水利工程碾压混凝土施工的技术要点分析

王磊

摘要：水利工程在施工过程中，需要用到大量的碾压混凝土，这种混凝土亲水性低，水化热低、易塑性良好、施工进度较快等，被广泛应用在坝体建设和修复。而碾压混凝土在使用过程中需要配合特殊的施工工艺，我们称之为碾压混凝土施工技术。碾压混凝土施工技术能够有效提升水利工程的施工质量，对于水利工程的发展起到积极作用。其施工技术具有一定的机械化，与传统的施工工艺相比，能够大幅度缩减水利工程的建设工期。同时，碾压混凝土的施工工序更为简便，大幅度降低施工单位人工费的投入。因此，碾压混凝土施工技术的掌握将作为水利施工单位发展的重要内容，所有水利工程人员应了解碾压混凝土施工工艺。本文对于水利工程碾压混凝土施工技术进行了分析，明确了其优势以及技术要点，以供相关单位参考。

关键词：碾压混凝土;水利工程;施工技术;优势

引言：碾压混凝土施工技术的推广，提升了水利工程建设速度，工期随之缩短，施工材料的使用量也逐渐减少。经过多年的不断发展，碾压混凝土施工工艺逐渐完善，为我国水利工程现代化发展奠定了良好的基础，也为我国水利工程的发展带来了全新的机遇。基于此，我国应对这项工程施工技术进行分析，明确施工要点，对于施工技术应用过程进行全方位的分析和总结，促使碾压混凝土施工技术水平的提高。

一、碾压混凝土施工技术概述

我们在分析碾压混凝土施工技术前，需要对碾压混凝土的概念进行充分解读。碾压混凝土作为一种全新的材料，属于干硬性贫水泥混凝土。主要组成材料有水、水泥、外加剂、骨料、细骨料、、及其它掺合料等，在实际应用过程中，施工现场技术人员需要运用运输设备，将混凝土摊铺在经处理合格的基础面上，后对混凝土进行碾压振实达到常态砼的效果，这就是碾压混凝土施工技术。碾压混凝土施工理念在20世纪末期逐渐得到完善，我国在1986年使用了该项技术，经过了35年的时间，对该项技术进行了探索和研究，使这项技术逐渐完善，也得到了广泛运用。

二、碾压混凝土施工技术的优势

第一，碾压混凝土施工工期短。碾压混凝土在施工过程中，通过通仓薄层铺料分层多次碾压，将混凝土压实，这与传统的水泥混凝土施工相比能够大大提升施工效率，缩短了一半的工期。

第二，施工成本远低于传统水泥混凝土，施工后整体结构也更简单。碾压混凝土灌浆与纵缝系统较少，通过薄层碾压与及时采取混凝土温控技术能够大幅度缩短工程施工冷却期;碾压混凝土在分层碾压后，可以运用切缝机对碾压砼坯层厚度进行直接切缝，形成变形缝。

第三，碾压混凝土在施工过程中，不仅能够应用传统的水泥混凝土作为原材料，例如人工碎石料、砂砾料等，还可以应用传统水泥混凝土中不能使用的人工碎石粉，提高石粉的含量，不仅能够节约水泥用量，还能够保障碾压混凝土的密实性。

第四，在水利工程施工过程中，常常会受到不可抗力的影响。例如洪水、暴风、极端天气等。其中洪水将影响到大坝的整体性，当洪水的趋势超出了施工标准的洪水频率，传统的混凝土重力坝，需要运用纵缝通水平压措施。而碾压混凝土不同，可以实现过水流通，并且不会对土坝整体结构产生影响，避免了冷击应力裂缝的出现，提升了结构的整体性。

三、水利工程碾压混凝土施工技术要点

1、重视原材料控制

在开展水利工程施工时，应重视施工材料的控制，对原材料检测报告以及合格证进行检测，确保质量评定资料合格后，对材料进行复试，检测符合标准后，方可使用到水利工程施工中。一旦发现材料存在问题，应在一天之内，对不达标的材料进行处理。其中，在所有原材料检测过程中，水泥、外加剂和粗细骨料的检测工作将作为重点。由于其质量将直接影响到碾压混凝土的质量。因此，为保障碾压混凝土不会出现泛浆难、泛浆少，应严格按照材料检测规范开展水泥、外加剂和粗细的检测工作，对其进行严格的掌控，从源头抓起，做到保质保量。

2、制定合理的施工方案

在开展水利工程建设过程中，由于整个工程的建设工期比较长，跨度比较大，常会受到不可抗力等自然因素的影响，出现一些预料外的情况。例如施工现场的地势地形、施工场地的天气、气温状况、恶劣天气的影响等，都将对整个工程施工质量以及工期产生难以预估的影响。因此，应结合水利工程施工现场的实际状态，制定合理的施工方案，对于碾压混凝土施工技术操作规则进行细化，不断检测施工现场周围水文、地质、气候等。与此同时，在制定施工方案时，也要提前做好相应的准备，重视突发情况的处理，避免其对整个工程带来无法逆转的影响。不断调整施工方案，确保碾压混凝土施工技术能够充分发挥其优势，提升整个水利工程施工质量。

3、重视施工质量控制工作

在应用碾压混凝土施工技术开展施工时，应重视质量控制工作，包括碾压混凝土的拌合与浇筑。首先，在开展碾压混凝土拌合前，应严格结合实验室提供的数据，明确混凝土拌合的时间以及各种原材料的投放顺序，重视施工材料的配置以及施工设备的保养。其次，在浇筑碾压混凝土过程中，应重视各项集料的运输，碾压和铺设工作，并将其作为质量控制的核心，配置专业的质量检测人员，巡查碾压混凝土的拌合和浇筑过程。一旦发现问题，应及时进行整改，避免出现安全隐患。在浇筑过程中，如果发现有薄层状况出现，应对其进行反复碾压在整个过程中，不需要设置纵缝，从而保障碾压施工的顺利开展。

4、指导碾压施工和卸料

在开展水利工程施工时，由于施工现场周围环境较为特殊，因此，需要在指定的地点开展卸料工作。在卸料过程中，应重视对骨料的控制和分类。在开展骨料分类过程中，施工现场通常运用机械平仓和人工铲出两种方式。施工现場技术人员要确保胚子厚度不大于35cm，从而保障整个仓面的光滑性，按照0.8：1的比例不断调整水和灰。在调节好水泥砂浆后，应将其覆盖至初凝冷缝的部位，并持续覆盖碾压混凝土。

在开展混凝土碾压时，施工人员可以应用双轮高频的震动碾，运用搭接法开展碾压工作，搭接的宽度应在20公分左右，振动碾压行走的速度通常在一小时1.2km左右，不得大于1.5km/小时，不得小于1km/小时，碾压的遍数是“2+8+2”，振动频率为“无振-有振-无振”。与此同时，还需重视碾压混凝土的强度控制工作，在混凝土强度达到一定标准后，需要及时对其进行冲毛和浇水，重视混凝土养护工作。

5、斜层碾压坡脚处理

由于水利工程的特殊性，需要开展斜层碾压施工。而斜层碾压与平层碾压存在着一定的差异，斜层碾压在施工过程中，应重视施工坡脚部分的混凝土摊铺。施工人员应按照大于1：10坡度开展斜层放样，碾压层底角水平宽度一般为3m左右。在底脚范围内开展水平摊铺和碾压。与此同时，应重视底角平层的碾压，并且斜层摊铺下的坡脚不应该超过平层外边缘，重视整个碾压施工过程。与此同时，平层外边缘底角应与斜层摊铺坡脚一起开展碾压，碾压机不应超出平层的外边缘线，再处理坡脚时，需要再开展下层的坡脚切除。切除的混凝土底部一旦没有砂浆的话，应继续向后切除，直到切除到混凝土底。

6、防渗层设置

在碾压混凝土的上游面部位，需要设置防渗层。而防渗层的混凝土原材料需要采用二级配，对于抗渗等级的最小允许范围值如下：当整个结构高度不大于30m时，抗渗等级最小为w4;高度在30m-70m间时，抗渗等级最小为W6;当高度大于70m时，抗渗等级不得小于W8。当高度大于150m时，需要专家开展研究工作，结合施工现场具体情况予以确定。二级配碾压混凝土防渗层的厚度应该为整个结构的1/30-1/15，最小的厚度应满足规范要求。当混凝土防渗层运用变态混凝土时，厚度也控制在30公分到50公分。当运用常态混凝土做抗渗层时，由于整个操作容易受到干扰，碾压混凝土与常态混凝土的凝结时间相差较大，因此很难同步混凝土浇筑工作进度。因此，我国已经普遍应用二级配碾压混凝土作为整个水利工程坝体的防渗层。也可以采用沥青作为坝体的防渗层，但由于其后期维护工作难度大，在实际施工中，应用频率不高。

7、重视整个结构排水和止水控制

在用碾压混凝土施工技术开展坝体建设工作时，应重视坝体排水设施的布置，尽可能减小整个坝体内的渗透压强。在碾压混凝土重力坝、高坝的诱导缝或是横缝上游面附近设置止水，运用厚度为1mm或1.6mm的止水铜片。对于低、中坝的止水工作，可以对其进行简化，在诱导缝或是横缝上游面安置第一道止水片，埋入混凝土内20cm-25cm。对于坝内的竖向排水装置，应设置在上游防渗层的下游部分，通常运用埋设透水管，钻孔等方式开展工作，孔距应控制在2-3m内。孔的内径应在76-102mm间。

8、重视碾压混凝土养护工作

在碾压混凝土完成施工后，就需要开展混凝土养护工作。这样不仅能够强化混凝土材料硬度，还能够充分保障其质量。因此，应对以下部分进行控制。第一，要保障养护时间充足，确保水泥和水能够得到充分融合。第二，需重视整体结构的保湿工作，使用保水性好的材料覆盖在碾压混凝土结构表面，安排施工人员定期进行洒水。第三，当碾压混凝土强度能够达到标准时，要开展混凝土的切缝工作，并且合理处置收缩缝。

四、水利工程中碾压混凝土施工质量控制

水利工程施工周期较长，系统性和综合性比较强，工程施工量较大，施工环境较为复杂，对施工工艺要求比较高。为了保障水利工程碾压混凝土施工工艺的合理性，应采用有效的技术控制措施。在此阶段中，需要控制的因素有掺合料的配合比、水泥和掺合料的混合比、碾压混凝土面结合处的处理以及养护管控等等。其中，掺合料配合比控制对于混凝土结构质量将产生直接影响。因此，应在控制配合比时，着重对粗骨料级配进行调节，控制好砂石的含石料、含泥量、含水量、一旦发现骨料存在超标的现象，用及时对水量进行调整。其次，在开展碾压时，应对于混凝土的粘稠度进行控制，一旦发现混凝土浇筑温度或出機温度不符合设计要求，应及时进行调整，运用密度仪检测混凝土的实际压实度，对于不合格的地方进行二次碾压。为保障混凝土整体结构的牢固性，需对混凝土构件进行抗压检测。只有满足设计要求，保障混凝土强度值在合理范围内，才能保障碾压混凝土施工工艺的质量。最后，在每一处施工部位结束施工后，需要撒水浸润，并配置专业的养护人员，对于混凝土结构温度做好记录。施工人员对应重视浇筑后三天内的温度观察。为了避免外部温度变化对于混凝土内部温度变化产生影响，在气候变化时，需要提升温度观测工作次数，并采取有效的保温或降温措施。

五、有效处置碾压混凝土施工质量问题

水利工程碾压混凝土施工技术在运用过程中，常会由于对于技术了解程度不够，出现质量不合格的情况，其主要原因是并未及时控制施工阶段的质量问题。为了提升碾压混凝土的施工质量，施工现场应强化质量管理工作，配置质量检测人员对于混凝土结构情况进行检测记录。施工现场应实行责任制，一旦发现某个问题阶段存在问题，应进行整改，对于涉事人员予以处罚。与此同时，为了提升碾压混凝土的施工质量，施工现场应制定有效的质量监督管理计划，例如记录碾压混凝土结构在拆模后表面是否存在破损的情况、混凝土结构养护状态、拆模时间及状态等，全方位分析结构情况记录结果。参照碾压混凝土施工规范，一旦结构参数不符合标准，应及时进行修正。

碾压混凝土如果出现裂缝，应对裂缝状态和程度进行分析，明确裂缝形成原因，结合原因开展补救措施，配置职业素质高的检测人员定期对裂缝进行巡检，保障混凝土结构整体质量。在开展修补工作时，应保障修补方式的合理性，严格按照施工规范要求开展修补工作，避免造成二次破坏。此外，施工人员应尽可能避免裂缝的出现，定期开展施工人员培训工作，确保一线施工人员能够了解碾压混凝土施工技术，为后续工程管理工作良好开展奠定坚实的基础。

结语：综上所述，水利工程施工过程中常会用到碾压混凝土施工技术，一旦施工人员操作不规范，将影响整个水利工程质量和使用寿命。因此，施工人员应把握施工技术重点，在施工阶段提升碾压混凝土结构施工质量，为后续维护工作奠定坚实基础。在开展施工前，应编制有实际指导意义的专项施工方案，对整个施工流程进行统筹规划，尽可能做到节约成本，提升水利工程的经济合理性。与此同时，水利工程施工单位应重视人员的素质培养，提升人员综合素质，保障碾压混凝土施工能够充分发挥出施工快捷优势。

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