淺談碾壓混凝土壩施工技術(shù)及質(zhì)量控制

趙會斌

（甘肅省武威市涼州區(qū)永昌水利管理所，甘肅武威733000）

水利水電工程是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)設(shè)施，是水資源合理開發(fā)、有效利用和水旱災(zāi)害防治的主要工程措施。水利水電工程的建設(shè)與實施在解決我國水資源短缺、洪澇災(zāi)害、環(huán)境保護、水土流失等水問題中，起到了無可替代的作用。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術(shù)的進步，我國水利水電工程的發(fā)展可謂日新月異，無論是工程結(jié)構(gòu)還是施工技術(shù)，都取得了突飛猛進的發(fā)展態(tài)勢。碾壓混凝土就是現(xiàn)階段在水利水電工程中廣泛應(yīng)用的一項施工技術(shù)，尤其在碾壓混凝土大壩中得以充分利用。其優(yōu)點是施工機械化程度高，施工工序簡單、快速，能有效縮短工期，且混凝土強度高，壩身可溢流，防滲效果好。

1 碾壓混凝土壩的結(jié)構(gòu)及工藝流程

1.1 碾壓混凝土壩的結(jié)構(gòu)

碾壓混凝土壩通常采用與碾壓土石壩相似的施工方法，使用干貧混凝土通過振動碾壓密實建成的混凝土壩。其結(jié)構(gòu)形式是在上游迎水面設(shè)置常態(tài)混凝土，用以防止內(nèi)部混凝土的層間滲透，下游面也設(shè)置常態(tài)混凝土用以防凍，溢流面采用較高強度混凝土，用以提高溢流面的抗沖磨性能，使壩體斷面被常態(tài)混凝土包裹，斷面成為“金包銀”結(jié)構(gòu)。

1.2 碾壓混凝土壩的工藝流程

碾壓混凝土壩施工工藝是先在初澆層鋪砂漿，然后汽車運輸入倉，再用平倉機平倉，振動壓實機壓實，振動切縫機切縫，最后無振動碾壓。

2 碾壓混凝土壩的施工技術(shù)要點

2.1 選用符合設(shè)計要求的原材料，采用經(jīng)試驗達到強度標準的配合比

對材料的選擇要嚴格把關(guān)，碾壓混凝土壩所需的原材料幾乎與一般的水泥混凝土一樣，就是水泥、粗骨料、細骨料和摻合料等，然后將這些原材料和水按照一定的比例進行配置。粗細骨料的物理力學指標要達標，要求質(zhì)地堅硬、潔凈，雜質(zhì)含量不超標。采用合格水泥。配合比要以合格材料通過試驗確定，確保碾壓混凝土達到設(shè)計強度標準。碾壓混凝土壩中所需的摻合料有硅灰、粉煤灰和磨細的礦渣以及適量的外加劑等。在拌料之前需要對水泥、外加劑和摻合料之間做相容性實驗，只有相容才能進行拌制。

通常采用VC 值為10～30 s 的干貧混凝土。VC值是振動壓實指標，是按試驗規(guī)程在規(guī)定的試驗振動臺上將碾壓混凝土振動碾壓達到標準要求的時間（以s 計）。

2.2 混凝土拌合料中摻加大量的粉煤灰，同時要減少水泥用量

碾壓混凝土作為一種干硬性混合料，無塌落度，要求摻水量少，水泥用量也不能太多，必須摻入50%～70%的粉煤灰，才能確?；炷劣凶銐虻哪z凝材料。從滿足混凝土溫度控制的角度考慮，由于大量摻入粉煤灰，減少了水泥用量，從而大幅降低了水化熱的溫升，且增溫降溫不迅速，在溫控方面明顯有利。

2.3 混凝土澆筑方法采用通倉薄層澆筑法

碾壓混凝土壩采用不分縱縫的大倉面通倉薄層連續(xù)上升的澆筑方法。其優(yōu)點是：碾壓倉面較大，散熱面積大，散熱效果好；減少模板工程量，簡化倉面作業(yè)，加快了施工進度；通倉澆筑不設(shè)縱縫，切縫機進行橫縫切割，增大倉面面積，減少倉面作業(yè)干擾。

2.4 采用振動壓實機對混凝土進行有序壓實

碾壓混凝土壩施工通常采用振動壓實機進行壓實，以達到混凝土充分密實的效果。要通過碾壓試驗，確定各項壓實參數(shù)，包括壓實機械的重量、混凝土攤鋪厚度、碾壓遍數(shù)及振動碾行進速率等。

2.5 碾壓混凝土壩采用振動切縫機切縫

一般情況下，碾壓混凝土壩成縫可采用切縫、預(yù)制模板成縫兩種基本方法，早期還有誘導縫成孔的方法?，F(xiàn)階段碾壓混凝土壩的切縫通常采用振動切縫機切縫。該方法一般是在一個坯層碾壓混凝土完成后，沿著橫縫用振動切縫機直接把該坯層混凝土沿縫切開，切縫的同時在縫內(nèi)充填塑料膜、鐵片或干砂等。

3 碾壓混凝土施工質(zhì)量控制要點

要對碾壓混凝土質(zhì)量的形成起決定作用，或具有重要影響的因素采取有效的質(zhì)量控制措施，對主要施工工序進行控制，能夠得到良好的施工質(zhì)量。影響碾壓混凝土壩施工質(zhì)量的因素主要有碾壓時拌和料的干濕度，卸料、平倉、碾壓的質(zhì)量控制以及碾壓混凝土的養(yǎng)護和防護等，所以在進行碾壓混凝土施工時，把拌和料的干濕度控制，卸料、平倉、碾壓質(zhì)量控制，碾壓混凝土的養(yǎng)護和防護作為其質(zhì)量控制要點是理所當然的。

3.1 拌和料干濕度控制

碾壓混凝土入倉前的質(zhì)量主要體現(xiàn)在拌和物的干濕度VC 值。VC 值的大小直接影響碾壓混凝土拌和物的抗分離能力和可碾性。正常情況下，VC 值控制在6～12 s 為宜。若VC 值大于15 s 時，在碾壓過程中（碾壓層厚30～50 cm）難以泛漿，而且還會浮一層微小顆粒的石子，此時有核子密度儀測試碾壓混凝土壓實容重僅為1 260 kg/m3（設(shè)計容重為2 443 kg/m3），密實度為97%左右。同時，碾壓混凝土層間結(jié)合也不好，極易形成滲水通道。若VC 值偏?。ㄐ∮? s 時），雖然在碾壓過程中層面容易泛漿，但會出現(xiàn)粘碾現(xiàn)象，此時的碾壓混凝土經(jīng)測試密實度也在97%以下，同樣不能滿足質(zhì)量要求。因此，必須嚴格控制碾壓混凝土的VC 值。

3.2 卸料、平倉、碾壓中的質(zhì)量控制

卸料、平倉、碾壓是碾壓混凝土施工的主要工序，其質(zhì)量控制也就顯得尤為重要。卸料、平倉、碾壓主要應(yīng)保證層間結(jié)合良好。卸料與平倉過程主要控制卸料落差、堆料高度、鋪料厚度、平整度、層間間隔時間和不發(fā)生骨料分離，確保混凝土料均勻，便于碾壓后能夠達到充分密實的效果。要做到卸料落差不大于2 m，堆料高不大于1.5 m，入倉混凝土及時攤鋪和碾壓，避免層間間歇時間太長。

3.3 碾壓混凝土的養(yǎng)護和防護

應(yīng)對其層面、暴露面進行噴霧或適當灑水，特別是在炎熱或干燥情況下。施工間歇期，混凝土終凝后需立即進行灑水養(yǎng)護，直到達齡期，必要時用塑料編織布等覆蓋混凝土表面后進行定期灑水養(yǎng)護。臺階狀表面的棱角部位容易發(fā)生裂縫，應(yīng)加長養(yǎng)護時間。有溫控要求的混凝土應(yīng)根據(jù)溫控設(shè)計采取防護措施，可以覆蓋兩層黑色防曬網(wǎng)并定時灑水養(yǎng)護。養(yǎng)護用水應(yīng)符合規(guī)范要求，不應(yīng)對混凝土產(chǎn)生不利影響。

4 結(jié)束語

綜上所述，碾壓混凝土壩由于其自身特點在我國水利水電工程項目建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，其施工技術(shù)也取得了喜人成果。隨著相關(guān)試驗研究和實踐探索，碾壓混凝土壩的施工技術(shù)將會得到持續(xù)的創(chuàng)新與完善，碾壓混凝土壩在質(zhì)量控制措施上也會有新的突破。在國家大力發(fā)展水利事業(yè)的大背景下，相信碾壓混凝土壩會向更加安全、快速、經(jīng)濟、環(huán)保的高水平方向發(fā)展。