碾压混凝土筑坝技术问题的探讨

曹斌

（贵州省黔南州骨干水源工程建设管理局 贵州黔南 558000）

在当前我国大中型拦河坝工程之中，绝大多数都是混凝土坝。相比较土石坝，混凝土坝的安全性能无疑更高，但是它消耗的施工材料也更多，成本更大。并且由于其采用的是分块浇筑的施工方式，工期比较长。土石坝虽然成本较低，同时施工工期较短，但是土石坝的泄洪建筑物无法和坝体结合起来，需要施工人员在土石坝的坝体之外设立专门的溢洪道，并且由于土石坝需要消耗大量的土石资源，因此会对施工当地的生态环境造成严重影响，同时其安全性也不够理想。在这样的情况之下，碾压混凝土筑坝技术应运而生。

1 碾压混凝土的特点

1.1 强度较高

高掺粉煤灰碾压混凝土的初期水化速度比较慢，并且强度比较低，增长速度也偏慢，在进过28h之后特别是在90h之后其强度会出现非常明显的增长，和未掺过粉煤灰的混凝土比较起来，在经过90～180h之后，掺过粉煤灰的混凝土的抗压强度要明显高于未掺粉煤灰的抗压强度。

1.2 水化热低，放热的速度较慢

在碾压混凝土之中，由于水泥材料用量比较少，导致其水化放热也因此收到一定程度上的影响。首先就是碾压混凝土水化热温升比较低，经调查研究显示，即使是连续进行浇筑，碾压混凝土坝体内的最高温升也维持在9～14℃之间；第二点就是水化速度比较慢，碾压混凝土最高温峰的出现时间大大延迟，一般在40～80h的时候才能够达到最高温峰。因此通过碾压混凝土能够有效改善坝体的温度状况，有效减少坝体之中的温度应力[1]。

1.3 抗裂性能强

相比较常态混凝土，高掺粉煤灰混凝土不仅后期抗拉性能要更强，同时其抗压比要远远高于常态混凝土。在一般情况下，高掺粉煤灰混凝土的抗压比能够达到0.12～0.14，这个数值充分说明了高掺粉煤灰混凝土的韧性比常态混凝土更好。除此之外。由于碾压混凝土的收缩性比较小，再加上碾压混凝土之中用水量比较少，因此，相比起常态混凝土高掺粉煤灰混凝土的干缩率也要更低，一般在常态混凝土的一半左右。这些都使得高掺粉煤灰混凝土的抗裂性能要远远高于常态混凝土。

1.4 水泥效率高

在碾压混凝土之中掺入粉煤灰之后，粉煤灰之中蕴含的活性氧化硅会和水泥水化的过程中产生的氢氧化钙发生化学反应，从而使水泥的活性能够有效发挥出来，大大增加水泥的强度。

1.5 抗冲耐磨性较强

在碾压混凝土中掺入了优质粉煤灰之后，粉煤灰之中蕴含的大量玻璃体微珠会有效提高碾压混凝土的抗冲磨性能。经实验研究表明，玻璃体微珠的抗冲耐磨性能是常态混凝土的2～3倍左右。此外，掺入粉煤灰还能够有效提高碾压混凝土的密实性、防渗透性以及抗冻抗融等多方面的性能，有效提高大中型拦河坝的质量[2]。

2 碾压混凝土筑坝技术问题

2.1 碾压层面结合质量问题

在碾压混凝土坝的施工过程当中，层间结合质量一直是施工作业人员最为关注的一个问题，这主要是因为层间结合的质量直接关系到碾压混凝土坝的抗滑稳定性以及抗渗性，如果碾压混凝土坝工程施工地点位于我国北方的话，那么层间结合质量还会对混凝土坝体的抗冻耐久性能造成严重影响。碾压混凝土层间结合的质量主要体现在层间结合强度之上。通过结合其他碾压混凝土坝工程的施工经验来看，要想保证碾压混凝土坝层间结合的质量，施工作业人员就必须要控制好层面暴露的时间，同时采取科学合理的层面处理措施。

工作人员在进行碾压混凝土在初凝期间的连续铺筑工作时，通过保持层面的湿润，能够有效保证层面的结合质量。其具体操作流程如下：

在进行碾压混凝土相继铺筑工作之前，在与层面上面出现初凝现象之时，施工作业人员应当在上面铺设一层厚度为1.5cm的水泥砂浆，同时施工作业人员要保证层面时刻保持洁净，不能出现干燥面和水塘区；在铺筑上层之前，下层已经完成终凝，这时施工作业人员应当对老层面进行打毛操作，使用风水枪将松散杂物清理到仓外，并在上面铺设一层厚度为1.5cm的水泥砂浆，最后铺设上一层的碾压混凝土。在进行这一系列操作流程的过程当中，施工作业人员可以通过以下三点内容来判断是否能够直接覆盖上层混凝土，分别是混凝土的成熟度、拌合物的出机时间以及混凝土的初凝时间[3]。

2.2 常态混凝土和碾压混凝土的结合问题

在进行同一水平层面的浇筑工作的过程当中，施工作业人员经常会碰到不同的混凝土拌合物，其中最为常见的就是常态混凝土和碾压混凝土。对此，施工作业人员可以在先浇筑常态混凝土之后再进行碾压混凝土铺设工作，也可以在先铺设碾压混凝土之后再浇筑常态混凝土。但是因为碾压混凝土的初凝时间和常态混凝土的初凝时间不同，因此，当施工作业人员对常态混凝土进行振捣操作时，是否会影响到其和碾压混凝土结合处的质量，还需要进行不断的研究分析。

经调查研究显示，施工作业人员采用先浇筑常态混凝土后铺设碾压混凝土的施工方法时，主要有两个方面的问题：①由于常态混凝土之中蕴含较多的水分，因此当施工作业人员对碾压混凝土接触部位进行碾压操作时，常态混凝土中的水分会渗透到碾压混凝土之中，导致出现橡皮土的问题；②在拌合物生产能力不足的影响之下，碾压混凝土铺设工作进程比较慢，经常出现常态混凝土已经初凝而混凝土铺设工作才刚刚完成的情况发生。对于这两个方面的问题，可以通过以下三点内容将之解决：第一点就是在常规混凝土之中加入缓凝剂；第二点就是减小碾压混凝土的每一个铺设层的厚度，借此让碾压混凝土的碾压工作时间保持在常态混凝土的初凝时间范围之内；第三点就是加大碾压混凝土生产、运输以及铺设等机械设备的容量[4]。

先铺设碾压混凝土再浇筑常态混凝土的施工方法其有利之处就在于，常态混凝土会受到碾压混凝土边界的限制，因此，其用量不会扩大。但是在碾压混凝土边界的松散地区，施工作业人员需要去除掉多余的部分，在这一工作环节当中，如果施工作业人员没有处理好，就会非常容易形成薄弱带。对此可以通过在混凝土交界面设立定型模板将之解决，在碾压混凝土碾压操作完成之后，再拆模浇筑常态混凝土，有效防止交界处出现松散带。

3 结束语

碾压混凝土坝是在常态混凝土坝和土石坝激烈竞争的环境之下诞生的，在经过几十年的发展之后，混凝土筑坝技术已经逐渐成为当前我国大中型拦水坝之中使用的主流技术，但是由于碾压混凝土才刚刚兴起不久，其中依然存在着许多技术问题，对此我国有识之士应当对其进行不断研究，借此将碾压混凝土强度较高、水化热低，放热的速度较慢、抗裂性能强、水泥效率高以及抗冲耐磨性较强等多方面的优点完全发挥出来，提高我国水坝工程的质量。