水利施工中碾壓混凝土施工技術(shù)探討

晁東峰

河南省駐馬店市板橋水庫(kù)管理局（463000）

1 碾壓混凝土施工技術(shù)概述

在水利工程施工時(shí)，碾壓混凝土施工技術(shù)能夠很大程度地降低水泥用量，同時(shí)使材料的周轉(zhuǎn)次數(shù)得到一定程度的減少。在碾壓混凝土施工過(guò)程中，利用相關(guān)設(shè)備對(duì)混凝土進(jìn)行碾壓能夠使施工效率得到進(jìn)一步提高。在實(shí)際工作中，碾壓混凝土的操作流程相對(duì)較為簡(jiǎn)單，能夠降低施工成本，同時(shí)達(dá)到周期補(bǔ)償?shù)哪康模瑥亩购罄m(xù)的施工順利實(shí)施。和傳統(tǒng)技術(shù)相比，碾壓混凝土的施工周期相對(duì)較短，施工效率更高，能夠使水利工程的施工總效率得到進(jìn)一步提高。在碾壓混凝土施工之前，一定要保證原材料的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，原材料中最為重要的材料就是水泥。所以，施工單位在對(duì)水泥進(jìn)行選擇的過(guò)程中必須要作到科學(xué)合理，在保證材料質(zhì)量的同時(shí)提高工程施工質(zhì)量。

水泥質(zhì)量對(duì)于碾壓混凝土施工來(lái)說(shuō)是非常關(guān)鍵的，因此一定要確保水泥的強(qiáng)度。監(jiān)理單位也必須提高對(duì)水泥的檢測(cè)與審查力度，保證施工時(shí)所用的水泥原材料為合格產(chǎn)品。施工單位為了使水利工程質(zhì)量得到進(jìn)一步保障，一定要嚴(yán)格控制混凝土的強(qiáng)度。對(duì)于拌和物的處理，應(yīng)當(dāng)通過(guò)石灰石或者煤灰來(lái)進(jìn)行，確保混凝土的施工強(qiáng)度。當(dāng)水泥與拌和物在一起時(shí)會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)，生成水化物和凝膠，可提高混凝土的強(qiáng)度和附著力。施工單位一定要對(duì)拌和物的比例進(jìn)行嚴(yán)格控制，并作好抗壓強(qiáng)度等試驗(yàn)，確保拌和物的性能得到充分發(fā)揮。

2 碾壓混凝土施工中存在的問(wèn)題分析

2.1 裂縫

最常見的混凝土裂縫有塑性沉降裂縫、塑性收縮裂縫、溫度收縮裂縫、養(yǎng)護(hù)不足引起的裂縫、荷載變形裂縫等。這些裂縫也存在于碾壓混凝土中，但相對(duì)而言，因溫度產(chǎn)生的裂縫最常見，其他裂縫在碾壓混凝土的設(shè)計(jì)與施工中，可通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、嚴(yán)控施工工藝及選材進(jìn)行改善和避免。碾壓混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的主要原因有:壩體放熱速度緩慢、散熱量少，表面與內(nèi)部溫差較大；壩體表面與內(nèi)部體積變形速度不一致，相互間形成約束作業(yè)；基巖對(duì)壩體變形產(chǎn)生的約束作用[1]。

2.2 防滲

碾壓混凝土中水及水泥用量少，幾乎沒(méi)有流動(dòng)性，施工時(shí)采用振動(dòng)碾壓，養(yǎng)護(hù)成型后比普通混凝土孔隙率大、密實(shí)度低。施工時(shí)，每層攤鋪厚度為30～50mm，待下層混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后才能攤鋪上層混凝土。上下層之間有一定的時(shí)間間隔，若上層混凝土攤鋪時(shí)超過(guò)下層混凝土的初凝時(shí)間易形成施工冷縫，會(huì)導(dǎo)致層間形成滲流通道或降低壩體抗滑穩(wěn)定性。在寒冷地區(qū)因?yàn)閮鋈趨^(qū)層面積水而損傷壩體表面，因此，需提高壩體抗?jié)B能力。

3 水利施工中碾壓混凝土施工技術(shù)分析

3.1 原材料的應(yīng)用

3.1.1 水泥材料

在混凝土碾壓工程中，選擇的水泥必須最大限度地保證質(zhì)量，才能切實(shí)保證水利工程的整體工程質(zhì)量，因此科學(xué)合理地選擇水泥材料是整個(gè)建設(shè)工程的關(guān)鍵。水泥質(zhì)量對(duì)大壩的建設(shè)強(qiáng)度和防水性起著非常重要的作用。要保證混凝土的施工強(qiáng)度，就必須選擇好水泥的類型。

3.1.2 外加劑材料

在施工過(guò)程中，拌和物的最大作用是調(diào)節(jié)混凝土的施工性能。實(shí)踐表明，更科學(xué)合理地選擇外加劑，可以大幅提高混凝土的應(yīng)力結(jié)構(gòu)性能，有效地改善和提高混凝土抗力。為了有效地避免大壩主體工程受到外部因素的干擾或影響，在使用外加劑的過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行試驗(yàn)。

3.2 混凝土的攪拌和澆筑

在水利工程施工時(shí)，為保證碾壓混凝土施工技術(shù)有效應(yīng)用，要優(yōu)先確保混凝土材料的質(zhì)量。對(duì)于混凝土的質(zhì)量來(lái)說(shuō)，混凝土拌和、原材料與水泥配比是非常重要的影響因素，施工單位需要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格控制。施工人員要將水泥、石子、砂等原材料進(jìn)行均勻攪拌，確保混凝土質(zhì)量符合要求。在澆筑的過(guò)程中，施工人員需要對(duì)VC值、入倉(cāng)溫度、碾壓次數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，以保證混凝土的強(qiáng)度。施工人員要注意混凝土的攤鋪厚度，防止發(fā)生碾壓層損壞。還要合理把握混凝土的澆筑時(shí)間與澆筑間隔，進(jìn)而確保碾壓混凝土的施工質(zhì)量及施工效率。同時(shí)在澆筑時(shí)可以通過(guò)墊層技術(shù)保證澆筑地點(diǎn)的穩(wěn)定性，防止在施工的過(guò)程中發(fā)生坍塌的情況，按照從上到下的順序澆筑，控制施工速度與溫度[2]。

3.3 誘導(dǎo)縫和橫縫的成縫施工技術(shù)

一般情況下，碾壓混凝土大壩的成縫是需要應(yīng)用切縫機(jī)或者預(yù)埋分縫板來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中誘導(dǎo)縫是利用誘導(dǎo)板事先進(jìn)行成對(duì)預(yù)埋，形成工程所需的誘導(dǎo)縫，但實(shí)際操作中，會(huì)出現(xiàn)明顯的挖槽及固定不到位的問(wèn)題，嚴(yán)重影響了誘導(dǎo)縫的形成質(zhì)量。為了保障誘導(dǎo)縫的質(zhì)量，一般會(huì)加大碾壓混凝土拱壩的建設(shè)力度，并且結(jié)合誘導(dǎo)縫的成縫原理，預(yù)埋重力式混凝土預(yù)制構(gòu)件，再進(jìn)行規(guī)范的重復(fù)性灌漿操作，才能保障誘導(dǎo)縫的建設(shè)質(zhì)量。當(dāng)然橫縫也可以采用相同的方法，但在進(jìn)行灌漿時(shí)，要在每條橫縫中加設(shè)不同的預(yù)制構(gòu)件，才能保障橫縫的成縫質(zhì)量，切實(shí)保障大壩的建設(shè)質(zhì)量及后期的使用性能。

3.4 攤鋪碾壓技術(shù)

水壩建設(shè)前，可通過(guò)運(yùn)輸量對(duì)卸料面積進(jìn)行計(jì)算。卸料過(guò)程中安排專人負(fù)責(zé)安全運(yùn)輸，由指揮員指導(dǎo)卸料。施工期間，施工人員使用鋼束進(jìn)行檢測(cè)，嚴(yán)格控制鋪筑厚度，預(yù)防骨料分離問(wèn)題。卸料采取疊壓式、串聯(lián)攤鋪法進(jìn)行，可避免骨料分離，提高鋪筑質(zhì)量。碾壓平料過(guò)程中需要人工散料，保證水壩施工有序進(jìn)行。一般情況下使用20t單鋼輪壓路機(jī)，初壓先靜后振1次，保持1.5～2.5km/h。復(fù)壓先小振、后大振、再小振，保持2～3km/h。終壓要靜壓1～2次，保持3～4km/h。在混凝土表面需要逐條碾壓條帶，保證條帶之間存在10～20cm的搭接，端頭位置留有1m搭接寬度，從而保證邊角區(qū)域的壓實(shí)度。水泥初凝需耗時(shí)200min，終凝時(shí)間約360min，一次性碾壓長(zhǎng)度保持40～60m，壓實(shí)結(jié)束控制在3 h內(nèi)。對(duì)邊角區(qū)域補(bǔ)碾施工時(shí)，可使用小型手扶振動(dòng)機(jī)施工，將壓實(shí)度控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。若壓實(shí)度未達(dá)到要求，需要重復(fù)碾壓，完成混凝土鋪筑后需要對(duì)混凝土表面進(jìn)行檢查，檢查是否存在粗骨料窩、白干等情況[3]。

3.5 倉(cāng)面施工技術(shù)

在倉(cāng)面施工前，施工單位應(yīng)當(dāng)對(duì)澆筑倉(cāng)施工方案進(jìn)行規(guī)劃。對(duì)于卸料與攤鋪過(guò)程來(lái)說(shuō)，把砂漿鋪設(shè)在原有的混凝土層面能夠使結(jié)合保障層更為牢固，進(jìn)而確保卸料攤鋪工作的順利進(jìn)行。在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)采用推土機(jī)或者攤鋪機(jī)等機(jī)械。厚度在30cm左右的混凝土可以通過(guò)機(jī)械振動(dòng)碾壓，流動(dòng)的水泥漿可以因此填實(shí)混凝土內(nèi)部，這樣可以保障混凝土的密實(shí)性。

3.6 施工養(yǎng)護(hù)工作

混凝土養(yǎng)護(hù)能有效避免很多問(wèn)題的出現(xiàn)，混凝土需經(jīng)過(guò)一段時(shí)間養(yǎng)護(hù)才能穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。施工人員加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程質(zhì)量問(wèn)題，并采取有效的措施彌補(bǔ)，進(jìn)一步提升工程的質(zhì)量。常規(guī)養(yǎng)護(hù)是指混凝土在初期的養(yǎng)護(hù)和后續(xù)的養(yǎng)護(hù)，主要是保持混凝土濕度，大致時(shí)間為21d，避免混凝土干裂，結(jié)構(gòu)松散。常規(guī)養(yǎng)護(hù)要維持到混凝土定型為止。早期的混凝土養(yǎng)護(hù)主要使用覆蓋或者是澆水的方式對(duì)施工后的混凝土進(jìn)行保溫、保濕的處理。混凝土的覆蓋一般選擇塑料薄膜覆蓋，可以避免混凝土受到強(qiáng)光的暴曬，或者是外界的風(fēng)吹，將外界環(huán)境對(duì)混凝土的影響降低到最小，有效地避免混凝土在施工后出現(xiàn)裂縫。混凝土初期的養(yǎng)護(hù)保濕工作大概在14d，14d后需要根據(jù)具體的情況決定是否延長(zhǎng)保濕的時(shí)間。在混凝土48h拆模后要對(duì)其進(jìn)行覆蓋，但此時(shí)不能選擇草席類的物體，容易導(dǎo)致草本植物中的色素或者是纖維對(duì)混凝土造成污染，帶來(lái)永久性的顏色渲染或者在混凝土中摻雜質(zhì)。

4 結(jié)語(yǔ)

在水利工程施工中，應(yīng)用碾壓混凝土施工技術(shù)能夠使工程質(zhì)量得到很大程度的提高，因此施工單位需要把握施工關(guān)鍵，發(fā)揮碾壓混凝土施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)施工環(huán)境做好嚴(yán)格的管理，進(jìn)而使水利工程施工能夠更加順利地實(shí)施。