水利水電碾壓壩施工工藝分析

陳本厚

(貴陽市魚劍河水庫管理處，貴陽 550011)

隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的深入推進，水利水電工程數(shù)量也逐年增加，不但為西部開發(fā)提供了良好的水電資源，也使這些地區(qū)的經(jīng)濟得到了快速發(fā)展。碾壓壩施工技術(shù)也廣泛應(yīng)用于其中，而這種技術(shù)的低成本、短工期的特點也使其具備相當廣闊的應(yīng)用前景。

1 碾壓壩施工工藝概述

將大型機械施工技術(shù)應(yīng)用于混凝土壩鋪筑上，并利用混凝土斷面的緊湊性與整體性特點，從而使大面積碾壓施工得以實現(xiàn)的技術(shù)，即碾壓壩技術(shù)。碾壓壩技術(shù)的最大優(yōu)點是:

1)合理降低了項目成本。一般來說碾壓壩技術(shù)應(yīng)用的對象體積較小，因此能夠?qū)⑹褂玫脑牧铣杀窘档?，而且這種技術(shù)將基礎(chǔ)挖掘的范圍減小，從而使泄洪長度與施工導流縮短，導流量的減少同樣降低了導流的成本。

2)合理縮短了工程項目的工期。使用碾壓施工技術(shù)的壩體相對來說，其整體結(jié)構(gòu)較為簡單，其使用的混凝土也與常規(guī)混凝土基本上是相同的，因此縱縫可以不設(shè)置，同時能夠利用土石壩的機械設(shè)備實現(xiàn)施工，從這個角度上來說，不僅對成本有了合理的控制，而且也大大提高了施工速度。

碾壓壩施工工藝具體流程中包括了六方面的內(nèi)容，分別是模板、灌漿、混凝土的使用、成縫、連續(xù)上升碾壓以及攤鋪碾壓。

1)模板施工。模板在其中所起到的作用是保證碾壓混凝土能夠連續(xù)上升，是整個施工流程中的關(guān)鍵部分，它對碾壓壩的整體質(zhì)量起著決定性的影響與作用。相較于常規(guī)的連續(xù)上升式的臺階模板與全懸臂式鋼模板，專為水利水電壩體而設(shè)計的收縫式的雙向可調(diào)連續(xù)翻升式的模板更具適用性，它不但有著傳統(tǒng)模板的優(yōu)點，而且還能夠?qū)误w坡度、形狀在復雜環(huán)境下的問題進行很好地解決。

2)灌漿施工。這里指的灌漿是重復灌漿工藝，拱壩整體在施工剛結(jié)束時，其凝結(jié)溫度尚未穩(wěn)定下來，如果這時對其施加外力，就會拉開灌漿縫面，這時就必須利用重復灌漿工藝對其進行處理修補。

3)混凝土?；炷恋馁|(zhì)量是水利水電工程的基礎(chǔ)，目前在我國水利水電壩體工程中，所使用的混凝土都是經(jīng)過嚴格設(shè)計的水灰比并加入一定的添加劑而成的，其具備可振性，從而能夠在振搗過程中保證其密實度。這種特殊的混凝土同時還能利用在壩面與巖面的墊層，使壩體工程質(zhì)量得到進一步保障。

4)成縫施工。在水利水電碾壓壩的施工中，使用的成縫方式一般預(yù)埋分縫板、切縫機成縫、誘導縫成縫法。但是這些方法都不同程度地存在著缺陷，因此目前有新的成縫方法被成功應(yīng)用，即結(jié)合誘導成縫方法并設(shè)置重力混凝土預(yù)制件的方法來實現(xiàn)成縫。這種方法不僅簡便，而且質(zhì)量能夠得到保證，可使工期有效縮短。

5)連續(xù)上升碾壓施工。利用連續(xù)上升碾壓能夠?qū)仓痈叨鹊玫教嵘瑫r使壩體堅實性能得到保證。需要注意的是連續(xù)上升碾壓施工應(yīng)在混凝土入倉、溫控、模板以及整體施工工藝得到保證的基礎(chǔ)上才能實施。

6)攤鋪碾壓施工。一般利用專業(yè)的推土機或平倉機設(shè)備實現(xiàn)此階段的施工，而選擇的方法則是串鏈攤鋪法，結(jié)合疊壓式卸料，從而減少或防止混凝土骨料分離的現(xiàn)象出現(xiàn)。如果出現(xiàn)骨料分離問題，則可通過人工對其進行處理。

2 水利水電碾壓壩施工工藝的實際應(yīng)用

2.1 概況

位于貴陽市息烽河上游的某水庫，其組成包括水庫周邊山嶺、溢洪道與大壩，水庫總庫容與有效庫容量分別為1 040萬m3與896萬m3。主壩為碾壓式混凝土雙曲拱壩，根據(jù)施工條件以及環(huán)境條件的限制，主壩體的施工方法根據(jù)其部位的不同而不同，即壩體中上部狹長倉面施工利用斜層碾壓方法、其他倉面施工則是自卸車進行直接入倉的方法、臺階面施工為一次成型方法、預(yù)制廊道則是先澆塊方法。

2.2 具體施工流程與施工要點

本文主要介紹壩體混凝土斜面碾壓的方法與關(guān)鍵點。

2.2.1 施工方法

在高程1 025 m以上的水庫主壩部分升層倉面面積＞1 000 m2，這就意味著將有＞400 m3的每層混凝土使用量，而倉面呈狹長狀，左右兩側(cè)岸的長度均＞60 m。常規(guī)的完成每層中間混凝土碾壓后的常態(tài)施工或是分段對混凝土碾壓與常態(tài)施工分別進行的方式，都會使每一層接頭部位的長度＞120 m，就不能以預(yù)期的施工速度進行，同樣不能對及時覆蓋中部碾壓混凝土與上下游混凝土間的接頭進行保證。另外還要綜合考慮碾壓混凝土的凝結(jié)時間因素，以本工程前期試驗的結(jié)果顯示，其初凝時間在8 h左右。針對工程倉面狹長且面積大的特點，選擇的施工方式為斜層碾壓，此方式為典型倉面斜層碾壓。其每個斜層的坡腳平鋪段的寬度范圍則在4.5～6 m內(nèi)，而斜層坡度范圍在1∶10至1∶15內(nèi)，碾壓層的最大面積≤800 m2，混凝土的最大用量也≤280 m3，這樣就保證了最大層間隔時間能夠維持在約5 h。這種施工方法不僅能夠保證合理的層間間隔時間，而且能夠?qū)⒊掷m(xù)生產(chǎn)的可靠性提高，最終使層間結(jié)合質(zhì)量得到確保。

主壩左右岸的下游兩側(cè)則分別布置了入倉道路，每隔10～15 m便布置一條，同時是與壩體升高而相應(yīng)加高的。輪胎沖洗平臺則設(shè)于離倉口30 m的位置。將20 cm厚的潔凈碎石均勻鋪墊于該平臺到入倉口段，從而對路面整潔有所保證。入倉口的混凝土封倉的澆筑則在每兩個碾壓層便進行一次，同時利用混凝土預(yù)制塊實現(xiàn)封倉操作。除此之外，在每層中部將冷卻水管埋設(shè)其中，以控制高溫時的混凝土溫度。每個升層為3 m的混凝土厚度，澆筑方法為斜層碾壓方式，自下而上均為30 cm的壓實層厚，35 cm的攤鋪厚度。

2.2.2 施工關(guān)鍵點

1)盡可能使冷卻水管的埋設(shè)保持整根，以倉面大小確定劃分單元，并控制在各個單元內(nèi)的冷卻水管長度范圍為200～300 m內(nèi)，少設(shè)或不設(shè)接頭。利用人工挖槽的方式埋設(shè)水管，將水管埋入12～15 cm深的槽內(nèi)并利用U形插筋進行固定操作，隨后回填不含大骨料的混凝土且將其碾壓，每個單元的水管埋設(shè)完成后，必須及時通水試驗，保證其質(zhì)量完好。

2)下游向上游施工是混凝土分條帶的施工方向，先對碾壓混凝土施工，再對常態(tài)混凝土進行施工，不能有較大高差出現(xiàn)于上下游分縫的泡沫板混凝土上，以防止泡沫板出現(xiàn)移位擠動現(xiàn)象，而位于下游臺階位置的常態(tài)混凝土則應(yīng)根據(jù)工程實際情況調(diào)整其厚度。

3)在施工平鋪段之前，必須在新鋪混凝土上分散大骨料于上一段的坡腳接頭，同時將接頭利用砂漿作裹頭。

4)最后的冷升層與第一層必須對碾壓混凝土實行先進倉操作，而其他部位的混凝土砂漿則采取同時進倉操作

5)在碾壓施工之前，要進行合理有效的測量放樣工作，畫出相應(yīng)的平斜層分層線后，嚴格按畫出的線進行碾壓。

3 結(jié)語

綜上所述，碾壓壩施工技術(shù)以其特有的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于水利水電工程壩體建設(shè)之中。為保證碾壓壩施工技術(shù)的質(zhì)量，就要從碾壓施工的各個方面入手，對它們的施工質(zhì)量都采取有效的管理控制方法，從而為碾壓壩施工技術(shù)的推廣應(yīng)用提供良好的基礎(chǔ)。

[1] 雷振.惠州抽水蓄能電站上水庫碾壓混凝土壩的施工措施[J].人民珠江，2009(04):58-60.

[2] 水利電力部.DL/T 5129-2001碾壓式土石壩施工規(guī)范[S].北京:中國水利水電出版社，2001.

[3] 張國輝，盧學巖.碾壓式土石壩壓實質(zhì)量控制中若干問題的淺析[J].吉林水利，2008(10):5-8.