碾压混凝土施工技术在水利水电大坝工程中的应用

[摘 要]本文主要对碾压混凝土施工技术在水利水电大坝工程中的应用进行论述，并结合工程实例对碾压混凝土温控、及施工技术进行分析，且根据笔者多年来的工作经验和相关知识提出相关技术应用，希望能给予相关专业读者借鉴。

[关键词]水利水电大坝工程；碾压混凝土；施工技术

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）37-0093-01

0 引言

随着社会的发展，在水利水电大坝工程施工过程中，混凝土碾压技术是一种常用的施工技术，既将混凝土加入一定掺合料进行搅拌，然后逐层铺筑，并使用机械设备进行碾压。碾压混凝土具有工艺简单、水化热低、快速短间歇、全截面碾压施工等优点。因此笔者结合多年来的工作经验和相关知识做出以下探讨：

1、工程概况

某水利水电工程主要功能为发电，水库的总容量为2651万m3，河道的总长度为50 km，集雨面积为320km2，坝顶宽度5.5 m。该工程主要由引水隧洞、碾压混凝土重力坝、发电输水隧洞、发电厂房、升压站等建筑物构成，工程年发电量为2988.6 kW・h。碾压混凝土重力坝坝体材料主要分为五个区：上游面采用二级配碾压变态混凝土（1 m厚C9020）、坝内三级配碾压常态混凝土（C9010）、下游水位变动区二级配碾压变态混凝土（1 m厚C9020）、坝基础三级配常态混凝土（1.5 m厚C9015），坝顶及其他浇筑区三级配常态混凝土（C9030）。坝体混凝土的总量为10.6万m3。

2、混凝土碾压施工方案

在进行混凝土碾压施工时，施工场地的气候、温度与湿度等因素变化都会对工程的开展造成影响，所以要根据不同的施工区域制定不同的施工方案，为制定出符合施工区域实际情况的方案，在进行混凝土大坝浇筑前，首先安排相关人员到施工场地进行实地考察，对施工区域的环境和气候情况有一个详细的了解，并根据施工位置的不同分区设计不同的施工方案，最后制定出科学的施工流程。

3、碾压混凝土施工技术

3.1 拌制混凝土的方法

根据施工方案中规定的材料使用量对混凝土进行拌制工作，为确保材料使用量的准确度，要把对所有材料进行称取后才可以进行使用。使用符合国家规定标准的原材料，并在施工前检查材料质量的好坏，严格按照碾压混凝土规定的配合比进行配置，为保证混凝土的搅拌质量和原材料搅拌后的均匀性，使用强制搅拌机进行搅拌，避免由于出料口与混凝土运输车之间落差过高而导致混凝土出现离析的情况，出料口和混凝土运输车的高度差不宜大于1.5 m，一般情况下，混凝土搅拌时间根据搅拌设施、混凝土运输距离、混凝土试验数据确定。

3.2 铺设碾压混凝土的技术

层间结合好坏是确保大坝碾压混凝土质量的重点。如结合部位出现问题，将有可能出现冷缝和层间渗透通道，降低混凝土的抗剪能力及混凝土其它力学性能，故为提高层间的结合质量，要保证层间浇筑时间间隔，以控制在初凝时间为最佳。该工程在进行混凝土碾压施工时，使用一层水泥净浆洒在了混凝土浇筑仓面上，从而使得新碾压面和老碾压面之间进行快速结合，防止层面渗透通道的形成。在施工的过程中，对于部分偏小仓面，使用施工技术比较成熟的平层通仓浇筑法进行施工。当仓面过大时，通常会使用台阶铺筑法和平推铺筑法进行施工，不过在此工程中，由于场地偏小，如采用台阶铺筑法施工，对施工的效率造成很大影响，故采用斜层推铺筑的方法进行施工，不仅有效的改善浇筑薄层结合问题，而且提高了施工的质量和施工效率。在使用斜层平推铺筑的方法进行施工时，要对仓面的提升高度、斜层的坡度、层间间隔时间与碾压厚度进行严格的控制，同时要根据使用模版的规格对各项参数进行调整，保证浇筑质量。对于大坝溢流堰的位置，整个仓面相对较为狭长，通仓薄层铺筑法不具备优势，所以使用了斜层平推铺筑的方法进行施工。通过在该工程中使用碾压混凝土斜层平推铺筑方法进行施工，不仅使工程质量得到有效保障，而且也保证了仓面较大区域可以进行连续施工。该浇筑方法主要具有以下几个优点：

（1）在浇筑大面积坝体的情况下，只使用了很小的浇筑强度，有效的降低了投入的设备量、减少了浇筑能力的配置难度，节约了工程资金投入。

（2）有效的降低了间隔时间，很好的解决了碾压层结合的问题，施工质量相对较好。

（3） 雨季进行施工时，由于仓面为斜面，增强了仓面排水能力，有效的降低雨水对工程质量的影响。除了在施工方法上控制层间结合质量，在施工过程中采用较小的VC值，保证混凝土的可碾性，同时在浇筑下一层时，严格按照规范进行层间凿毛处理，去除表皮乳皮并冲洗干净等措施，都使得层间结合能力加强，提高混凝土的抗剪强度。

3.3 控制碾压混凝土的温度

碾压混凝土施工过程中，经常会因为混凝土温控措施布置不当和操作不利，导致混凝土上出现裂缝，如没有将混凝土的温度控制在规定的范围中，就会在混凝土温度不断上升过程中，容易出现裂缝，导致混凝土的防渗能力和质量降低。为提升碾压混凝土施工质量，在施工时要做好大体积混凝土的温度控制措施。在此工程中，主要使用提高混凝土的散热速度和降低混凝土发热量两种方法来对温度进行控制。此工程中使用的大部分混凝土采用三级配进行配比，混凝土骨料的颗粒直径为45～85mm。在施工的过程中，为了有效的减少混凝土的入仓温度，防止裂缝的出现，在中午温度过高的时间段不进行施工。当混凝土的压实度符合规定要求时，为了防止混凝土温度提升，要尽快使用高压喷雾的方法进行降温，并采取适当的保湿措施，加速混凝土热量的散发。如果混凝土的温度已经升高，要使用水喷洒到碾压混凝土表面，然后在铺筑下一层混凝土前浇筑水泥净浆，从而即增加层间结合能力，同时也有效降低混凝土的温度。随着浇筑高度上升，为了进一步提高混凝土的强度，加速热量的发散，要注重混凝土层洒水作业。

3.4 碾压和摊铺混合料的施工技术

为了使混凝土摊铺质量得到有效的保障，摊铺作业一般使用沥青摊铺机进行施工，在进行摊铺工作时，为了保证摊铺作业可以顺利进行，要对找平的基准点进行选择，保证碾压效果可以符合工程的规定要求，要保持摊铺机可以持续处于效率较高的工作状态。在摊铺过程中，如果摊铺速度过快，混凝土的摊铺质量就得不到保障，如果摊铺速度过慢，就会影响施工的效率，所以，要控制好摊铺机的作业速度，一般情况下是根据摊铺机的功率和混凝土的运输效率来决定。在摊铺的过程中，不允许出现倒车或者紧急停车的情况，摊铺工作结束后，要对混合料进行碾压。

3.5 混凝土的保养

在摊铺和碾压作业完成后，为保证混凝土的质量和强度，要尽快对其进行保养，混凝土的保养主要有下面几个方面：

（1）为确保水分和水泥有足够的时间进行反应，要对混凝土进行足够时间的养护。

（2）混合料的摊铺和碾压工作完成后，要使用具有保湿作用的材料将混凝土的表面覆盖起来，比较常用的保湿材料如塑料薄膜等，为了使混凝土表面可以持续处于湿润的状态，要使用水对其表面进行喷洒。

（3）在切割收缩缝时，首先要保证混凝土的强度达到了切割的要求，在切割时要按照设计要求进行切割。

4、总结

总之，在进行碾压混凝土大坝施工时，首先，要根据施工场地的实际情况，制定出科学、合理的施工方案，选择符合施工标准的原材料；其次，在选择配比时，要按照设计标准进行，减小VC值；第三，为了保证碾压混凝土大坝的强度符合规定标准，要控制好混凝土的搅拌、铺设、压碾等工作，并提高混凝土大坝的保养力度；最后加强混凝土拌制、摊铺、碾压以及养护期间的施工质量控制，进而使碾压混凝土大坝强度和耐久性均满足设计要求，保障工程施工质量，建设出符合规定标准的工程。