水电站大坝碾压混凝土施工技术剖析

郭维平

中国水利水电第四工程局有限公司，青海西宁 810000

在水电站大坝工程施工中，通过振动、碾压和铺筑等施工工艺，对干硬性混凝土进行碾压直至其成型，这就是碾压混凝土施工。碾压混凝土施工技术是通过严格控制原材料及配比，将混凝土坍落度控制在规定范围内，然后向大坝施工现场进行运输，采取振动碾分层方式压实混凝土。在水电站大坝施工中应用碾压混凝土施工技术具有诸多优点，建成的大坝不仅体积小、强度高，而且具备优良的抗渗性能。除此之外，该技术施工工艺简单、成本不高，具有科学性、合理性与经济性特点，也被广泛应用到水电站大坝施工过程中。文章介绍了水电站大坝工程的特点，针对水电站大坝碾压施工技术进行分析，以此为相关行业提供参考。

1 水电站大坝工程的特点

第一，水电站大坝工程的工程量较大，并且施工周期长。在大坝施工过程中会出现河流两个主汛期，因此施工单位必须认真准备防汛工作，以免对大坝施工造成影响；第二，水电站大坝工期长，经常需要进行冬季施工，施工难度相应增加。因此施工单位还要做好冬季施工准备工作。此外，大坝工程需要用到的施工材料数量、种类较多，配料包括防渗面板、石料、细石混凝土砌石、钢筋、溢流面混凝土、水泥以及砂等，需要提前做好准备；第三，由于水电站坝体高度很大，面积很宽，再加上放水塔具有较大高度，因此施工安全管理难度较大，施工单位需要根据实际情况制定相应的安全防护措施，以免发生安全事故[2]。

2 水电站大坝碾压混凝土施工技术分析

2.1 混凝土拌制

在水电站大坝碾压混凝土施工中，首先要进行混合料拌制。拌制过程中要对不同材料的重量进行分别测量，确保测量准确，并将测量误差控制在规定范围内。严格检验施工材料，确保其符合规定标准。根据设计配合比进行混凝土配制，并使用强制搅拌机对大坝碾压混凝土进行搅拌，确保搅拌充分、均匀，以免因材料问题影响大坝质量。在混凝土搅拌过程中，运料车和搅拌机出料口二者落差应控制在2m以内，防止出现混凝土离析现象。水电站大坝碾压混凝土要求的拌制时间较长，施工单位应根据搅拌器转速来确定搅拌时间[3]。

2.2 混凝土运输

在对大坝碾压混凝土进行运输时，一般选用皮带传输装置或者自卸车。运输车辆必须平稳运行，不能太快也不能太慢，确保材料运输安全。在运输混凝土材料时，溜槽、溜管等方式尽量不要采用。如果通过自卸车进行材料运输，应当尽可能避免急转弯、急刹车等现象，以免出现混凝土离析问题。在运输混凝土材料时，如果存在温度较高、时间较长等问题，需采取必要的覆盖措施，以免混凝土中的水分流失过多。

2.3 混凝土摊铺

在大坝碾压混凝土摊铺过程中，所用设备一般为高强力熨烫板沥青摊铺机，以此保障摊铺质量，确保摊铺后的混凝土密实、平整。在混凝土碾压施工中，其重要环节之一就是混合料的摊铺。施工人员需对影响混凝土摊铺质量的各类要素进行分析，包括找平系统、摊铺速度、熨烫板参数等，从而有效控制混凝土摊铺质量。在正式施工中，找平系统的性能必须得到保证，找平基准的选择要合适，以免对摊铺机正常运行造成影响。控制好找平系统，既能保证混凝土摊铺密实度，又能保证其平整度。除此之外，施工操作人员需控制好摊铺机速度，速度过慢会影响施工进度与设备利用效率，速度过快则影响摊铺质量。因此，要根据现场实际情况，对摊铺机的运行速度进行科学确定。

2.4 混凝土碾压

2.4.1 碾压与摊铺施工工艺

在开仓之前，首先利用水泥砂浆进行摊铺，水泥砂浆的厚度控制在2.1～3.1cm，流动度控制在19～23cm。卸料与摊铺工作应同步开展，以免对层面结合质量造成影响。之后把碾压混凝土向仓面运输，严格按照规定流程进行开仓段施工。第一次铺筑斜面时，不必要求一次成型，可先将几层混凝土铺设在上面，形成斜层面，这样在上层铺著完成后，可以将下层完全包容起来，同时将斜层混凝土铺筑厚度降低。相较于开仓段，收仓段混凝土碾压的施工流程较为简单，首先将原有混凝土面清理干净，然后将砂浆摊铺在上面，之后采取折线形方法开展施工作业，控制好折现水平段长度，确保其在8.1～10.1m范围内。

2.4.2 横缝造缝施工工艺

开仓前，先在成缝两边的模板上把具体分缝位置标出，再进行切缝，切缝工具为手持式振动切缝机，切缝宽度控制在11～13mm，深度控制在24cm。最后在缝中嵌入双层聚乙烯彩条布，并按照设计要求在止水四周不能进行切缝的部位设置隔缝板。

2.4.3 碾压与卸料要求

如果卸料时使用到自卸车，施工位置应当尽可能靠近模板条带，并控制好模板与料堆边缘之间的距离，确保其不小于2.1m，对于模板接触部位，应采取人工铺料的方式进行施工。在卸料完成后，还要将料堆周围的大骨料散开，不能在未经处理的料堆旁卸料，以免出现骨料分离现象，影响大坝碾压混凝土的结合层质量。

当车辆卸料完成后，应将其尽快摊平，后面一辆自卸车在前一辆车卸料的地方进行卸料。控制好碾压混凝土的压实厚度及松铺厚度，前者31cm，后者36cm。在开仓之前，还要在模板画上分层平仓控制线，宽度5.2cm。碾压机应当沿摊平方向开展施工作业，控制好碾压速度，确保其在1.2～1.4km/h范围内。不同分层的碾压组合方式存在差异，在施工过程中应考虑到实际情况。

2.4.4 变态混凝土施工

在水电站大坝施工中，采用变态混凝土的部位包括止水埋设部位、靠近岸坡部位、廊道周边位置、大坝上下游面等。在变态混凝土施工过程中应注意以下几点：

首先，将适量水泥浆注入到碾压混凝土摊铺层面，水泥浆可使用粉煤灰水泥浆，也可使用水泥净浆。然后将其振捣密实，此时会有新形态混凝土形成。控制好水泥浆量，通常是混凝土体积的5%左右。

其次，在混凝土填筑施工过程中，先把注浆相邻部位的混凝土碾压密实，然后再进行变态混凝土注浆，交接部位可进行补充碾压，其施工流程为：第一，采取立轴式双筒搅拌机进行现场制浆，在对水泥浆加浆量进行控制时，可通过砂浆输送泵与流量记录仪来实现。控制好拌合时间，确保其不低于120s，杜绝人工抄拌行为；第二，对加浆量进行严格把控，按照5%～6%注入水泥浆，如果碾压混凝土原有材料的VC值发生变化，可以根据实际情况对加浆量进行适当调整。在加浆完成后，将混凝土料覆盖在槽内并进行填平；第三，对振捣效果进行严格控制。振捣设备选用100型高频振捣器，与常态混凝土相比，变态混凝土的振捣时间应在其1～2倍左右，同时振捣器的插入深度不小于5cm。

2.4.5 层面处理与层面结合的施工工艺

采取摊铺砂浆的施工方法来处理垫层混凝土与碾压混凝土二者间的层面，控制好砂浆摊铺厚度，确保其在2.1～3.1cm内，砂浆强度等级为M25。在半个小时内需要覆盖整个摊铺面积。如果垫层混凝土与碾压混凝土之间的实际间隔时间大于后者的终凝时间，需要根据施工缝面进行处理；如果热升层间隔时间不超过规定范围，无需进行处理，反之就需要对其进行处理。

2.5 混凝土养护

在水电站大坝碾压混凝土施工中，应对混凝土强度进行着重把握。做好混凝土养护工作，能够在很大程度上提高混凝土强度。由于干硬性混凝土水分不多，如不能进行及时补充，就会对碾压混凝土强度造成影响，进而影响水电站大坝整体施工质量。在混凝土养护过程中，应注意以下几点：第一，在混凝土碾压完成后，需在其上覆盖塑料薄膜等保湿材料，覆盖前还要进行洒水，使混凝土表面维持湿润；第二，在确定混凝土养护时间时，需要考虑其抗离析强度，并做好相关试验工作；第三，一般来说，在碾压施工完成8h后，需要开始切缝施工，切缝位置、时间和深度等均要满足设计要求。切缝完成后还要做好养护工作，确保缝槽清洁、干燥后才能开始灌缝；第四，控制好养护温度。一般来说，混凝土养护温度不会太高，其主要原因是避免水分流失导致的裂缝问题。为保证养护效果，养护温度通常不超过-3℃。

3 结语

综上所述，社会经济的发展带动了水利水电建设事业发展。近年来，为满足人们生产生活需求，水电站建设数量与规模均有较大提升，水利水电事业取得显著成就。碾压混凝土施工技术是水电站大坝工程的一项关键技术，要想有效保障水电站整体质量，必须加强碾压混凝土施工技术管理，充分发挥该技术的优势特点。