碾壓混凝土筑壩技術問題的探討

曹斌

（貴州省黔南州骨干水源工程建設管理局 貴州黔南 558000）

在當前我國大中型攔河壩工程之中，絕大多數都是混凝土壩。相比較土石壩，混凝土壩的安全性能無疑更高，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塊澆筑的施工方式，工期比較長。土石壩雖然成本較低，同時施工工期較短，但是土石壩的泄洪建筑物無法和壩體結合起來，需要施工人員在土石壩的壩體之外設立專門的溢洪道，并且由于土石壩需要消耗大量的土石資源，因此會對施工當地的生態環境造成嚴重影響，同時其安全性也不夠理想。在這樣的情況之下，碾壓混凝土筑壩技術應運而生。

1 碾壓混凝土的特點

1.1 強度較高

高摻粉煤灰碾壓混凝土的初期水化速度比較慢，并且強度比較低，增長速度也偏慢，在進過28h之后特別是在90h之后其強度會出現非常明顯的增長，和未摻過粉煤灰的混凝土比較起來，在經過90～180h之后，摻過粉煤灰的混凝土的抗壓強度要明顯高于未摻粉煤灰的抗壓強度。

1.2 水化熱低，放熱的速度較慢

在碾壓混凝土之中，由于水泥材料用量比較少，導致其水化放熱也因此收到一定程度上的影響。首先就是碾壓混凝土水化熱溫升比較低，經調查研究顯示，即使是連續進行澆筑，碾壓混凝土壩體內的最高溫升也維持在9～14℃之間；第二點就是水化速度比較慢，碾壓混凝土最高溫峰的出現時間大大延遲，一般在40～80h的時候才能夠達到最高溫峰。因此通過碾壓混凝土能夠有效改善壩體的溫度狀況，有效減少壩體之中的溫度應力[1]。

1.3 抗裂性能強

相比較常態混凝土，高摻粉煤灰混凝土不僅后期抗拉性能要更強，同時其抗壓比要遠遠高于常態混凝土。在一般情況下，高摻粉煤灰混凝土的抗壓比能夠達到0.12～0.14，這個數值充分說明了高摻粉煤灰混凝土的韌性比常態混凝土更好。除此之外。由于碾壓混凝土的收縮性比較小，再加上碾壓混凝土之中用水量比較少，因此，相比起常態混凝土高摻粉煤灰混凝土的干縮率也要更低，一般在常態混凝土的一半左右。這些都使得高摻粉煤灰混凝土的抗裂性能要遠遠高于常態混凝土。

1.4 水泥效率高

在碾壓混凝土之中摻入粉煤灰之后，粉煤灰之中蘊含的活性氧化硅會和水泥水化的過程中產生的氫氧化鈣發生化學反應，從而使水泥的活性能夠有效發揮出來，大大增加水泥的強度。

1.5 抗沖耐磨性較強

在碾壓混凝土中摻入了優質粉煤灰之后，粉煤灰之中蘊含的大量玻璃體微珠會有效提高碾壓混凝土的抗沖磨性能。經實驗研究表明，玻璃體微珠的抗沖耐磨性能是常態混凝土的2～3倍左右。此外，摻入粉煤灰還能夠有效提高碾壓混凝土的密實性、防滲透性以及抗凍抗融等多方面的性能，有效提高大中型攔河壩的質量[2]。

2 碾壓混凝土筑壩技術問題

2.1 碾壓層面結合質量問題

在碾壓混凝土壩的施工過程當中，層間結合質量一直是施工作業人員最為關注的一個問題，這主要是因為層間結合的質量直接關系到碾壓混凝土壩的抗滑穩定性以及抗滲性，如果碾壓混凝土壩工程施工地點位于我國北方的話，那么層間結合質量還會對混凝土壩體的抗凍耐久性能造成嚴重影響。碾壓混凝土層間結合的質量主要體現在層間結合強度之上。通過結合其他碾壓混凝土壩工程的施工經驗來看，要想保證碾壓混凝土壩層間結合的質量，施工作業人員就必須要控制好層面暴露的時間，同時采取科學合理的層面處理措施。

工作人員在進行碾壓混凝土在初凝期間的連續鋪筑工作時，通過保持層面的濕潤，能夠有效保證層面的結合質量。其具體操作流程如下：

在進行碾壓混凝土相繼鋪筑工作之前，在與層面上面出現初凝現象之時，施工作業人員應當在上面鋪設一層厚度為1.5cm的水泥砂漿，同時施工作業人員要保證層面時刻保持潔凈，不能出現干燥面和水塘區；在鋪筑上層之前，下層已經完成終凝，這時施工作業人員應當對老層面進行打毛操作，使用風水槍將松散雜物清理到倉外，并在上面鋪設一層厚度為1.5cm的水泥砂漿，最后鋪設上一層的碾壓混凝土。在進行這一系列操作流程的過程當中，施工作業人員可以通過以下三點內容來判斷是否能夠直接覆蓋上層混凝土，分別是混凝土的成熟度、拌合物的出機時間以及混凝土的初凝時間[3]。

2.2 常態混凝土和碾壓混凝土的結合問題

在進行同一水平層面的澆筑工作的過程當中，施工作業人員經常會碰到不同的混凝土拌合物，其中最為常見的就是常態混凝土和碾壓混凝土。對此，施工作業人員可以在先澆筑常態混凝土之后再進行碾壓混凝土鋪設工作，也可以在先鋪設碾壓混凝土之后再澆筑常態混凝土。但是因為碾壓混凝土的初凝時間和常態混凝土的初凝時間不同，因此，當施工作業人員對常態混凝土進行振搗操作時，是否會影響到其和碾壓混凝土結合處的質量，還需要進行不斷的研究分析。

經調查研究顯示，施工作業人員采用先澆筑常態混凝土后鋪設碾壓混凝土的施工方法時，主要有兩個方面的問題：①由于常態混凝土之中蘊含較多的水分，因此當施工作業人員對碾壓混凝土接觸部位進行碾壓操作時，常態混凝土中的水分會滲透到碾壓混凝土之中，導致出現橡皮土的問題；②在拌合物生產能力不足的影響之下，碾壓混凝土鋪設工作進程比較慢，經常出現常態混凝土已經初凝而混凝土鋪設工作才剛剛完成的情況發生。對于這兩個方面的問題，可以通過以下三點內容將之解決：第一點就是在常規混凝土之中加入緩凝劑；第二點就是減小碾壓混凝土的每一個鋪設層的厚度，借此讓碾壓混凝土的碾壓工作時間保持在常態混凝土的初凝時間范圍之內；第三點就是加大碾壓混凝土生產、運輸以及鋪設等機械設備的容量[4]。

先鋪設碾壓混凝土再澆筑常態混凝土的施工方法其有利之處就在于，常態混凝土會受到碾壓混凝土邊界的限制，因此，其用量不會擴大。但是在碾壓混凝土邊界的松散地區，施工作業人員需要去除掉多余的部分，在這一工作環節當中，如果施工作業人員沒有處理好，就會非常容易形成薄弱帶。對此可以通過在混凝土交界面設立定型模板將之解決，在碾壓混凝土碾壓操作完成之后，再拆模澆筑常態混凝土，有效防止交界處出現松散帶。

3 結束語

碾壓混凝土壩是在常態混凝土壩和土石壩激烈競爭的環境之下誕生的，在經過幾十年的發展之后，混凝土筑壩技術已經逐漸成為當前我國大中型攔水壩之中使用的主流技術，但是由于碾壓混凝土才剛剛興起不久，其中依然存在著許多技術問題，對此我國有識之士應當對其進行不斷研究，借此將碾壓混凝土強度較高、水化熱低，放熱的速度較慢、抗裂性能強、水泥效率高以及抗沖耐磨性較強等多方面的優點完全發揮出來，提高我國水壩工程的質量。