水利施工中碾壓混凝土施工技術(shù)研究

朱宏明

摘要：碾壓混凝土施工技術(shù)是水利施工中建造水壩的重要施工技術(shù)之一，在我國(guó)的水利工程建設(shè)中發(fā)揮了積極的作用。隨著我國(guó)水利工程項(xiàng)目的增多，水利施工對(duì)碾壓混凝土施工技術(shù)提出了更高的要求。本文對(duì)碾壓混凝土施工技術(shù)進(jìn)行分析研究的同時(shí)探討其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，希望能夠?yàn)槟雺夯炷潦┕ぜ夹g(shù)的發(fā)展提供一些力所能及的幫助。

關(guān)鍵詞：水利施工;碾壓混凝土、施工技術(shù);發(fā)展方向

水利工程中的碾壓混凝土施工是指運(yùn)用振動(dòng)、碾壓的方法將干硬性混凝土壓實(shí)，從而建造符合水利工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的水壩的施工技術(shù)[1]。具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實(shí)、強(qiáng)度高、干縮性小、耐久性好、水化熱低等優(yōu)點(diǎn)，而且碾壓混凝土施工機(jī)械化程度高，節(jié)約水泥材料，不僅能適應(yīng)工期較短的建設(shè)工程，還能節(jié)省人工、材料成本，自問(wèn)世以來(lái)就在水利工程建設(shè)中得到了廣泛的推廣應(yīng)用。因此加強(qiáng)碾壓混凝土施工技術(shù)的研究，對(duì)提升我國(guó)水利工程施工技術(shù)水平有著重要的科學(xué)意義和現(xiàn)實(shí)意義。

一、碾壓混凝土施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

在水利工程施工過(guò)程中混凝土作為建造大壩的主要材料使用量是非常大的，而碾壓混凝土之所以能夠在水利過(guò)程中得到廣泛應(yīng)用主要是因?yàn)槠鋬?yōu)秀的材料特性得到了水利行業(yè)的認(rèn)可。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，碾壓混凝土屬于干硬性質(zhì)的混凝土類(lèi)型，需要拌料時(shí)使用的水泥量相對(duì)較少、含砂率高，并且具有無(wú)流動(dòng)性的物理特性使其能夠適用于很多工程建設(shè)之中;其次，碾壓混凝土從運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工的過(guò)程可全程使用機(jī)械設(shè)備操作完成，自動(dòng)化程度相比于其他類(lèi)型的混凝土施工更高，可大幅降低人工成本的投入;最后，由于碾壓混凝土施工技術(shù)混凝土骨料中需摻入的水泥占比較小，有效降低了混凝土的水熱化特性，在水利工程的施工過(guò)程中應(yīng)用薄層澆筑技術(shù)和自然散熱的方式就能夠達(dá)到令混凝土的冷卻的目的，可以縮短混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)周期，簡(jiǎn)化施工工藝的流程。在水利工程施工中，技術(shù)人員控制好混凝土的骨料級(jí)配、含水量和溫度變化對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響，就能夠很好的控制工程質(zhì)量、提升工程效率，進(jìn)而獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。

二、碾壓混凝土施工技術(shù)分類(lèi)

1、模板施工技術(shù)

模板施工技術(shù)是水利工程中進(jìn)行大壩澆筑的主要方式之一，由于水利工程受外部環(huán)境影響較大的特殊性，筑壩工期短、時(shí)間緊迫，所以現(xiàn)在的水利工程通常采用的都是普定拱壩上下交替懸臂鋼板作為碾壓混凝土澆筑的模板[2]。這種模板的上下板面可以進(jìn)行分離并且能夠交替上升，對(duì)提升壩體澆筑的施工速度有著顯著的效果。在應(yīng)用模板施工技術(shù)進(jìn)行壩體的澆筑施工時(shí)，如果混凝土與模板之間的縫隙過(guò)大，容易降低混凝土壩體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此在實(shí)際的作業(yè)過(guò)程中施工人員應(yīng)采用分塊連續(xù)上升的方式進(jìn)行連續(xù)澆筑，盡可能將溢流效能臺(tái)階的澆筑工作一次性完成，以便提高壩體的穩(wěn)定性。另外對(duì)于壩體形狀不規(guī)則或曲率弧度較大的壩體，施工人員可多準(zhǔn)備幾種幾何樣式的槽鍵或者采用收縫式施工方法調(diào)整模板的向上連續(xù)翻轉(zhuǎn)的形式，避免因壩體體形的限制導(dǎo)致連續(xù)澆筑中斷，減緩施工速度。

2、攤鋪碾壓技術(shù)

碾壓混凝土無(wú)流動(dòng)性的特點(diǎn)降低了其在運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)運(yùn)輸工具的要求，一般的拉土車(chē)或者重型卡車(chē)都可以作為運(yùn)送碾壓混凝土的運(yùn)輸工具，但是由于普通汽車(chē)無(wú)法在卸料時(shí)對(duì)澆筑厚度進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，所以在開(kāi)始攤鋪碾壓施工前，施工人員應(yīng)先對(duì)攤鋪厚度和運(yùn)輸方量進(jìn)行合理的計(jì)算，以便卸料的方量能夠滿足鋪筑厚度的設(shè)計(jì)要求，避免碾壓混凝土卸料過(guò)多或者太少必須進(jìn)行二次處理影響工程進(jìn)度。開(kāi)始施工時(shí)，技術(shù)人員要嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求布置鋼束，采用串聯(lián)攤鋪法或者疊壓式卸料法進(jìn)行攤鋪施工，避免骨料分離的情況發(fā)生，平料時(shí)需要人工散料，保證骨料均勻分布在倉(cāng)面上以方便后續(xù)壓實(shí)工作的開(kāi)展。混凝土的碾壓施工需要先進(jìn)行碾壓試驗(yàn)確定碾壓遍數(shù)和振動(dòng)次數(shù)，然后再開(kāi)始施工作業(yè)。一般的水利工程碾壓施工，應(yīng)選用20噸以上噸位的單鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行施工作業(yè)，初壓、復(fù)壓和終壓的遍數(shù)則根據(jù)碾壓試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。作業(yè)時(shí)壓路機(jī)應(yīng)垂直于流水方向逐條進(jìn)行碾壓并保證碾壓條帶之間有不小于20cm的搭接寬度，在條帶的端頭位置的搭接寬度應(yīng)至少留有1m

的距離。此外，對(duì)于壓路機(jī)無(wú)法到達(dá)的邊角區(qū)域施工，施工人員可利用手扶式的小型振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充施工，但要注意混凝土的壓實(shí)度也必須符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，不能因壓實(shí)區(qū)域較小就放松施工質(zhì)量的控制使工程質(zhì)量出現(xiàn)缺陷導(dǎo)致水利工程存在安全隱患。

3、墊層混凝土施工技術(shù)

壩體的墊層能夠使上部荷載更穩(wěn)定的壩基傳遞，也能在一定程度上對(duì)壩基進(jìn)行保護(hù)，是水利工程施工中十分重要的組成部分。原來(lái)的壩基墊層采用的都是常態(tài)混凝土進(jìn)行澆筑，不僅難以控制壩基的強(qiáng)度，還需要專(zhuān)門(mén)布置混凝土輸送設(shè)備將常態(tài)混凝土輸送至墊層位置，施工工序相對(duì)繁雜。碾壓混凝土施工技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展之后，碾壓混凝土可以直接在基巖的水平面上進(jìn)行澆筑，省去了常態(tài)混凝土澆筑墊層的步驟，既降低了施工成本，也是壩基的強(qiáng)度得到了更好的保證。

4、重復(fù)灌漿施工技術(shù)

通常情況下在給碾壓混凝土拱壩進(jìn)行蓄水時(shí)，碾壓混凝土的溫度還處在一個(gè)不穩(wěn)定范圍，這時(shí)的拱壩要承受水的壓力就必須對(duì)誘導(dǎo)縫和橫縫進(jìn)行灌漿處理。但是當(dāng)碾壓混凝土的溫度穩(wěn)定以后，壩體的結(jié)構(gòu)就會(huì)因溫度的下降產(chǎn)生一定的收縮，誘導(dǎo)縫和橫縫再次出現(xiàn)裂縫必須進(jìn)行二次灌漿。重復(fù)灌漿技術(shù)利用壩體成縫時(shí)采用的重力式預(yù)制構(gòu)件，將排氣管和灌漿管埋和預(yù)制構(gòu)件一同埋設(shè)在誘導(dǎo)縫和橫縫處，可實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫的多次重復(fù)灌漿消除壩體滲漏的缺陷，完善水利工程的施工質(zhì)量。

三、碾壓混凝土施工技術(shù)的研究方向

碾壓混凝土施工技術(shù)在水利工程建設(shè)中應(yīng)用范圍廣泛，能夠有效的提升我國(guó)水利建設(shè)的施工水平，因此相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)碾壓混凝土施工技術(shù)的研究，擴(kuò)大該技術(shù)的應(yīng)用范圍并嘗試?yán)^續(xù)降低其施工成本。目前碾壓混凝土施工技術(shù)的研究方向主要可想三個(gè)方面發(fā)展，第一是摻合料方面，除基本的砂石骨料之外我國(guó)建筑工程中應(yīng)用的摻合料和添加劑近年來(lái)發(fā)展迅速，開(kāi)發(fā)出了不少效果更強(qiáng)或者是具備新功能的摻合料，使混凝土能突破一些原有的限制應(yīng)用到更廣泛的工程建設(shè)之中，碾壓混凝土在這一方面的研究仍有很大空間，所以研究人員需在未來(lái)將摻合料的配比和選型作為碾壓混凝土施工技術(shù)的重點(diǎn)研究方向之一;第二是運(yùn)輸設(shè)備方向，水利工程施工受地形地貌影響較大，很多時(shí)候需要花費(fèi)比較大的成本才能夠?qū)⒔ㄔO(shè)材料運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)，碾壓混凝土在水利工程施工中的使用量非常龐大，研究出更方便快捷的運(yùn)輸方式能夠進(jìn)一步降低工程的施工成本;第三，碾壓混凝土受氣候條件的影響比較大，在高溫及嚴(yán)寒的天氣下常常因難以控制溫度而影響施工，研究人員也應(yīng)將碾壓混凝土的溫控技術(shù)作為一個(gè)主要的研究方向，為未來(lái)水利工程在極端天氣環(huán)境下的施工提供技術(shù)保障。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，碾壓混凝土施工技術(shù)自上世紀(jì)80年代被我國(guó)廣泛應(yīng)用于水利工程建設(shè)之后，經(jīng)過(guò)相關(guān)技術(shù)人員的不懈努力其技術(shù)水平已經(jīng)獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但不可否認(rèn)的是我國(guó)的碾壓混凝土施工技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平還存在著一定的差距，一定程度上阻礙了我國(guó)水利工程建設(shè)的發(fā)展。所以我們應(yīng)在水利工程實(shí)踐中不斷加強(qiáng)碾壓混凝土施工技術(shù)的研究，進(jìn)一步提升其技術(shù)水平使其能夠與國(guó)際水平接軌，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)的水利事業(yè)獲得持續(xù)、良好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]秦明才.水利施工中碾壓混凝土施工的技術(shù)要點(diǎn)分析[J].中國(guó)室內(nèi)裝飾裝修天地，2020，（9）：370.

[2]聶斌.水利施工中碾壓混凝土施工技術(shù)研究[J].江西建材，2020，262（11）：139-140.

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