浅谈碾压混凝土坝施工技术及质量控制

赵会斌

（甘肃省武威市凉州区永昌水利管理所，甘肃武威733000）

水利水电工程是国民经济的基础设施，是水资源合理开发、有效利用和水旱灾害防治的主要工程措施。水利水电工程的建设与实施在解决我国水资源短缺、洪涝灾害、环境保护、水土流失等水问题中，起到了无可替代的作用。随着社会经济的发展和科学技术的进步，我国水利水电工程的发展可谓日新月异，无论是工程结构还是施工技术，都取得了突飞猛进的发展态势。碾压混凝土就是现阶段在水利水电工程中广泛应用的一项施工技术，尤其在碾压混凝土大坝中得以充分利用。其优点是施工机械化程度高，施工工序简单、快速，能有效缩短工期，且混凝土强度高，坝身可溢流，防渗效果好。

1 碾压混凝土坝的结构及工艺流程

1.1 碾压混凝土坝的结构

碾压混凝土坝通常采用与碾压土石坝相似的施工方法，使用干贫混凝土通过振动碾压密实建成的混凝土坝。其结构形式是在上游迎水面设置常态混凝土，用以防止内部混凝土的层间渗透，下游面也设置常态混凝土用以防冻，溢流面采用较高强度混凝土，用以提高溢流面的抗冲磨性能，使坝体断面被常态混凝土包裹，断面成为“金包银”结构。

1.2 碾压混凝土坝的工艺流程

碾压混凝土坝施工工艺是先在初浇层铺砂浆，然后汽车运输入仓，再用平仓机平仓，振动压实机压实，振动切缝机切缝，最后无振动碾压。

2 碾压混凝土坝的施工技术要点

2.1 选用符合设计要求的原材料，采用经试验达到强度标准的配合比

对材料的选择要严格把关，碾压混凝土坝所需的原材料几乎与一般的水泥混凝土一样，就是水泥、粗骨料、细骨料和掺合料等，然后将这些原材料和水按照一定的比例进行配置。粗细骨料的物理力学指标要达标，要求质地坚硬、洁净，杂质含量不超标。采用合格水泥。配合比要以合格材料通过试验确定，确保碾压混凝土达到设计强度标准。碾压混凝土坝中所需的掺合料有硅灰、粉煤灰和磨细的矿渣以及适量的外加剂等。在拌料之前需要对水泥、外加剂和掺合料之间做相容性实验，只有相容才能进行拌制。

通常采用VC 值为10～30 s 的干贫混凝土。VC值是振动压实指标，是按试验规程在规定的试验振动台上将碾压混凝土振动碾压达到标准要求的时间（以s 计）。

2.2 混凝土拌合料中掺加大量的粉煤灰，同时要减少水泥用量

碾压混凝土作为一种干硬性混合料，无塌落度，要求掺水量少，水泥用量也不能太多，必须掺入50%～70%的粉煤灰，才能确保混凝土有足够的胶凝材料。从满足混凝土温度控制的角度考虑，由于大量掺入粉煤灰，减少了水泥用量，从而大幅降低了水化热的温升，且增温降温不迅速，在温控方面明显有利。

2.3 混凝土浇筑方法采用通仓薄层浇筑法

碾压混凝土坝采用不分纵缝的大仓面通仓薄层连续上升的浇筑方法。其优点是：碾压仓面较大，散热面积大，散热效果好；减少模板工程量，简化仓面作业，加快了施工进度；通仓浇筑不设纵缝，切缝机进行横缝切割，增大仓面面积，减少仓面作业干扰。

2.4 采用振动压实机对混凝土进行有序压实

碾压混凝土坝施工通常采用振动压实机进行压实，以达到混凝土充分密实的效果。要通过碾压试验，确定各项压实参数，包括压实机械的重量、混凝土摊铺厚度、碾压遍数及振动碾行进速率等。

2.5 碾压混凝土坝采用振动切缝机切缝

一般情况下，碾压混凝土坝成缝可采用切缝、预制模板成缝两种基本方法，早期还有诱导缝成孔的方法。现阶段碾压混凝土坝的切缝通常采用振动切缝机切缝。该方法一般是在一个坯层碾压混凝土完成后，沿着横缝用振动切缝机直接把该坯层混凝土沿缝切开，切缝的同时在缝内充填塑料膜、铁片或干砂等。

3 碾压混凝土施工质量控制要点

要对碾压混凝土质量的形成起决定作用，或具有重要影响的因素采取有效的质量控制措施，对主要施工工序进行控制，能够得到良好的施工质量。影响碾压混凝土坝施工质量的因素主要有碾压时拌和料的干湿度，卸料、平仓、碾压的质量控制以及碾压混凝土的养护和防护等，所以在进行碾压混凝土施工时，把拌和料的干湿度控制，卸料、平仓、碾压质量控制，碾压混凝土的养护和防护作为其质量控制要点是理所当然的。

3.1 拌和料干湿度控制

碾压混凝土入仓前的质量主要体现在拌和物的干湿度VC 值。VC 值的大小直接影响碾压混凝土拌和物的抗分离能力和可碾性。正常情况下，VC 值控制在6～12 s 为宜。若VC 值大于15 s 时，在碾压过程中（碾压层厚30～50 cm）难以泛浆，而且还会浮一层微小颗粒的石子，此时有核子密度仪测试碾压混凝土压实容重仅为1 260 kg/m3（设计容重为2 443 kg/m3），密实度为97%左右。同时，碾压混凝土层间结合也不好，极易形成渗水通道。若VC 值偏小（小于6 s 时），虽然在碾压过程中层面容易泛浆，但会出现粘碾现象，此时的碾压混凝土经测试密实度也在97%以下，同样不能满足质量要求。因此，必须严格控制碾压混凝土的VC 值。

3.2 卸料、平仓、碾压中的质量控制

卸料、平仓、碾压是碾压混凝土施工的主要工序，其质量控制也就显得尤为重要。卸料、平仓、碾压主要应保证层间结合良好。卸料与平仓过程主要控制卸料落差、堆料高度、铺料厚度、平整度、层间间隔时间和不发生骨料分离，确保混凝土料均匀，便于碾压后能够达到充分密实的效果。要做到卸料落差不大于2 m，堆料高不大于1.5 m，入仓混凝土及时摊铺和碾压，避免层间间歇时间太长。

3.3 碾压混凝土的养护和防护

应对其层面、暴露面进行喷雾或适当洒水，特别是在炎热或干燥情况下。施工间歇期，混凝土终凝后需立即进行洒水养护，直到达龄期，必要时用塑料编织布等覆盖混凝土表面后进行定期洒水养护。台阶状表面的棱角部位容易发生裂缝，应加长养护时间。有温控要求的混凝土应根据温控设计采取防护措施，可以覆盖两层黑色防晒网并定时洒水养护。养护用水应符合规范要求，不应对混凝土产生不利影响。

4 结束语

综上所述，碾压混凝土坝由于其自身特点在我国水利水电工程项目建设中得到广泛应用，其施工技术也取得了喜人成果。随着相关试验研究和实践探索，碾压混凝土坝的施工技术将会得到持续的创新与完善，碾压混凝土坝在质量控制措施上也会有新的突破。在国家大力发展水利事业的大背景下，相信碾压混凝土坝会向更加安全、快速、经济、环保的高水平方向发展。