zhǎng)，涉及范圍廣，耗費(fèi)物資多，而又對(duì)施工過(guò)程要求極為嚴(yán)格，出現(xiàn)一點(diǎn)偏差和失誤都有可能影響整個(gè)大壩的使用，因此，不斷健全檢測(cè)體系是必不可少的。只有擁有一個(gè)健全的檢測(cè)體系，才能及時(shí)反應(yīng)每一個(gè)細(xì)小之處的具體情況，并對(duì)施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題都能提出科學(xué)合理的解決方案，使得所有大問(wèn)題都能及時(shí)變小，小問(wèn)題及時(shí)變無(wú)，而不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題堆積最終導(dǎo)致施工受阻的情況。因此不斷健全檢測(cè)體系是使得混凝土碾壓技術(shù)更好發(fā)揮功效的堅(jiān)實(shí)后盾，也是更好完成水利工程大壩建設(shè)的穩(wěn)固保障。

（五）全面考慮整體提高

水利工程大壩建設(shè)不是一蹴而就的，它可能耗時(shí)三五載，跨地區(qū)跨經(jīng)緯也是正常現(xiàn)象，因此需要在施工過(guò)程中需要全面考慮整體提高，才能使混凝土碾壓技術(shù)更好地發(fā)揮其作用。比如要考慮溫差問(wèn)題，在施工過(guò)程中，可能遇到酷暑施工，也可能遇到嚴(yán)寒時(shí)期，而在不同溫度下混凝土碾壓技術(shù)的實(shí)際操作與完成效果使有較大偏差的，這就需要技術(shù)人員能夠考慮到溫差問(wèn)題，研究解決溫控技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用，更好地促進(jìn)混凝土碾壓技術(shù)的發(fā)展。而諸如此類的問(wèn)題不勝枚舉，都需要施工人員能夠全面考慮并切實(shí)解決。水利工程大壩工程的混凝土層面產(chǎn)生裂縫除了與自身因素有關(guān)外，還與其他條件密切相關(guān)。（1）嚴(yán)格控制施工設(shè)備的質(zhì)量。防止出現(xiàn)采用替代設(shè)備進(jìn)行施工，并且還要保證各個(gè)施工環(huán)節(jié)和流程的科學(xué)性和科學(xué)性。（2）選擇合理的施工材料。施工材料要根據(jù)不同的施工環(huán)境來(lái)進(jìn)行選擇。例如：氣溫較低地區(qū)選擇抗寒性強(qiáng)的材料，氣溫較熱的地區(qū)選擇抗軟化的材料。（3）工程后期要進(jìn)行定期養(yǎng)護(hù)。施工工程必須采取措施使外界環(huán)境對(duì)水利工程大壩工程混凝土層面的侵害降到最低，尤其是做好后期定期的養(yǎng)護(hù)工作，才能夠保證混凝土工程的質(zhì)量，才能夠讓混凝土有更加持久的耐用性。

六、結(jié)語(yǔ)

混凝土碾壓技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)的堤壩建設(shè)過(guò)程中發(fā)揮著舉足輕重的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，水利工程大壩建設(shè)過(guò)程中的混凝土碾壓技術(shù)也不斷演變發(fā)展并趨向成熟。在一次次的實(shí)踐與應(yīng)用過(guò)程中，混凝土碾壓技術(shù)也能夠全方面地解決多種多樣的問(wèn)題，從而更好地促進(jìn)水利工程大壩的建設(shè)，為我國(guó)堤壩建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)，做出貢獻(xiàn)?；炷聊雺杭夹g(shù)也像一根主線，從原料選用穿插到反饋檢測(cè)，使得我國(guó)的堤壩建設(shè)逐漸形成一個(gè)完整的體系，為我國(guó)推動(dòng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展做出了更大的貢獻(xiàn)。

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（作者單位：中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司）