水電站碾壓式混凝土壩施工工藝及質量控制

伯 強

（安徽華邦工程設計有限公司，安徽 淮北 235000）

就我國水電站的碾壓混凝土筑壩工程建設而言，已有近30年的歷史，在世界范圍內處于領先地位。這一工程的建設和發展，主要是以“快速、經濟、高效”為主要特點，目前已完工或正在施工的混凝土筑壩工程已充分體現這一特點。本文針對目前水電站碾壓混凝土筑壩工程的施工特點，找出其存在的不足，提出了解決辦法，并將其應用于碾壓絮凝筑壩工程[1]。

1 碾壓混凝土水筑壩施工的優勢

1.1 施工速度快，減少工期

從碾壓混凝體的施工過程可以明顯看出，水壩的截面尺寸往往與混凝土規范相似，對水泥的使用也相對較少，從而使大壩的整體結構變得簡單。因此，對大壩采用混凝土澆筑方式工作，比常規的混凝土澆筑方式快。以島地川壩為例，采用分段澆筑法施工，每層保證質量在2.0 m左右，這種施工方法需要22個月可以完成澆筑，但采用混凝土碾壓法施工后，每層保證質量為3.0 m，僅需20個月即可完成工程建設，將工期提前整整2個月；大川壩采用分段澆筑法施工，每層保證質量為3.0 m，需要11個月才可完成，而采用碾壓法施工，僅需9個月即可完成。

1.2 造價低

碾壓混凝土水壩相對于常規土石壩來說體積較小，因此在建造過程中，所需的建筑材料也相應減少，從而節省建設成本。水壩地基的建造寬度較小，因此減少了挖壩的力度和工作范圍，允許水壩的施工及排洪建筑物的總長度減少，碾壓混凝土水壩，特別是中小型水壩，不僅可以保證工程的施工效率，還可以減少對水流的輸送，直接降低輸送費用。

2 碾壓混凝土筑壩工程在施工質量上出現的問題和措施

2.1 碾壓混凝土結合面的強度控制

攪拌混凝土一直持續到艙面，碾壓混凝土，這個過程一般不會超過2 h，而對于碾壓工作來說，還要求每一個混凝土碾壓層在混凝土凝固前，必須保證混凝土表面碾壓強度。但在混凝土碾壓層鋪漿施工中，需將新舊混凝土結合，再將結合后的混凝土與巖面結合，在此過程實施前，還需在巖面鋪上10～15 mm厚的水泥砂漿，以確保鋪漿施工質量。在施工過程中，需要專業人員將卸料倉內的砂漿按照攪拌混凝體的鋪筑方向，用鋪耙將砂漿鋪勻。

2.2 防滲工作

在大壩施工中，最重要的是大壩的防滲處理工作。就國際上來看，世界上大部分碾壓水壩工程的建設，都是采用與碾壓混凝土同步的常規混凝土防滲技術，只有少數采用了碾壓混凝土防滲技術，這種施工方法具體為：在碾壓混凝土施工過程中，里邊摻入微細粉末，從而提高碾壓混凝土的可靠性，這種防滲形式在西班牙的建筑中較為普遍。少部分采用常規混凝土面板，面板上再加入PVC膜防滲。在選擇防滲材料時，要采用適當的配合比，同時有效地控制攤鋪的碾壓質量，還應保證施工工程完善后，排水口和集水設施等問題。

3 水電站碾壓混凝土筑壩施工質量控制

對碾壓混凝土的整體控制，其控制工作的主要目標是確保施工過程中，不同混凝土原材料的標準能夠與工程建設提出的各項指標相一致，這樣才能有效地提高大壩的整體質量。參考法律規范《水利工程碾壓絮凝材料施工規范》，可以有效地杜絕不合格原材料在大壩工程建設中的使用。這些規定是：工程建設中，每一種原材料的使用，都要經過嚴格的審查和控制，在審查期間，必須停止這方面的施工工作，經審查通過后，才能繼續執行。工程中實際使用的水泥、粉煤等建筑材料和外加劑等建筑材料，必須保證有出廠檢驗報告。

3.1 原材料質量控制

為了控制水力發電廠碾壓混凝土水壩的建筑原料的質量，工作人員必須檢查施工中使用的各種混凝土原料的性能指標，以確保材料性能符合水力發電廠的設計和施工要求。嚴禁使用不合格的原材料。在建材管理中，最重要的任務是檢查進入現場的建材的質量，工作人員必須檢查建材的正式出廠檢驗合格報告，并在現場抽樣檢驗。在采樣和檢查過程完成之前，不得使用未檢驗的原材料。檢查程序主要根據相關的標準頻率和時間間隔進行，以便員工可以及時了解所交付原材料的質量和變化。

3.2 混凝土碾壓控制

混凝土碾壓控制的關鍵是混凝土混合物的密實度必須與所需的密實度相匹配。因此，在碾壓質量控制中，工作人員必須首先根據設計要求和現場實際情況，確定碾壓數量和碾壓方法。帶子的選擇和控制是碾壓操作的基本條件，帶子的寬度應與振動磨輪的寬度相同，接頭應重疊2～3 cm，并在將一條帶子分段碾壓段時垂直于水流的方向。

首先，普通的振動碾應沿鋪條的碾壓方向施工，如果施工隊使用大型振動碾，則必須將其與小型振動碾結合使用，以確保邊緣部分被壓實。

其次，在完成碾壓工作之后，應使用核子密度計測試混凝土表面壓實密度。為避免剛碾壓的混凝土表面因擠壓出現反彈，需要碾壓10 min之后，再次軋制以確保壓實密度達到標準要求的98.5 %，如果不合格，則繼續軋制。

最后，如果重新碾壓仍不滿足要求，則必須多次補碾或挖除，直到滿足要求為止。此外，已經卸車的混凝土必須及時碾壓以防止出現冷縫現象，并且從混凝土攪拌到碾壓結束的時間必須控制在2 h以內，這是混凝土上下層之間的最大允許間隔，否則會影響混凝土質量。

3.3 分縫控制

施工人員必須綜合考慮壩體的地質條件、工地溫度、環境等因素，選擇合理的縱向縫或誘導縫，并保持縫距20～30 m。施工人員可以通過碾壓后的成縫工藝來防止對設備和材料造成影響。切削時，必須在施工設計的特定位置和縫隙處實施，并使切縫區域更均勻。使用剪切機分縫時，必須同時使用切縫刀將填縫材料嵌入接縫中，并調整壓縮表面與填縫材料之間的距離，使其為1～2 cm。

3.4 碾壓混凝土的養護與防護

為防止出現冷縫，操作員可以在碾壓混凝土之前覆蓋上層并用水噴灑裸露的表面和上層。如果在施工過程中存在間歇期，則必須確保將凝結后的碾壓混凝土澆水，以進行養護。對于需要溫度控制的碾壓混凝土，操作人員必須根據溫度控制標準注意保護，例如覆蓋兩層遮陽網并定期噴水。

4 結語

水電廠碾壓混凝土筑壩施工直接影響我國的電力供應和環境保護問題，在當今社會的發展過程中，其起著舉足輕重的作用。因此，在工程實施過程中，必須保證工程建設質量，使碾壓混凝土施工在大壩中充分發揮真正的作用。在碾壓混凝土施工中，保證施工質量，對出現的問題能迅速找到原因，保證自身的發展，并根據出現的原因，采取有效的措施加以改進。