水電站碾壓式混凝土壩施工工藝及質量控制

楊位本

摘 要：水電站建設的作用在于利用其轉變水能為電能，為人們提供更多的清潔能源，從而在促進社會經濟發展的基礎上加強環境保護。在建設水電站的過程中，碾壓式混凝土壩應用較多，對應的施工工藝也更為成熟，因此有著較高的應用效率和較廣泛的應用范圍。本文結合筆者的研究對水電站碾壓式混凝土壩施工工藝及質量控制進行分析。

關鍵詞：水電站 碾壓式 混凝土壩施工 質量控制

中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）09（c）-0058-02

當前，我國水電站建設過程中碾壓式混凝土壩施工工藝技術應用非常多，在長期的應用實踐中發現，該技術具有很高的機械化程度，不但大大提高施工效率，還有助于縮短施工的工期。特別是在于傳統柱狀法澆筑過程中相比更具優勢。此外，碾壓式混凝土壩還具有一定的成本投資優勢，但也存在操作不規范行為導致出現質量問題。因此，水電站施工過程必須嚴格遵守相關的規范和標準，施工人員掌握現場各種施工因素，強化質量控制，力爭在控制造價基礎上提高質量。

1 工程案例簡述

本文選擇的水電站工程案例位于河流的下游位置，其總裝機容量是2×3000kW，整體來看地勢條件比較平穩。該電站左右岸壩段和溢流壩段均采用碾壓式混凝土壩，其中左岸的壩段長64.8m，右岸的壩段長75.7m，在溢流壩段分別設置了3個閘孔，長度接近180m，最大的壩高度是57m，頂部的寬度為6m。在工作人員勘探結果中顯示，該水電站施工過程中應用的碾壓式混凝土體積約為8萬m3。為了確保整個水電站建設施工的整體質量，本文再次對選擇的水電站案例的相關問題進行探討，總結具體的施工工藝和質量控制措施。

2 水電站碾壓式混凝土壩施工工藝

2.1 施工前準備

首先，施工工作采用的機械和原材料、應用的施工機械要保證其質量，才能提高施工效率，因此施工人員要以施工現場的具體情況為準，在做準備工作時要對使用設備的規則與數量進行多次核對，派遣專業的工作人員認真檢測設備的性能，以保證設備在施工過程中順利運行。此外，還要結合水電站整體的施工時間較長的現實，在準備階段工作人員就要擬定相關的日常保養與維護工作安排計劃，及時對水電站建設應用中可能存在機械故障的設備進行隱患排除。碾壓式混凝土壩施工過程應用的原材料包括活性摻和物、水泥等，那么在開展準備工作時，工作人員就要結合施工計劃與方案將所需原材料在數量與質量上進行核對與檢測，確保原材料符合要求，絕對不允許質量不合格的材料進場并投入使用。

其次，倉位的準備作業，工作人員要密切結合施工方案在設計方面的標準要求，準確測量施工范圍內的各項參數數據，對結構控制點的具體位置進行合理規劃，并在方案中準確標注，以作參考。此外還要清理干凈倉面表層破碎的巖石和砂礫等雜物，通過高壓水槍沖洗表面，再進行施工模板的安裝，安裝過程中注意模板安裝的正確性，掌控好牢固的程度，尤其是要預防混凝土攤鋪時有模板移位的現象發生[1]。結合倉位的具體情況設置入倉口與倉道路，才能為后期的施工工作提供條件。另外工作人員要結合相關的要求處理預埋鋼筋和止水構件等。待倉位的準備工作做完以后，再一次對倉面質量進行驗收，直到確定合格以后才能開展后續的施工工作。

2.2 設計混凝土配合比

工作人員在設計混凝土配合比時，必須先對使用到的各項原材料性能進行了解，在完成試配試驗，準確掌握原材料用量以及具體的配合比以后，才能保證混凝土的應用強度和抗滲性能，才能按照標準配制和使用并確保滿足大壩的質量要求[2]。通常情況下，工作人員還要結合原有的設定配合比試拌混合料，對混合料拌制的時間、用水量和最終的濕度等指標進行記錄，確保后續拌和時各項指標都能滿足需求，提高拌和的成功率。

2.3 拌和與運輸混凝土

進行混凝土的拌和作業時，工作人員要以提前確定好的配合比作為標準，掌控好拌和的溫度與時間，確保混凝土拌制質量，完成拌和工作后將混凝土運送到施工的現場。通常情況下施工人員會通過自卸汽車運輸混凝土，要預防在運輸混凝土的過程中有碎石或不均勻泥土混在其中，運輸前就要通過清洗車輛輪胎等方式排除隱患[3]。運輸混凝土的車輛在倉內行駛時盡可能保持5km/h的速度，尤其要預防急轉彎的情況，避免混凝土的層面受到外部的影響，此外工作人員還要注意在車輛行駛的路線上鋪設厚鋼板。倉內也要配備專業的工作人員，要求其根據施工的標準要求對卸料的整個過程進行專業指揮，比如混凝土堆放高度必須在1.5m以內，一旦卸料時有分離的骨料出現，工作人員就要對其進行處理。

2.4 混凝土平倉

工作人員要結合倉面的情況進行平倉作業，通常情況下大多應用薄層攤鋪的方法，進行混凝土攤鋪過程中，要對混凝土拌和速度與初凝的時間進行考慮，在工作面規劃相應條帶，確定不同條帶之間的寬度控制在5～8cm范圍內，條帶走向平行于大壩的軸線。再通過推土機開始平倉作業，從兩側王中間推平混凝土的料堆，并在其邊角的地帶和一些施工不到位的地方再次進行找平，平倉的厚度以施工方案的設計要求為標準。

2.5 混凝土碾壓操作

在進行混凝土的碾壓作業時工作人員必須控制好碾壓機運行的速度，通常保持速度為1～1.5km/h，進行混凝土條帶之間碾壓過程中，確保碾壓部位相互重合，臨近的條帶最少的搭接長度為10cm，端頭的位置保持100cm，在孔口附近的位置以及模板邊緣都可以采用手扶式的方法進行振動碾壓。完成每層混凝土的碾壓作業以后，工作人員要對工作面的壓實程度進行仔細的檢驗，確保在每100～200m2的范圍內設置檢測點，檢測過程中一旦發現存在碾壓不到位的情況，必須及時進行彌補處理。

2.6 壩體碾壓混凝土層間的處理

由于壩體碾壓混凝土層間的間隔時間不同，對其選擇的處理方法也各不相同，如果層間的間隔時間比混凝土凝結的時間更短，那么工作人員就要注意在上層混凝土進行鋪設以前多加一層水泥砂漿進行鋪設，控制1～1.5cm范圍內的厚度。如果層間的間隔時間超出了凝結的時間，工作人員就要在完成施工縫面鑿毛以后，再進行水泥砂漿的鋪設。

3 水電站碾壓式混凝土壩施工的質量控制措施

3.1 原材料質量控制

對水電站碾壓式混凝土壩施工原材料進行質量控制，就要求工作人員對使用于施工工作中涉及到的各種混凝土原材料的每項性能指標進行檢查與檢測，確保其與水電站設計建設及施工的相關要求相符，嚴禁在工程施工過程中采用不符合標準的原材料。進行施工原材料控制時，最為關鍵的工作在于施工原材料進入現場時的質量把關，工作人員要做好原材料正規出廠檢驗合格報告的檢查，并在現場進行抽樣檢測。抽樣檢測工序未完成前，現場的原材料一律不得投入施工使用。檢測的過程以相關規定的標準頻率及時段為主，確保工作人員對運送的原材料質量以及變化情況有及時的掌控，一旦發現原材料檢驗結果不符合標準，或是檢測的指標中有一項不達標，絕不能盲目投入使用中去，工作人員需要及時從檢測結果中找出原因，探討對策，預防影響混凝土施工質量的情況出現。

3.2 混凝土碾壓控制

混凝土碾壓控制的工作要求關鍵在于混凝土拌和物在碾壓以后的密實度與要求的密實度相符。因此，在碾壓質量的控制工作中，工作人員首先就要根據設計要求和現場的實際情況明確需要碾壓的次數以及具體使用的碾壓方式。對條帶的選擇與控制是碾壓作業操作的基本要求，其寬度要與振動碾輪相符，銜接處保持2～3cm重疊，如果出現一條帶的分段碾壓情況，那么就要使其與水流方向相垂直[5]。正常振動碾需要沿著鋪條碾壓方向進行施工，如果施工團隊使用的是大型振動碾，那么就要與小型振動碾結合使用，確保一些邊緣的位置得到壓實。其次，完成碾壓工作后的混凝土表面還要采用核子密度儀檢測，這是一項不可或缺的環節，因為剛碾壓完成的混凝土表面由于擠壓的作用會出現一個反彈的過程，需要在碾壓10min后再次壓實，并確保壓實容重為標準要求的98.5%才能算為合格，一旦不符合要求就要繼續進行補碾。若補碾依舊沒能達到要求，則要通過挖除加以處理，否則多次補碾直到符合要求。此外，平倉后的混凝土需要及時碾壓，才能預防出現冷縫，而混凝土在拌和到完成碾壓的時間最好控制在上下層混凝土最大允許間隔時間以內，即2h，否則其質量將受到影響。

3.3 分縫控制

通常情況下，碾壓混凝土壩不會設置縱縫，工作人員需要結合壩體的設計以及現場的地質情況和溫度、環境等因素進行專業的綜合性考慮，設置合理的橫縫或誘導縫，保持20～30m的縫間距。首先工作人員可采用先碾壓后成縫的工藝進行施工操作，預防對設備和材料產生影響。在進行切縫時務必以施工設計的具體位置與間距進行，盡可能讓成縫的面積更為均勻。采用切縫機分縫過程中，工作人員采用的填縫材料要以切縫刀同時嵌入到縫當中，控制壓實面與填縫材料1～2cm的間距。

3.4 碾壓混凝土的養護與防護

要預防出現冷縫的情況，工作人員可在碾壓混凝土以前對其上層進行覆蓋，并對暴露面及上層加以噴霧，如果當時氣候較為干燥也可做灑水處理。施工過程中一旦碰到間歇期，就要確保碾壓混凝土凝結后才能灑水養護。針對有溫控要求的碾壓混凝土，工作人員還要結合溫控設計的標準對其進行防護，比如覆蓋兩層黑色防曬網，定期進行灑水養護等。需要注意的是用水的相關要求，需保證不會對混凝土性能產生影響。

4 結語

碾壓式混凝土壩施工過程具有操作簡單、機械化程度較高的優勢，用其建設水電站，不但能夠提高施工的效率，也能保證質量。在進行施工時，工作人員需重視壓實度對碾壓式混凝土壩施工質量的影響，嚴格遵循施工要求與標準開展施工工作，控制碾壓速度與壓實程度，保障原材料質量，才能從整體上提高工程的質量。

參考文獻

[1] 張士兵.水電站碾壓式混凝土壩施工工藝及質量控制[J].城市建筑，2014（4）：107，137.

[2] 孟繼慧，牟奕欣，胡煒.豐滿水電站重建工程碾壓混凝土壩施工質量實時監控系統應用與分析[J].水利水電技術，2016，47（6）：103-106，110.

[3] 謝春葦.水電站大壩碾壓混凝土施工質量控制分析[J].科技創新與應用，2016（26）：214.