水利施工中碾压混凝土施工技术分析

□朱淑坤

在水利水电工程中，碾压混凝土是一种以稳定、可靠为目的的建筑方法。从技术发展的角度来说，碾压混凝土施工技术有比较完备的施工数据储备，有比较成熟的技术管理系统。随着我国近几年对水利工程的施工标准要求越来越高，传统的碾压混凝土施工技术已经很难达到规范的要求，因此我们需要与当前的水利工程建设规范相结合，对施工技术进行优化，并建立一个更健全的施工管理体系，有效地提高水利工程的质量。

1.碾压混凝土施工技术的重要优势

碾压混凝土施工作为干硬性混凝土的分类，使用硅酸盐水泥、火山灰质掺和料、水、外加剂、砂和分级控制的粗骨料拌制成无塌落度的干硬性混凝土，使用的水泥量少、无流动性，可在施工中广泛应用。混凝土输送、振实等过程由常规机械完成，使机械的总体工作效能得到了最大程度的提高。相对普通钢筋混凝土结构的建造中，需采用大量冰水、冷气来降低混凝土的水化热，而碾压混凝土可以通过薄层浇筑和自然散热的方式来实现人工冷却，从而简化了施工过程。在水利工程中，使用碾压混凝土进行施工，一方面，由于这种技术机械利用率高，作业时间较短，施工步骤较少，有利于对施工质量和进度进行控制和管理。另一方面在碾压混凝土配合比中，采用了大量的砂砾、碎石等材料，降低了胶凝材料的使用，使施工成本得到了有效的控制。由此可见碾压混凝土施工相对于传统的施工工艺具有十分明显的优势，其施工周期远小于传统的施工周期，施工工艺更简便，可大幅度提高项目的经济效益，提高项目的整体效益。

2.水利施工中碾压混凝土施工技术

熟练掌握和运用碾压混凝土施工技术，才能实现预期的目的和效果，满足施工的需要。对缩短工程建设周期、提高建设效率、降低建设费用具有重要意义。所以，有必要对碾压混凝土坝施工中的关键技术展开研究，而在整个施工过程中，主要的施工工艺和技术有如下几点。

2.1 模板施工技术

碾压混凝土在提升的过程中，模板施工至关重要。模板设计的好可以让碾压混凝土施工速度快、上升连续，最具代表性的普定拱坝采用的上下交替悬臂钢模板是碾压混凝土模板最常用的模板，上、下板可以做到分离，并可以进行交替上升，极大地提高了施工效率。首先，对模板框架的刚度、平整度等进行检验，以满足设计施工要求；然后，采用全站仪及其他辅助工具，对模板进行深度校正，以确保各种指标的偏差在允许的范围之内。对于使用异型模板的廊道部位，在尺寸方面要求更为严格，按照要求进行单独制作。除上述要求外，在施工中还需要强化模板技术的改进，当真正做到连续提升，实现一次成型。在索营桥的建设中，多数情况下都使用了模板分段连续吊装方法，该方法不仅可以确保混凝土的连续浇筑，而且可以达到连续吊装的目的。当大坝的体型过于复杂，曲率变化幅度很大时，可在适当的时间采用收缝式方法，对模板提升进行适当的调整，在有效地缩短工期的同时，确保工程质量。

2.2 摊铺碾压技术

在施工过程中，为保证铺筑层厚度满足设计要求，可通过对坝体每层的需料量计算，确定坝体的卸料区。在卸料过程中，应安排专人负责指挥。施工期间，作业人员使用钢束进行检测，严格控制铺筑厚度，预防骨料分离问题。卸料用自卸汽车采取叠压式、串联摊铺法进行，可避免骨料分离，为提高铺筑质量，在平整过程中，需采用人工方式将集中的粗骨料均匀地铺放到摊铺层面上。碾压一般使用20t 的单钢轮式压路机，在初压前进行1 次静压后振动碾压，保持1.5km/h～2.5km/h；在复压的过程中，由弱变强，由强变弱，持续时间为2km/h～3km/h；终压要静压1～2 次，保持3km/h～4km/h。在上下游碾压搭接时，碾压搭接为10cm～20cm，两端留出1 米的间距，保证了角部的紧实度。水泥初凝固200min，终凝固360min，一次碾压长度保持在40m～60m，完成压实3h 以内。对边角碾压不到部分的修整，可采用浇水泥浆使用手持小振动棒处理，确保混凝土强度满足设计要求。若压实度不达标，则需重复碾压，浇筑完成后，应检查混凝土表面是否存在粗骨料窝、白干等情况。

2.3 养护施工技术

完成碾压施工后，需要预留养护作业时间，保证水分和水泥充分融合。养护施工要做好保湿工作，在混凝土表面覆盖塑料膜，并安排定期洒水，最大程度上提高施工质量。在表面强度达到一定水平后，可以清理，检验，再进行下一道工序的施工。在养护完毕之后，展开清缝灌缝工作，使用2mm 细铁丝清缝，使用AH-70 热沥青灌缝，在灌缝前嵌入2cm 胀缝板，顶部约预留3cm，用沥青灌至顶面。为了确保混凝土的整体质量，必须对混凝土的收缩进行全面的控制。

2.4 诱导缝施工技术

在水利工程建设中，一般采用切割法，或采用埋设分缝板等方法来实现诱导缝的形成。配对埋置有缝隙的板料一般采用引流板，在混凝土表层产生引流缝。在诱发缝中，应重视开沟、固结、采用自重预制块嵌入、设置反复注浆体系等措施，以改善诱发缝的成缝质量。横向缝隙的埋置还需建立反复注浆体系，横向缝隙与诱发缝隙在外观上有一定的区别，因此，必须采用不同的预制构件。由于预制构件具有易操作、结构稳固等优点，现在已被普遍采用。最后对坝体横向裂缝、诱发裂缝进行灌浆处理。

3.水利施工中碾压混凝土施工技术存在的问题

3.1 冻胀、裂缝

在水利建设中，由于其特殊的地理位置，其所处的气候、地质、水文等因素对水利建设的成败起着重要的作用。在工程建设过程中，冻胀、开裂等问题是最常见的，它们严重影响了工程的使用效果。裂缝和冻胀通常是由外部因素引起的，特别是在混凝土浇筑时，必须使用坚硬的材料，而这种材料在硬化过程中会受到外界环境的影响，使得其弹性模量降低，从而产生拉力，最终造成裂纹的出现。混凝土的开裂不仅是由于外界压力造成的拉伸，还有内部压力造成的。在浇筑过程中，由于物质体积较大，热量会迅速流失，致使表面温度低于内部温度，从而在表面压力下产生裂纹。

3.2 侵蚀、碳化

侵蚀、碳化等问题在水利工程中非常普遍，因为水利工程长期经受着水的侵蚀和大自然的洗礼，长期与大气直接接触，大气中的微量元素会对钢筋表层钝化膜产生不同程度损伤，长期使用会导致钢筋锈蚀，对混凝土产生侵蚀，极大降低了钢筋抗拉强度，降低了其承载力。因此，在自然条件下，混凝土结构将快速被侵蚀和碳化。

3.3 易被消磨

对水资源进行合理科学配置，以达到最大效益，是水利工程建设的基本目标。在建造水坝的过程中，必须要经历长时间水的侵蚀，所以对水坝结构和材料运用有较高要求。一般情况下，流经水坝的水流量大、流速快，对水坝建筑物有强烈的冲击作用，而水中的淤泥对建筑物的破坏作用也较大，长期冲刷会导致建筑物承载力大幅降低，从而降低建筑物整体质量。

4.提高施工技术质量的有效策略

4.1 优化混凝土材料

在水利施工中，要保证整个项目的质量，就必须保证混凝土的高品质。随着我国经济社会的快速发展，对水泥基材料的性能提出了更高的要求。在开始水利工程施工之前，必须进行全面的实地考察，以便更好地了解实际情况，并对混凝土要求进行详细分析，以确定施工中所需要的参数，这对于提升工程质量至关重要，可以有效防止重大事故的发生。在施工前期，项目主体应当充分准备，专业技术人员应当搞好交接工作，保证各项工作的顺利完成，设施的完好性和安全得到有效保障。浇筑完毕后，要定期检测，保证混凝土的和易性和持水性。选用产品时，应当优先选用热膨胀体系较低、含泥量较低的骨料，并且要注意骨料的不断级配，以增加建筑物结构中骨料的数量，进而合理地减小砂浆用量，减少裂纹的出现。

4.2 优化混凝土的拌制和运输

在浇筑之前，要将混凝土搅拌均匀，使机械中的混凝土、水和外加剂充分搅拌均匀，然后再开始浇筑，同时要尽量控制搅拌和浇筑的时间，尽量减少沉淀的时间，如果有条件的话，可以采取现场搅拌现场浇筑的方式，尽量避免出现以上问题。在实际的施工中，有一个值得关注的问题是，由于种种原因造成的浇注工作中断，从而影响到整体的浇筑。因此，在进行施工之前，必须对施工方案和安全措施做好复核，并且要有充足的水泥原料，以免发生事故。所以，在进行浇筑前，一定要将所有的规划和防护措施都做好，准备好足够的混凝土原材料，防止出现任何的意外。在施工的时候，要与地质条件、天气条件相结合，才能更好地促进混凝土运输工作的进行。在陡坡环境下进行混凝土的竖向运输，必须对有关装备的技术进行进一步的研究，对其技术进行改进，必免粗细骨料分离，从而提升整个装备的性能，为后面的工序顺利实施提供更好的环境。

4.3 控制混凝土铺料厚度

碾压混凝土坝施工分层厚度直接影响着施工质量，分层太厚难以做到均匀有效的碾压，会出现混凝土密实度不均匀，分层太薄有可能出过分碾压现象，造成粗细骨料离析，也会影响混凝土密实度。确定分层厚度最好的办法是碾压试验，通过碾压试验确定碾压参数，主要包括碾压设备、分层厚度及碾压遍数等。在实施过程中将确定的分层厚度在坝上、下游模板框架上做出标注，精确控制RCC 的铺装厚薄，以确保铺料厚薄符合实际施工需要。在每一仓碾压混凝土铺料时，第一层厚度应当控制在35cm，其余每层厚度应当控制在30cm，以确保铺装工程质量符合规范要求。

4.4 控制混凝土压实度

为有效控制碾压混凝土的压实度，多采用双钢轮振动压路机进行碾压施工。在这一过程中，可采取2 次无振碾压、8 次振动碾压、2 次无振碾压相结合的方法，使碾压达到最佳效果。在各层浇筑碾压完毕后，应按网格点，由现场质检人员用核子仪检测碾压混凝土的压实度。在试验过程中，每50m2为一组，每一浇筑单元的每一层不少于3个。若试验结果与试验结果不一致，必须再次试验。如果碾压后的混凝土压实度未达到要求，则应及时补碾，如果依旧达不到要求，则需将其挖出重新碾压。此外，对振捣后的混凝土裂缝（不含表面干收缩裂缝），表面骨料集中的部位，必须人工挖出，然后进行填充、碾压，直至达到设计要求。在压实完成后，若出现松软现象，则可先行试验，若压实密度满足设计要求，则无须拔除。