关于坝体碾压混凝土施工技术的讨论

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摘要：随着碾压混凝土筑坝技术的应用和普及，碾压混凝土大坝建造施工技术已成为水利工程大坝首选坝型技术之一，碾压混凝土重力坝施工具有连续、高速的施工特点，是层间结合质量的根本保证。本文从施工工艺、质量及温度控制等方面对坝体碾压混凝土施工技术进行了总结及探讨。

关键词：碾压混凝土；施工技术；质量控制

中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：1、引言

碾压混凝土技术是指使用振动碾在坝体上将干硬性混凝土进行铺筑、碾压成型的工艺工程，它具有施工快速和工程造价低的两大特点。这种技术打破了传统的混凝土水利大坝的浇筑方式，在水电站等有关的大坝建设方面应用广泛。因此加强碾压混凝土坝施工技术分析研究是一项非常重要的工作，下面就对水电站大坝碾压混凝土施工技术进行简要探讨。

2、碾压混凝土施工技术

2.1施工前准备工作

在碾压混凝土开仓前，详细检查砂石骨料生产系统、原材料供应、混凝土制备、运输、铺筑、碾压和检测等设备的能力、工况，以及施工措施结合现场碾压混凝土试验进行检查，当其符合有关技术要求后，方能开始施工。

在主体工程碾压混凝土铺筑前，对施工人员进行理论和技术操作培训。使具体施工操作人员对碾压混凝土各项技术及质量指标含义能够理解。各机械设备性能的掌握，工序间的合理配合，与施工进度和质量有很大关系，提高了施工人员的理论和技术水平。

2.2大坝碾压混凝土的配合比设计

目前，在进行碾压混凝土配合比选择时，采用的配合比参数和计算方法不尽相同，但不论采取何种方法，只要选择适当，均能配制出优质的碾压混凝土。比较好的方法是：①以少量的试验工作能方便可靠地获得所需配合参数；②当混凝土原材料，混凝土生产及施工条件发生变化时，能迅速得到新条件下的参数调整值；③尽量接近常规方法，简化调整时的工作，以利于推广应用。在进行碾压混凝土配合比参数选择时，必须根据实际工程和施工条件，以及设计要求的技术指标，选定混凝土拌和物稠度(即VC值)控制范围；骨料最大粒径及级配；混凝上的保证强度等基本配合条件。

2.3仓面规划

由于碾压混凝土浇筑量一般比较大，为保证混凝土施工质量，需针对不同的浇筑高程、气象条件、浇筑设备能力、不同坝段的形象面貌要求等合理地划分浇筑仓，并在混凝土浇筑之前，对浇筑仓号进行仓面工艺设计。对碾压混凝土而言，仓面大，既有利于仓面设备效率的发挥，又有利于减少坝段之间的模板使用数量，同时，也有利于仓面管理。仓面过大也有不利的一面，由于层间间歇时间、温控、大坝基础固结灌浆等原因，导致碾压混凝土不能连续上升，间歇期浇筑设备闲置会影响设备效率的发挥，进而影响施工进度；另外，仓面过大时一旦遇到特殊情况，当层间间隔时间超过初凝时间时容易影响碾压混凝土层间结合质量。

2.4混凝土拌制

在大坝碾压混凝土拌制过程中，需要对各种原材料进行称量，称量时应当注意精确，称量的误差不能超过施工规范中所规定的最大值。原材料等的质量也应当符合国家规定，配制时需完全按之前设计的配合比来配制。大坝碾压混凝土一般使用强制搅拌机进行搅拌，搅拌时应当注意各种成分需搅拌均匀，以保证所配制的混凝土质量符合要求。在搅拌过程中，应当考虑到搅拌机的出料口和运料车之间落差不能超过2m，否则出来的料会由于落差过大而产生离析现象，导致配成的混凝土的质量变差。另外，由于大坝碾压混凝土的拌制时间比较长，使用不同转速的搅拌器时所需的搅拌时间也不同。

2.5碾压混凝土运输

碾压混凝土运输主要采用自卸汽车，车辆行走的道路要求基本平整。自卸汽车入仓前将轮胎清洗干净，洗车槽距仓口应有不小于50m的脱水距离，并铺设清洁碎石防止泥土、水带入仓内。在仓面行驶的车辆速度不应大于10km/h，避免急刹车、急转弯等有损混凝土质量的操作。自卸汽车应配有明显的混凝土类别标志，在车厢设置防雨防晒棚。

2.6碾压混凝土卸料和摊铺

进行大坝碾压混凝土的混合料的摊铺时，一般使用高强力熨烫板的沥青摊铺机进行大坝碾压混凝土混合料的摊铺，这是为了区别摊铺的混凝土密实在而平整。由于大坝碾压混凝土混合料的摊铺过程是大坝碾压混凝土的施工过程中的一道关键性的布置，因而有必要对其影响因素进行分析。对摊铺效果影响的因素有摊铺机的找平系统、摊铺速度、熨烫板的参数等。在摊铺时，应当注意以下几点：

①摊铺机的找平系统应当性能良好，施工时应当选择最佳的找平基准以确保摊铺机的良好运行。在摊铺过程中应当保证摊铺机的工作状态良好，只有这样，才能碾压的混凝土即密实又平整。

②摊铺机在碾压时应当保持合适的速度。选择的速度太慢会浪费时间，延长施工时间和工程进度，而且降低了摊铺机的设备利用率；相反，速度太快又会造成摊铺机的效果不好，因而降低了施工的质量。因此，在摊铺速度的选择上应当慎重。

2.7碾压

施工中采用的碾压厚度及碾压遍数经过工艺试验确定，且与铺筑的综合生产能力等因素一并考虑。根据气候、铺筑方法等条件的不同，可选用不同的碾压厚度。每碾压条带作业结束后，应及时按网格布点检测混凝土的压实密度，一般100～200m2测一点。所测密度低于规定指标98.5%时，应立即重复检测，并查找原因，采取处理措施。碾压后出现弹簧土现象的部位，如果检测的压实密度满足要求，可不进行处理。各种设备应避免在碾压完毕的混凝土层面上行走，如特殊情况需要通过时，应防止损坏已成型的层面。已造成损坏的部位，要及时采取修补措施。混凝土入仓后应尽快完成平仓克服骨料分离。从拌和到碾压完毕的最长允许历时，应根据不同季节、天气条件及碾压混凝土Vc值变化规律，现场碾压混凝土Vc值应控制在5～8秒。

2.8坝体碾压混凝土封仓施工

由于汽车入仓口其层面要经受重车反复多次挤压，容易留下隐患。而收仓口，又因支模等工序延时，容易产生局部冷缝和外表混凝土错台等缺陷。因此，要求将收仓口和入仓口设置在对工程质量影响较小的坝段分缝处。尤其收仓口设于上游时，必须对坝体上游防渗区碾压混凝土的浇筑方式做出严格规定。要做到浇筑仓面平起，保证一个坝段连续施工，一气呵成，不允许在上游区斜坡碾压，以免坡面混凝土疏松。上游区必须进行平层碾压，确保坝体上游面混凝土起到保护面及防渗层的重要作用。

2.9大坝碾压混凝土的混合料的养护

对于干硬混凝土来说，由于其自身所带水分就少，如果不及时的补充并保持水分，大坝碾压混凝土的强度就不能形成，因而也就是影响到整个大坝碾压混凝土的质量。

在大坝碾压混凝土的碾压过程结束以后，须立即使用保湿材料将已完成的部分进行覆盖处理，通常是的是塑料薄膜，这可以根据具体情况进行选择，有些施工场地使用一些价格很低，保湿效果一般的材料进行覆盖。覆盖前可以根据情况适量洒些水以保持其表面的湿润。

养护的时间应根据混凝土的抗离析强度大于3.5MPa时进行实验，最终确定。

3、碾压混凝土施工质量控制要点

碾压混凝土是多个工种协作、多环节衔接的产品,要保证混凝土的质量,必须对骨料生产、水泥性能、拌和质量、混凝土运输、人仓、平仓、碾压、养护等每道工序的质量严加控制。3.1原材料质量控制与管理

碾压混凝土一般由中热硅酸盐水泥、粉煤灰、水、粗细骨料(砂、石)、外加剂等材料组成。碾压混凝土采用的原材料品质应符合现行的国家标准及设计要求。原材料控制由设备物资部、试验室以及相关的操作部门共同负责实施。凡用于主体工程的水泥、粉煤灰、外加剂均须按照合同及规范有关规定作抽样复检。3.2碾压混凝土浇筑过程的质量控制

碾压混凝土入仓温度、vc值,碾压遍数、泛浆效果、压实度、入仓口和浇筑仓面的污染等方面需要重点控制。在碾压遍数和密实度都满足设计要求的情况下,如没有良好的泛浆效果,进行补碾。在卸料、平仓、碾压的怍业过程中,要作好几方面的工作。①要减轻骨料分离。②要控制铺料厚度。③要减少碾压层面的扰动破坏和污染。④要掌握几个时间间隔。3.3防渗

①斜层铺筑技术

碾压混凝土斜层铺筑法是相对传统的铺筑方法而言的，即将传统的水平摊铺碾压层改为1：10～1：20的斜层。采用斜层坡度合理、平推方向合适的斜层平推铺筑法施工的碾压混凝土，其层面抗渗能力可以达到或接近碾压混凝土本体的抗渗性能，使碾压混凝土本身即可承担起坝体防渗的任务，不再需要其他的辅助防渗措施。

②自防渗技术

碾压混凝土的防渗形式主要有以下3种类型：“金包银”模式、碾压混凝土自防渗、在坝的上游面另做防渗层等。当前在我国已普遍采用第二种模式，即采用三级配碾压混凝土做大坝主体，其上游采用二级配碾压混凝土作防渗结构，在坝体上游面采用二级配富胶凝材料碾压混凝土自身防渗。

3.4温度控制

虽然碾压混凝土胶凝材料用量少，并用粉煤灰代替部分水泥，水化热较常规混凝土少，但是，一般情况下，碾压混凝土坝体不设置冷却水管，所以碾压混凝上施工的温控要求更为严格。由于碾压混凝土特有的性念，比浇常规混凝土其温度提升更快，因为松散状态的碾压混凝土颗粒间充满了流动的空气，加快了碾压混凝土与外界的热交换。因此运输路程应尽量短，碾压应及时。另外，尽量减少碾压混凝土层面在空气中的暴露时间，加快铺筑速度。

4、结束语

随着科学技术的进步及先进施工机具的不断涌现，碾压混凝土筑坝技术会得到更加广泛的应用，其优越性也会得到更加充分的体现。实践证明，只要强化管理、精心施工和质量控制，碾压混凝土的各项物理力学性能及层面抗渗能力是完全能与普通混凝土相媲美，工程技术人员应更深入的研究，充分发挥碾压混凝土技术的优势，为我国水利建设做出更大的贡献。

作者简介：李高（1985-），男，水工建筑助理工程师，主要从事工程项目管理工作。