碾壓混凝土大壩施工技術(shù)分析

劉 陽(yáng)

（深圳市深水水務(wù)咨詢有限公司，廣東 深圳 518003）

過去，水利工程中的大壩建設(shè)施工常采用的是常態(tài)混凝土施工技術(shù)、土石壩施工技術(shù)。由于常態(tài)混凝土施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求高，運(yùn)輸困難且施工工藝較為復(fù)雜，而土石壩施工對(duì)土料要求頗高，常因料場(chǎng)土料質(zhì)量達(dá)不到要求，制約大壩的建設(shè)，因此都存在一定的不足。當(dāng)前，大壩施工中應(yīng)用的碾壓混凝土技術(shù)，是利用一定的骨料、水、砂石和外加劑等拌和成干貧性混凝土，按一定厚度攤鋪后利用大型機(jī)械設(shè)備將其碾壓密實(shí)。它很好地解決了混凝土的運(yùn)輸問題，簡(jiǎn)化了施工工藝，同時(shí)又很好地保障了混凝土抗?jié)B性和強(qiáng)度，能滿足水利工程大方量混凝土的連續(xù)澆筑需求。因此，當(dāng)前大壩普遍采用的施工技術(shù)是碾壓混凝土技術(shù)。碾壓混凝土大壩施工技術(shù)的普遍應(yīng)用，能夠提高水利工程大壩整體施工質(zhì)量水平。

1 碾壓混凝土施工技術(shù)

碾壓混凝土施工技術(shù)，是將骨料、水、砂石等按照一定的比例進(jìn)行拌合，要保證拌合比例符合碾壓實(shí)驗(yàn)所確定的參數(shù)要求，同時(shí)為了保證碾壓混凝土混合物的質(zhì)量，應(yīng)嚴(yán)格控制拌合的工藝過程，重點(diǎn)關(guān)注拌合中的動(dòng)態(tài)因素。首先應(yīng)仔細(xì)檢查拌合中的骨料、水、砂石等的純凈度，避免混雜其他廢料，然后檢驗(yàn)骨料是否存在超標(biāo)情況，確保其符合工程檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)骨料、水、砂石、外加劑等施工原料檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)入拌和作業(yè)，拌和站技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)拌合的動(dòng)態(tài)控制工作。在攪拌完成后，可利用自卸汽車、傳輸裝置將其運(yùn)輸?shù)绞┕ぷ鳂I(yè)面，施工人員應(yīng)在入倉(cāng)前對(duì)碾壓混凝土的VC值、溫度等指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，如有不符要求的，應(yīng)及時(shí)將情況反饋到攪拌站技術(shù)人員處及時(shí)調(diào)整，不合格的碾壓混凝土料不得進(jìn)入倉(cāng)面，以確保大壩工程質(zhì)量。碾壓運(yùn)送至倉(cāng)面后利用推土機(jī)、攤鋪機(jī)等大型設(shè)備進(jìn)行碾壓混凝土的攤鋪施工作業(yè)，攤鋪厚度、溫度、粗骨料集中是攤鋪過程應(yīng)重點(diǎn)控制的參數(shù)，要重視每一道施工工藝的質(zhì)量，以保證碾壓混凝土大壩的施工質(zhì)量[1]。

2 碾壓混凝土大壩施工技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

大壩施工中，相比過去的混凝土施工技術(shù)，當(dāng)前應(yīng)用最廣的碾壓混凝土施工技術(shù)有較明顯的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下幾方面。

（1）碾壓混凝土能夠?qū)崿F(xiàn)通倉(cāng)澆筑和連續(xù)作業(yè)，能有效縮短施工周期，提升工程質(zhì)量。碾壓混凝土工藝采取通倉(cāng)薄筑，碾壓成型后即可進(jìn)行下一層鋪筑，與傳統(tǒng)常態(tài)混凝土大壩施工工藝較相比，在碾壓混凝土拌合料中可以添加大量的粉煤灰，減少水泥用量，從而降低水化熱，對(duì)大壩溫控和整體質(zhì)量有利。碾壓混凝土采用鋸縫和預(yù)埋誘導(dǎo)塊的方式設(shè)置大壩的橫、縱縫，對(duì)比傳統(tǒng)常態(tài)混凝土施工，可大量減少分縫分塊中的模板拆安、混凝土待凝和施工縫處理時(shí)間，同時(shí)能夠采用大型機(jī)械設(shè)備連續(xù)作業(yè)，作業(yè)效率更高、速度更快，極大地縮短了施工周期和保障了工程質(zhì)量。

（2）碾壓混凝土施工工藝能有效減少施工成本，盡早發(fā)揮工程效益。實(shí)施碾壓混施工，工藝相對(duì)簡(jiǎn)潔，可采用大型機(jī)械設(shè)備施工，施工效率高。碾壓混凝土大壩通常都能夠?qū)崿F(xiàn)通倉(cāng)澆筑，用鋸縫和預(yù)埋誘導(dǎo)塊的方式設(shè)置大壩的橫、縱縫，對(duì)比傳統(tǒng)常態(tài)混凝土施工，可大量減少分縫分塊中的模板使用。根據(jù)實(shí)際情況來看，節(jié)省的模板大約在30%以上。在碾壓混凝土中可以添加大量的粉煤灰，減少水泥用量，有效地減少了施工技術(shù)成本。

3 制定科學(xué)的碾壓混凝土施工技術(shù)方案

大壩施工建設(shè)中，為確保施工技術(shù)水平達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求，應(yīng)制定科學(xué)合理的碾壓混凝土施工技術(shù)方案。由于碾壓混凝土本身具有強(qiáng)度高、投資成本較低、施工進(jìn)度快、質(zhì)量有保證等特點(diǎn)，因此當(dāng)前階段的水利工程建設(shè)中碾壓混凝土技術(shù)被普遍采用。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，由于地域情況差異顯著，溫度、濕度、降雨量、地質(zhì)條件方面差別也較大。因此，在大壩動(dòng)工前，應(yīng)全方位勘查施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)其有全面的了解，尤其是當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、地形條件、水文情況等，要針對(duì)以上這些資料制定施工方案，以免影響后期碾壓混凝土技術(shù)方案的落實(shí)。只有將當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、地形條件、水文情況等確定后，才能夠有針對(duì)性地對(duì)大壩中的某個(gè)區(qū)域或部分區(qū)域的碾壓混凝土施工進(jìn)行合理安排。在大壩施工中，制定科學(xué)的施工方案，還應(yīng)當(dāng)注意大壩不同位置的單次澆筑量、澆筑的面積等，然后結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，科學(xué)合理地制定各個(gè)流程的施工工藝[1-2]。

4 水利工程中碾壓混凝土大壩施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 混凝土的拌制

碾壓混凝土拌制過程中應(yīng)對(duì)各種原料的投入量進(jìn)行準(zhǔn)確稱量，按要求選擇計(jì)量器具，確保稱量無誤。在投入拌和設(shè)備之前，還要進(jìn)行原料的質(zhì)量檢驗(yàn)，不符合規(guī)定的原料嚴(yán)禁投入生產(chǎn)環(huán)節(jié)。碾壓混凝土的配比設(shè)計(jì)工作非常重要，應(yīng)進(jìn)行科學(xué)規(guī)范的配比設(shè)計(jì)，并多次進(jìn)行配比試驗(yàn)，必要時(shí)進(jìn)行碾壓試驗(yàn)，使其滿足實(shí)際需求?；炷恋陌柚七^程，通常采用強(qiáng)制攪拌機(jī)進(jìn)行拌和，只有保證拌和過程規(guī)范，才能保證混凝土的拌和質(zhì)量。碾壓混凝土拌和時(shí)，要注意裝運(yùn)混凝土的設(shè)備和出料口的位置差不能超過規(guī)范要求，一旦超出，就容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)離析的情況發(fā)生，影響混凝土質(zhì)量。由于碾壓混凝土性質(zhì)屬于干硬性，用水量較少，需要攪拌的時(shí)間較長(zhǎng)，因而需要對(duì)攪拌設(shè)備進(jìn)行時(shí)間調(diào)整，以保證碾壓混凝土攪拌效果。目前，碾壓混凝土攪拌過程中一般采用多次投料的形式進(jìn)行有效拌合。投料順序也對(duì)碾壓混凝土的質(zhì)量有所影響，要依據(jù)原料配比、攪拌設(shè)備的不同，合理確定投料順序。

4.2 拌合料的運(yùn)輸

混凝土攪拌結(jié)束后，要將混凝土運(yùn)送至工作面，目前較多采用自卸汽車或傳輸裝置運(yùn)輸。利用自卸汽車進(jìn)行運(yùn)輸，應(yīng)保持平穩(wěn)駕駛，減少出現(xiàn)急剎車或急轉(zhuǎn)彎等情況，盡量避免拌合料的離析。當(dāng)拌合料運(yùn)輸路程較長(zhǎng)或氣溫較高時(shí)，要做好拌合料的保護(hù)措施，減少拌合料水分的蒸發(fā)。拌合料的運(yùn)輸過程中，運(yùn)輸車輛的數(shù)量要依據(jù)運(yùn)輸距離、拌合設(shè)備產(chǎn)能、倉(cāng)面大小等因素來配置。當(dāng)使用運(yùn)輸裝置進(jìn)行碾壓混凝土水平運(yùn)輸時(shí)，要避免傳輸過程中出現(xiàn)骨料分離問題。當(dāng)需要進(jìn)行垂直輸送時(shí)，應(yīng)結(jié)合地形狀況選擇不同的起重機(jī)類型，目前采用較多的為纜索起重機(jī)或門式起重機(jī)。纜索起重機(jī)一般應(yīng)用在地形狹窄的施工環(huán)境，在有一定距離的岸邊，設(shè)置纜索起重機(jī)，這樣不會(huì)對(duì)主體工程造成危害，同時(shí)也不會(huì)受到度汛的影響，可連續(xù)澆筑至大壩頂端。纜索起重機(jī)在實(shí)際作業(yè)中運(yùn)行效率較高，而門式起重機(jī)水平移動(dòng)較為靈活，適合應(yīng)用于壩高較大的大壩施工。在實(shí)際施工過程中要根據(jù)澆筑方量、不同的地形狀況和工作面情況選擇不同的起重機(jī)類型[3]。

4.3 混合料的攤鋪與碾壓作業(yè)

碾壓混凝土作為干貧性混凝土進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，通常采用攤鋪機(jī)或推土機(jī)作業(yè)，能夠有效保證混凝土攤鋪質(zhì)量?；炷恋臄備?zhàn)鳂I(yè)是碾壓混凝土施工的重要作業(yè)環(huán)節(jié)，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)前，應(yīng)當(dāng)對(duì)影響施工效果的多種施工因素進(jìn)行分析，合理配置運(yùn)輸設(shè)備、平倉(cāng)設(shè)備的數(shù)量和拌和站的產(chǎn)能，相關(guān)設(shè)備數(shù)量和產(chǎn)能要與倉(cāng)大小相適應(yīng)。采用攤鋪機(jī)布料時(shí)要保證攤鋪機(jī)找平系統(tǒng)精度，實(shí)時(shí)抽查攤鋪厚度，務(wù)必保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的厚度和均勻性。攤鋪機(jī)在進(jìn)行碾壓混凝土大壩施工中，應(yīng)處于高效工作模式，行進(jìn)速度控制應(yīng)結(jié)合大壩施工實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。攤鋪機(jī)行進(jìn)中盡量減少倒車和緊急停車的情況，以免影響碾壓混凝土攤鋪效果。當(dāng)采用推土機(jī)平倉(cāng)時(shí)宜采用進(jìn)占法施工，能有效避免自卸汽車對(duì)已施工完成的澆筑層產(chǎn)生剪切破壞，也有利于推土機(jī)一次性平倉(cāng)達(dá)到所需要的攤鋪厚度，減少骨料離析現(xiàn)象產(chǎn)生。不論是采用攤鋪機(jī)或推土機(jī)作業(yè)，對(duì)于粗骨料集中區(qū)域應(yīng)輔以人工挖出后回填合格料。碾壓混凝土平倉(cāng)、碾壓要保證連續(xù)作業(yè)，從而保證大壩的整體性和施工質(zhì)量。

4.4 碾壓混凝土養(yǎng)護(hù)技術(shù)

大壩在碾壓混凝土施工之后，應(yīng)進(jìn)行碾壓混凝土養(yǎng)護(hù)。在碾壓混凝土養(yǎng)護(hù)施工中，要做好以下的工作：（1）在大壩澆筑施工過程中，要盡量保持連續(xù)作業(yè)，非需要或特殊情況一般不停倉(cāng)。對(duì)于外露面要采用鋪設(shè)麻袋等方式進(jìn)行覆蓋，實(shí)施混凝土養(yǎng)護(hù)，使其保持一定的濕潤(rùn)度。為達(dá)到更好的養(yǎng)護(hù)效果，現(xiàn)場(chǎng)可采用噴霧作業(yè)，噴霧可有效降低倉(cāng)面溫度，同時(shí)保持倉(cāng)面濕潤(rùn)，從而有效提升大壩的施工質(zhì)量。（2）預(yù)防裂縫?；炷劣捎跓崦浝淇s的特點(diǎn)，可能產(chǎn)生裂縫情況。對(duì)此，大壩碾壓混凝土應(yīng)采用低熱水泥，同時(shí)合理加大粉煤灰用量，減少水泥用量；當(dāng)混凝土碾壓成型之后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行分縫的切割，按施工標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置切割的深度，切縫中的雜質(zhì)要清除干凈，同時(shí)填入麻絲瀝青；要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冷凝管進(jìn)、出水溫度，根據(jù)監(jiān)測(cè)情況適時(shí)調(diào)整冷凝水的通水量，避免大壩內(nèi)部溫度過高，從而有效預(yù)防大壩裂縫問題的產(chǎn)生。

5 結(jié)束語(yǔ)

在水利建設(shè)施工過程中，碾壓混凝土施工技術(shù)作為大壩施工最普遍采用的施工方法，在水利建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用，能夠有效提升大壩工程施工質(zhì)量[4]。施工中應(yīng)結(jié)合大壩周邊的實(shí)際情況進(jìn)行考察，展開大壩施工技術(shù)分析，制定科學(xué)的碾壓混凝土施工技術(shù)方案，對(duì)施工技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)研究，完善優(yōu)化相關(guān)技術(shù)手段，必要時(shí)組織開展碾壓實(shí)驗(yàn)，收集相關(guān)施工參數(shù)，以保證工程建設(shè)施工工作的有序進(jìn)行。碾壓混凝土大壩施工技術(shù)，在加快了施工進(jìn)度的同時(shí)，還能夠保證施工質(zhì)量，充分體現(xiàn)了碾壓混凝土施工技術(shù)的價(jià)值，促進(jìn)了水利工程建設(shè)的向前發(fā)展。