水利施工中碾壓混凝土施工技術(shù)分析

□朱淑坤

在水利水電工程中，碾壓混凝土是一種以穩(wěn)定、可靠為目的的建筑方法。從技術(shù)發(fā)展的角度來說，碾壓混凝土施工技術(shù)有比較完備的施工數(shù)據(jù)儲備，有比較成熟的技術(shù)管理系統(tǒng)。隨著我國近幾年對水利工程的施工標(biāo)準(zhǔn)要求越來越高，傳統(tǒng)的碾壓混凝土施工技術(shù)已經(jīng)很難達到規(guī)范的要求，因此我們需要與當(dāng)前的水利工程建設(shè)規(guī)范相結(jié)合，對施工技術(shù)進行優(yōu)化，并建立一個更健全的施工管理體系，有效地提高水利工程的質(zhì)量。

1.碾壓混凝土施工技術(shù)的重要優(yōu)勢

碾壓混凝土施工作為干硬性混凝土的分類，使用硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)摻和料、水、外加劑、砂和分級控制的粗骨料拌制成無塌落度的干硬性混凝土，使用的水泥量少、無流動性，可在施工中廣泛應(yīng)用?；炷凛斔?、振實等過程由常規(guī)機械完成，使機械的總體工作效能得到了最大程度的提高。相對普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建造中，需采用大量冰水、冷氣來降低混凝土的水化熱，而碾壓混凝土可以通過薄層澆筑和自然散熱的方式來實現(xiàn)人工冷卻，從而簡化了施工過程。在水利工程中，使用碾壓混凝土進行施工，一方面，由于這種技術(shù)機械利用率高，作業(yè)時間較短，施工步驟較少，有利于對施工質(zhì)量和進度進行控制和管理。另一方面在碾壓混凝土配合比中，采用了大量的砂礫、碎石等材料，降低了膠凝材料的使用，使施工成本得到了有效的控制。由此可見碾壓混凝土施工相對于傳統(tǒng)的施工工藝具有十分明顯的優(yōu)勢，其施工周期遠小于傳統(tǒng)的施工周期，施工工藝更簡便，可大幅度提高項目的經(jīng)濟效益，提高項目的整體效益。

2.水利施工中碾壓混凝土施工技術(shù)

熟練掌握和運用碾壓混凝土施工技術(shù)，才能實現(xiàn)預(yù)期的目的和效果，滿足施工的需要。對縮短工程建設(shè)周期、提高建設(shè)效率、降低建設(shè)費用具有重要意義。所以，有必要對碾壓混凝土壩施工中的關(guān)鍵技術(shù)展開研究，而在整個施工過程中，主要的施工工藝和技術(shù)有如下幾點。

2.1 模板施工技術(shù)

碾壓混凝土在提升的過程中，模板施工至關(guān)重要。模板設(shè)計的好可以讓碾壓混凝土施工速度快、上升連續(xù)，最具代表性的普定拱壩采用的上下交替懸臂鋼模板是碾壓混凝土模板最常用的模板，上、下板可以做到分離，并可以進行交替上升，極大地提高了施工效率。首先，對模板框架的剛度、平整度等進行檢驗，以滿足設(shè)計施工要求；然后，采用全站儀及其他輔助工具，對模板進行深度校正，以確保各種指標(biāo)的偏差在允許的范圍之內(nèi)。對于使用異型模板的廊道部位，在尺寸方面要求更為嚴(yán)格，按照要求進行單獨制作。除上述要求外，在施工中還需要強化模板技術(shù)的改進，當(dāng)真正做到連續(xù)提升，實現(xiàn)一次成型。在索營橋的建設(shè)中，多數(shù)情況下都使用了模板分段連續(xù)吊裝方法，該方法不僅可以確?；炷恋倪B續(xù)澆筑，而且可以達到連續(xù)吊裝的目的。當(dāng)大壩的體型過于復(fù)雜，曲率變化幅度很大時，可在適當(dāng)?shù)臅r間采用收縫式方法，對模板提升進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，在有效地縮短工期的同時，確保工程質(zhì)量。

2.2 攤鋪碾壓技術(shù)

在施工過程中，為保證鋪筑層厚度滿足設(shè)計要求，可通過對壩體每層的需料量計算，確定壩體的卸料區(qū)。在卸料過程中，應(yīng)安排專人負責(zé)指揮。施工期間，作業(yè)人員使用鋼束進行檢測，嚴(yán)格控制鋪筑厚度，預(yù)防骨料分離問題。卸料用自卸汽車采取疊壓式、串聯(lián)攤鋪法進行，可避免骨料分離，為提高鋪筑質(zhì)量，在平整過程中，需采用人工方式將集中的粗骨料均勻地鋪放到攤鋪層面上。碾壓一般使用20t 的單鋼輪式壓路機，在初壓前進行1 次靜壓后振動碾壓，保持1.5km/h～2.5km/h；在復(fù)壓的過程中，由弱變強，由強變?nèi)?，持續(xù)時間為2km/h～3km/h；終壓要靜壓1～2 次，保持3km/h～4km/h。在上下游碾壓搭接時，碾壓搭接為10cm～20cm，兩端留出1 米的間距，保證了角部的緊實度。水泥初凝固200min，終凝固360min，一次碾壓長度保持在40m～60m，完成壓實3h 以內(nèi)。對邊角碾壓不到部分的修整，可采用澆水泥漿使用手持小振動棒處理，確?；炷翉姸葷M足設(shè)計要求。若壓實度不達標(biāo)，則需重復(fù)碾壓，澆筑完成后，應(yīng)檢查混凝土表面是否存在粗骨料窩、白干等情況。

2.3 養(yǎng)護施工技術(shù)

完成碾壓施工后，需要預(yù)留養(yǎng)護作業(yè)時間，保證水分和水泥充分融合。養(yǎng)護施工要做好保濕工作，在混凝土表面覆蓋塑料膜，并安排定期灑水，最大程度上提高施工質(zhì)量。在表面強度達到一定水平后，可以清理，檢驗，再進行下一道工序的施工。在養(yǎng)護完畢之后，展開清縫灌縫工作，使用2mm 細鐵絲清縫，使用AH-70 熱瀝青灌縫，在灌縫前嵌入2cm 脹縫板，頂部約預(yù)留3cm，用瀝青灌至頂面。為了確保混凝土的整體質(zhì)量，必須對混凝土的收縮進行全面的控制。

2.4 誘導(dǎo)縫施工技術(shù)

在水利工程建設(shè)中，一般采用切割法，或采用埋設(shè)分縫板等方法來實現(xiàn)誘導(dǎo)縫的形成。配對埋置有縫隙的板料一般采用引流板，在混凝土表層產(chǎn)生引流縫。在誘發(fā)縫中，應(yīng)重視開溝、固結(jié)、采用自重預(yù)制塊嵌入、設(shè)置反復(fù)注漿體系等措施，以改善誘發(fā)縫的成縫質(zhì)量。橫向縫隙的埋置還需建立反復(fù)注漿體系，橫向縫隙與誘發(fā)縫隙在外觀上有一定的區(qū)別，因此，必須采用不同的預(yù)制構(gòu)件。由于預(yù)制構(gòu)件具有易操作、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固等優(yōu)點，現(xiàn)在已被普遍采用。最后對壩體橫向裂縫、誘發(fā)裂縫進行灌漿處理。

3.水利施工中碾壓混凝土施工技術(shù)存在的問題

3.1 凍脹、裂縫

在水利建設(shè)中，由于其特殊的地理位置，其所處的氣候、地質(zhì)、水文等因素對水利建設(shè)的成敗起著重要的作用。在工程建設(shè)過程中，凍脹、開裂等問題是最常見的，它們嚴(yán)重影響了工程的使用效果。裂縫和凍脹通常是由外部因素引起的，特別是在混凝土澆筑時，必須使用堅硬的材料，而這種材料在硬化過程中會受到外界環(huán)境的影響，使得其彈性模量降低，從而產(chǎn)生拉力，最終造成裂紋的出現(xiàn)?；炷恋拈_裂不僅是由于外界壓力造成的拉伸，還有內(nèi)部壓力造成的。在澆筑過程中，由于物質(zhì)體積較大，熱量會迅速流失，致使表面溫度低于內(nèi)部溫度，從而在表面壓力下產(chǎn)生裂紋。

3.2 侵蝕、碳化

侵蝕、碳化等問題在水利工程中非常普遍，因為水利工程長期經(jīng)受著水的侵蝕和大自然的洗禮，長期與大氣直接接觸，大氣中的微量元素會對鋼筋表層鈍化膜產(chǎn)生不同程度損傷，長期使用會導(dǎo)致鋼筋銹蝕，對混凝土產(chǎn)生侵蝕，極大降低了鋼筋抗拉強度，降低了其承載力。因此，在自然條件下，混凝土結(jié)構(gòu)將快速被侵蝕和碳化。

3.3 易被消磨

對水資源進行合理科學(xué)配置，以達到最大效益，是水利工程建設(shè)的基本目標(biāo)。在建造水壩的過程中，必須要經(jīng)歷長時間水的侵蝕，所以對水壩結(jié)構(gòu)和材料運用有較高要求。一般情況下，流經(jīng)水壩的水流量大、流速快，對水壩建筑物有強烈的沖擊作用，而水中的淤泥對建筑物的破壞作用也較大，長期沖刷會導(dǎo)致建筑物承載力大幅降低，從而降低建筑物整體質(zhì)量。

4.提高施工技術(shù)質(zhì)量的有效策略

4.1 優(yōu)化混凝土材料

在水利施工中，要保證整個項目的質(zhì)量，就必須保證混凝土的高品質(zhì)。隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，對水泥基材料的性能提出了更高的要求。在開始水利工程施工之前，必須進行全面的實地考察，以便更好地了解實際情況，并對混凝土要求進行詳細分析，以確定施工中所需要的參數(shù)，這對于提升工程質(zhì)量至關(guān)重要，可以有效防止重大事故的發(fā)生。在施工前期，項目主體應(yīng)當(dāng)充分準(zhǔn)備，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)搞好交接工作，保證各項工作的順利完成，設(shè)施的完好性和安全得到有效保障。澆筑完畢后，要定期檢測，保證混凝土的和易性和持水性。選用產(chǎn)品時，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用熱膨脹體系較低、含泥量較低的骨料，并且要注意骨料的不斷級配，以增加建筑物結(jié)構(gòu)中骨料的數(shù)量，進而合理地減小砂漿用量，減少裂紋的出現(xiàn)。

4.2 優(yōu)化混凝土的拌制和運輸

在澆筑之前，要將混凝土攪拌均勻，使機械中的混凝土、水和外加劑充分?jǐn)嚢杈鶆颍缓笤匍_始澆筑，同時要盡量控制攪拌和澆筑的時間，盡量減少沉淀的時間，如果有條件的話，可以采取現(xiàn)場攪拌現(xiàn)場澆筑的方式，盡量避免出現(xiàn)以上問題。在實際的施工中，有一個值得關(guān)注的問題是，由于種種原因造成的澆注工作中斷，從而影響到整體的澆筑。因此，在進行施工之前，必須對施工方案和安全措施做好復(fù)核，并且要有充足的水泥原料，以免發(fā)生事故。所以，在進行澆筑前，一定要將所有的規(guī)劃和防護措施都做好，準(zhǔn)備好足夠的混凝土原材料，防止出現(xiàn)任何的意外。在施工的時候，要與地質(zhì)條件、天氣條件相結(jié)合，才能更好地促進混凝土運輸工作的進行。在陡坡環(huán)境下進行混凝土的豎向運輸，必須對有關(guān)裝備的技術(shù)進行進一步的研究，對其技術(shù)進行改進，必免粗細骨料分離，從而提升整個裝備的性能，為后面的工序順利實施提供更好的環(huán)境。

4.3 控制混凝土鋪料厚度

碾壓混凝土壩施工分層厚度直接影響著施工質(zhì)量，分層太厚難以做到均勻有效的碾壓，會出現(xiàn)混凝土密實度不均勻，分層太薄有可能出過分碾壓現(xiàn)象，造成粗細骨料離析，也會影響混凝土密實度。確定分層厚度最好的辦法是碾壓試驗，通過碾壓試驗確定碾壓參數(shù)，主要包括碾壓設(shè)備、分層厚度及碾壓遍數(shù)等。在實施過程中將確定的分層厚度在壩上、下游模板框架上做出標(biāo)注，精確控制RCC 的鋪裝厚薄，以確保鋪料厚薄符合實際施工需要。在每一倉碾壓混凝土鋪料時，第一層厚度應(yīng)當(dāng)控制在35cm，其余每層厚度應(yīng)當(dāng)控制在30cm，以確保鋪裝工程質(zhì)量符合規(guī)范要求。

4.4 控制混凝土壓實度

為有效控制碾壓混凝土的壓實度，多采用雙鋼輪振動壓路機進行碾壓施工。在這一過程中，可采取2 次無振碾壓、8 次振動碾壓、2 次無振碾壓相結(jié)合的方法，使碾壓達到最佳效果。在各層澆筑碾壓完畢后，應(yīng)按網(wǎng)格點，由現(xiàn)場質(zhì)檢人員用核子儀檢測碾壓混凝土的壓實度。在試驗過程中，每50m2為一組，每一澆筑單元的每一層不少于3個。若試驗結(jié)果與試驗結(jié)果不一致，必須再次試驗。如果碾壓后的混凝土壓實度未達到要求，則應(yīng)及時補碾，如果依舊達不到要求，則需將其挖出重新碾壓。此外，對振搗后的混凝土裂縫（不含表面干收縮裂縫），表面骨料集中的部位，必須人工挖出，然后進行填充、碾壓，直至達到設(shè)計要求。在壓實完成后，若出現(xiàn)松軟現(xiàn)象，則可先行試驗，若壓實密度滿足設(shè)計要求，則無須拔除。