淺談碾壓混凝土壩施工技術及質量控制

趙會斌

（甘肅省武威市涼州區(qū)永昌水利管理所，甘肅武威733000）

水利水電工程是國民經(jīng)濟的基礎設施，是水資源合理開發(fā)、有效利用和水旱災害防治的主要工程措施。水利水電工程的建設與實施在解決我國水資源短缺、洪澇災害、環(huán)境保護、水土流失等水問題中，起到了無可替代的作用。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術的進步，我國水利水電工程的發(fā)展可謂日新月異，無論是工程結構還是施工技術，都取得了突飛猛進的發(fā)展態(tài)勢。碾壓混凝土就是現(xiàn)階段在水利水電工程中廣泛應用的一項施工技術，尤其在碾壓混凝土大壩中得以充分利用。其優(yōu)點是施工機械化程度高，施工工序簡單、快速，能有效縮短工期，且混凝土強度高，壩身可溢流，防滲效果好。

1 碾壓混凝土壩的結構及工藝流程

1.1 碾壓混凝土壩的結構

碾壓混凝土壩通常采用與碾壓土石壩相似的施工方法，使用干貧混凝土通過振動碾壓密實建成的混凝土壩。其結構形式是在上游迎水面設置常態(tài)混凝土，用以防止內(nèi)部混凝土的層間滲透，下游面也設置常態(tài)混凝土用以防凍，溢流面采用較高強度混凝土，用以提高溢流面的抗沖磨性能，使壩體斷面被常態(tài)混凝土包裹，斷面成為“金包銀”結構。

1.2 碾壓混凝土壩的工藝流程

碾壓混凝土壩施工工藝是先在初澆層鋪砂漿，然后汽車運輸入倉，再用平倉機平倉，振動壓實機壓實，振動切縫機切縫，最后無振動碾壓。

2 碾壓混凝土壩的施工技術要點

2.1 選用符合設計要求的原材料，采用經(jīng)試驗達到強度標準的配合比

對材料的選擇要嚴格把關，碾壓混凝土壩所需的原材料幾乎與一般的水泥混凝土一樣，就是水泥、粗骨料、細骨料和摻合料等，然后將這些原材料和水按照一定的比例進行配置。粗細骨料的物理力學指標要達標，要求質地堅硬、潔凈，雜質含量不超標。采用合格水泥。配合比要以合格材料通過試驗確定，確保碾壓混凝土達到設計強度標準。碾壓混凝土壩中所需的摻合料有硅灰、粉煤灰和磨細的礦渣以及適量的外加劑等。在拌料之前需要對水泥、外加劑和摻合料之間做相容性實驗，只有相容才能進行拌制。

通常采用VC 值為10～30 s 的干貧混凝土。VC值是振動壓實指標，是按試驗規(guī)程在規(guī)定的試驗振動臺上將碾壓混凝土振動碾壓達到標準要求的時間（以s 計）。

2.2 混凝土拌合料中摻加大量的粉煤灰，同時要減少水泥用量

碾壓混凝土作為一種干硬性混合料，無塌落度，要求摻水量少，水泥用量也不能太多，必須摻入50%～70%的粉煤灰，才能確保混凝土有足夠的膠凝材料。從滿足混凝土溫度控制的角度考慮，由于大量摻入粉煤灰，減少了水泥用量，從而大幅降低了水化熱的溫升，且增溫降溫不迅速，在溫控方面明顯有利。

2.3 混凝土澆筑方法采用通倉薄層澆筑法

碾壓混凝土壩采用不分縱縫的大倉面通倉薄層連續(xù)上升的澆筑方法。其優(yōu)點是：碾壓倉面較大，散熱面積大，散熱效果好；減少模板工程量，簡化倉面作業(yè)，加快了施工進度；通倉澆筑不設縱縫，切縫機進行橫縫切割，增大倉面面積，減少倉面作業(yè)干擾。

2.4 采用振動壓實機對混凝土進行有序壓實

碾壓混凝土壩施工通常采用振動壓實機進行壓實，以達到混凝土充分密實的效果。要通過碾壓試驗，確定各項壓實參數(shù)，包括壓實機械的重量、混凝土攤鋪厚度、碾壓遍數(shù)及振動碾行進速率等。

2.5 碾壓混凝土壩采用振動切縫機切縫

一般情況下，碾壓混凝土壩成縫可采用切縫、預制模板成縫兩種基本方法，早期還有誘導縫成孔的方法。現(xiàn)階段碾壓混凝土壩的切縫通常采用振動切縫機切縫。該方法一般是在一個坯層碾壓混凝土完成后，沿著橫縫用振動切縫機直接把該坯層混凝土沿縫切開，切縫的同時在縫內(nèi)充填塑料膜、鐵片或干砂等。

3 碾壓混凝土施工質量控制要點

要對碾壓混凝土質量的形成起決定作用，或具有重要影響的因素采取有效的質量控制措施，對主要施工工序進行控制，能夠得到良好的施工質量。影響碾壓混凝土壩施工質量的因素主要有碾壓時拌和料的干濕度，卸料、平倉、碾壓的質量控制以及碾壓混凝土的養(yǎng)護和防護等，所以在進行碾壓混凝土施工時，把拌和料的干濕度控制，卸料、平倉、碾壓質量控制，碾壓混凝土的養(yǎng)護和防護作為其質量控制要點是理所當然的。

3.1 拌和料干濕度控制

碾壓混凝土入倉前的質量主要體現(xiàn)在拌和物的干濕度VC 值。VC 值的大小直接影響碾壓混凝土拌和物的抗分離能力和可碾性。正常情況下，VC 值控制在6～12 s 為宜。若VC 值大于15 s 時，在碾壓過程中（碾壓層厚30～50 cm）難以泛漿，而且還會浮一層微小顆粒的石子，此時有核子密度儀測試碾壓混凝土壓實容重僅為1 260 kg/m3（設計容重為2 443 kg/m3），密實度為97%左右。同時，碾壓混凝土層間結合也不好，極易形成滲水通道。若VC 值偏小（小于6 s 時），雖然在碾壓過程中層面容易泛漿，但會出現(xiàn)粘碾現(xiàn)象，此時的碾壓混凝土經(jīng)測試密實度也在97%以下，同樣不能滿足質量要求。因此，必須嚴格控制碾壓混凝土的VC 值。

3.2 卸料、平倉、碾壓中的質量控制

卸料、平倉、碾壓是碾壓混凝土施工的主要工序，其質量控制也就顯得尤為重要。卸料、平倉、碾壓主要應保證層間結合良好。卸料與平倉過程主要控制卸料落差、堆料高度、鋪料厚度、平整度、層間間隔時間和不發(fā)生骨料分離，確保混凝土料均勻，便于碾壓后能夠達到充分密實的效果。要做到卸料落差不大于2 m，堆料高不大于1.5 m，入倉混凝土及時攤鋪和碾壓，避免層間間歇時間太長。

3.3 碾壓混凝土的養(yǎng)護和防護

應對其層面、暴露面進行噴霧或適當灑水，特別是在炎熱或干燥情況下。施工間歇期，混凝土終凝后需立即進行灑水養(yǎng)護，直到達齡期，必要時用塑料編織布等覆蓋混凝土表面后進行定期灑水養(yǎng)護。臺階狀表面的棱角部位容易發(fā)生裂縫，應加長養(yǎng)護時間。有溫控要求的混凝土應根據(jù)溫控設計采取防護措施，可以覆蓋兩層黑色防曬網(wǎng)并定時灑水養(yǎng)護。養(yǎng)護用水應符合規(guī)范要求，不應對混凝土產(chǎn)生不利影響。

4 結束語

綜上所述，碾壓混凝土壩由于其自身特點在我國水利水電工程項目建設中得到廣泛應用，其施工技術也取得了喜人成果。隨著相關試驗研究和實踐探索，碾壓混凝土壩的施工技術將會得到持續(xù)的創(chuàng)新與完善，碾壓混凝土壩在質量控制措施上也會有新的突破。在國家大力發(fā)展水利事業(yè)的大背景下，相信碾壓混凝土壩會向更加安全、快速、經(jīng)濟、環(huán)保的高水平方向發(fā)展。