水電站碾壓式混凝土壩施工工藝及質(zhì)量控制

伯 強(qiáng)

（安徽華邦工程設(shè)計(jì)有限公司，安徽 淮北 235000）

就我國水電站的碾壓混凝土筑壩工程建設(shè)而言，已有近30年的歷史，在世界范圍內(nèi)處于領(lǐng)先地位。這一工程的建設(shè)和發(fā)展，主要是以“快速、經(jīng)濟(jì)、高效”為主要特點(diǎn)，目前已完工或正在施工的混凝土筑壩工程已充分體現(xiàn)這一特點(diǎn)。本文針對(duì)目前水電站碾壓混凝土筑壩工程的施工特點(diǎn)，找出其存在的不足，提出了解決辦法，并將其應(yīng)用于碾壓絮凝筑壩工程[1]。

1 碾壓混凝土水筑壩施工的優(yōu)勢

1.1 施工速度快，減少工期

從碾壓混凝體的施工過程可以明顯看出，水壩的截面尺寸往往與混凝土規(guī)范相似，對(duì)水泥的使用也相對(duì)較少，從而使大壩的整體結(jié)構(gòu)變得簡單。因此，對(duì)大壩采用混凝土澆筑方式工作，比常規(guī)的混凝土澆筑方式快。以島地川壩為例，采用分段澆筑法施工，每層保證質(zhì)量在2.0 m左右，這種施工方法需要22個(gè)月可以完成澆筑，但采用混凝土碾壓法施工后，每層保證質(zhì)量為3.0 m，僅需20個(gè)月即可完成工程建設(shè)，將工期提前整整2個(gè)月；大川壩采用分段澆筑法施工，每層保證質(zhì)量為3.0 m，需要11個(gè)月才可完成，而采用碾壓法施工，僅需9個(gè)月即可完成。

1.2 造價(jià)低

碾壓混凝土水壩相對(duì)于常規(guī)土石壩來說體積較小，因此在建造過程中，所需的建筑材料也相應(yīng)減少，從而節(jié)省建設(shè)成本。水壩地基的建造寬度較小，因此減少了挖壩的力度和工作范圍，允許水壩的施工及排洪建筑物的總長度減少，碾壓混凝土水壩，特別是中小型水壩，不僅可以保證工程的施工效率，還可以減少對(duì)水流的輸送，直接降低輸送費(fèi)用。

2 碾壓混凝土筑壩工程在施工質(zhì)量上出現(xiàn)的問題和措施

2.1 碾壓混凝土結(jié)合面的強(qiáng)度控制

攪拌混凝土一直持續(xù)到艙面，碾壓混凝土，這個(gè)過程一般不會(huì)超過2 h，而對(duì)于碾壓工作來說，還要求每一個(gè)混凝土碾壓層在混凝土凝固前，必須保證混凝土表面碾壓強(qiáng)度。但在混凝土碾壓層鋪漿施工中，需將新舊混凝土結(jié)合，再將結(jié)合后的混凝土與巖面結(jié)合，在此過程實(shí)施前，還需在巖面鋪上10～15 mm厚的水泥砂漿，以確保鋪漿施工質(zhì)量。在施工過程中，需要專業(yè)人員將卸料倉內(nèi)的砂漿按照攪拌混凝體的鋪筑方向，用鋪耙將砂漿鋪勻。

2.2 防滲工作

在大壩施工中，最重要的是大壩的防滲處理工作。就國際上來看，世界上大部分碾壓水壩工程的建設(shè)，都是采用與碾壓混凝土同步的常規(guī)混凝土防滲技術(shù)，只有少數(shù)采用了碾壓混凝土防滲技術(shù)，這種施工方法具體為：在碾壓混凝土施工過程中，里邊摻入微細(xì)粉末，從而提高碾壓混凝土的可靠性，這種防滲形式在西班牙的建筑中較為普遍。少部分采用常規(guī)混凝土面板，面板上再加入PVC膜防滲。在選擇防滲材料時(shí)，要采用適當(dāng)?shù)呐浜媳?，同時(shí)有效地控制攤鋪的碾壓質(zhì)量，還應(yīng)保證施工工程完善后，排水口和集水設(shè)施等問題。

3 水電站碾壓混凝土筑壩施工質(zhì)量控制

對(duì)碾壓混凝土的整體控制，其控制工作的主要目標(biāo)是確保施工過程中，不同混凝土原材料的標(biāo)準(zhǔn)能夠與工程建設(shè)提出的各項(xiàng)指標(biāo)相一致，這樣才能有效地提高大壩的整體質(zhì)量。參考法律規(guī)范《水利工程碾壓絮凝材料施工規(guī)范》，可以有效地杜絕不合格原材料在大壩工程建設(shè)中的使用。這些規(guī)定是：工程建設(shè)中，每一種原材料的使用，都要經(jīng)過嚴(yán)格的審查和控制，在審查期間，必須停止這方面的施工工作，經(jīng)審查通過后，才能繼續(xù)執(zhí)行。工程中實(shí)際使用的水泥、粉煤等建筑材料和外加劑等建筑材料，必須保證有出廠檢驗(yàn)報(bào)告。

3.1 原材料質(zhì)量控制

為了控制水力發(fā)電廠碾壓混凝土水壩的建筑原料的質(zhì)量，工作人員必須檢查施工中使用的各種混凝土原料的性能指標(biāo)，以確保材料性能符合水力發(fā)電廠的設(shè)計(jì)和施工要求。嚴(yán)禁使用不合格的原材料。在建材管理中，最重要的任務(wù)是檢查進(jìn)入現(xiàn)場的建材的質(zhì)量，工作人員必須檢查建材的正式出廠檢驗(yàn)合格報(bào)告，并在現(xiàn)場抽樣檢驗(yàn)。在采樣和檢查過程完成之前，不得使用未檢驗(yàn)的原材料。檢查程序主要根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)頻率和時(shí)間間隔進(jìn)行，以便員工可以及時(shí)了解所交付原材料的質(zhì)量和變化。

3.2 混凝土碾壓控制

混凝土碾壓控制的關(guān)鍵是混凝土混合物的密實(shí)度必須與所需的密實(shí)度相匹配。因此，在碾壓質(zhì)量控制中，工作人員必須首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場實(shí)際情況，確定碾壓數(shù)量和碾壓方法。帶子的選擇和控制是碾壓操作的基本條件，帶子的寬度應(yīng)與振動(dòng)磨輪的寬度相同，接頭應(yīng)重疊2～3 cm，并在將一條帶子分段碾壓段時(shí)垂直于水流的方向。

首先，普通的振動(dòng)碾應(yīng)沿鋪條的碾壓方向施工，如果施工隊(duì)使用大型振動(dòng)碾，則必須將其與小型振動(dòng)碾結(jié)合使用，以確保邊緣部分被壓實(shí)。

其次，在完成碾壓工作之后，應(yīng)使用核子密度計(jì)測試混凝土表面壓實(shí)密度。為避免剛碾壓的混凝土表面因擠壓出現(xiàn)反彈，需要碾壓10 min之后，再次軋制以確保壓實(shí)密度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的98.5 %，如果不合格，則繼續(xù)軋制。

最后，如果重新碾壓仍不滿足要求，則必須多次補(bǔ)碾或挖除，直到滿足要求為止。此外，已經(jīng)卸車的混凝土必須及時(shí)碾壓以防止出現(xiàn)冷縫現(xiàn)象，并且從混凝土攪拌到碾壓結(jié)束的時(shí)間必須控制在2 h以內(nèi)，這是混凝土上下層之間的最大允許間隔，否則會(huì)影響混凝土質(zhì)量。

3.3 分縫控制

施工人員必須綜合考慮壩體的地質(zhì)條件、工地溫度、環(huán)境等因素，選擇合理的縱向縫或誘導(dǎo)縫，并保持縫距20～30 m。施工人員可以通過碾壓后的成縫工藝來防止對(duì)設(shè)備和材料造成影響。切削時(shí)，必須在施工設(shè)計(jì)的特定位置和縫隙處實(shí)施，并使切縫區(qū)域更均勻。使用剪切機(jī)分縫時(shí)，必須同時(shí)使用切縫刀將填縫材料嵌入接縫中，并調(diào)整壓縮表面與填縫材料之間的距離，使其為1～2 cm。

3.4 碾壓混凝土的養(yǎng)護(hù)與防護(hù)

為防止出現(xiàn)冷縫，操作員可以在碾壓混凝土之前覆蓋上層并用水噴灑裸露的表面和上層。如果在施工過程中存在間歇期，則必須確保將凝結(jié)后的碾壓混凝土澆水，以進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。對(duì)于需要溫度控制的碾壓混凝土，操作人員必須根據(jù)溫度控制標(biāo)準(zhǔn)注意保護(hù)，例如覆蓋兩層遮陽網(wǎng)并定期噴水。

4 結(jié)語

水電廠碾壓混凝土筑壩施工直接影響我國的電力供應(yīng)和環(huán)境保護(hù)問題，在當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展過程中，其起著舉足輕重的作用。因此，在工程實(shí)施過程中，必須保證工程建設(shè)質(zhì)量，使碾壓混凝土施工在大壩中充分發(fā)揮真正的作用。在碾壓混凝土施工中，保證施工質(zhì)量，對(duì)出現(xiàn)的問題能迅速找到原因，保證自身的發(fā)展，并根據(jù)出現(xiàn)的原因，采取有效的措施加以改進(jìn)。