談水利水電筑壩施工工藝

梁碩秋

（廣西恒廣建筑工程有限公司，廣西 南寧 532200）

概述

20世紀(jì)70年代初期，輾壓混凝土的新概念最先由美國(guó)加州大學(xué)Raphael教授提出，其通過(guò)將土石壩大型施工機(jī)械化移植到鋪筑混凝土壩上的方法，并利用混凝土壩斷面的緊湊、整體性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)水電站筑壩中的大面積輾壓。自此，日本首先利用輾壓混凝土技術(shù)修建了世界上第一座壩—島地川壩（RCD）。隨后美國(guó)、南非、澳大利亞、巴西、西班牙、阿根廷、俄羅斯等許多國(guó)家相繼采用了該新技術(shù)，并不斷的進(jìn)行改進(jìn)完善。我國(guó)開(kāi)始進(jìn)行碾壓混凝土筑壩的試驗(yàn)研究工作是從1981年開(kāi)始的，在1994年修建了當(dāng)時(shí)世界上最高的水電站壩貴州普定水電站，隨后隨著技術(shù)的不斷完善，該技術(shù)就被普遍采用于筑壩工程的施工中。

1 特點(diǎn)

將國(guó)外的技術(shù)與國(guó)內(nèi)實(shí)際情況相結(jié)合，得到混凝土工藝的具體優(yōu)勢(shì)，為推廣使用打下基礎(chǔ)，其優(yōu)勢(shì)應(yīng)當(dāng)從下面幾方面來(lái)考慮：

11縮短工期

碾壓混凝土從長(zhǎng)度寬度方面和一般混凝土差別不大，所以能夠減少使用用量，不用加設(shè)縱向縫隙，并且能夠用土壩機(jī)器進(jìn)行操作，其在速度上較快，這是相對(duì)于一般混凝土的優(yōu)勢(shì)所在。

1.2 節(jié)約成本

碾壓砼在大壩技術(shù)中之所以被利用并表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)是因?yàn)橄旅鎺讉€(gè)原因。首先其本身的體型較小，所以材料花費(fèi)上也少得多。并且在加工上也節(jié)約了時(shí)間，減少投入，而帶來(lái)的附加效益也很高，例如在排水方面所涉及的設(shè)備尺寸也減小。減少了模板的使用程度，此外，尤其對(duì)于小型壩來(lái)說(shuō)，幾個(gè)月就可以完成工作，減少了施工過(guò)程的維護(hù)工作的投入，從多個(gè)方面減少了花費(fèi)。

2 輾壓混凝土筑壩施工工藝

水利水電筑壩施工中采用的輾壓混凝土施工廣泛采用了薄層碾壓連續(xù)上升的施工工藝，其所使用的施工機(jī)械設(shè)備以及材料工藝等，也隨著輾壓混凝土施工工藝的發(fā)展而不斷發(fā)展。

2.1 攤鋪碾壓

攤鋪混凝土輾壓工藝，通常采用推土機(jī)或者施工專(zhuān)用的平倉(cāng)機(jī)進(jìn)行混凝土攤鋪。同時(shí)，采用串鏈攤鋪法和疊壓式卸料很大程度的減輕了混凝土骨料分離等問(wèn)題，當(dāng)局部出現(xiàn)骨料分離時(shí)，采用人工處理取得很好的施工效果。

2.2 薄層碾壓連續(xù)上升施工

采用薄層連續(xù)上升輾壓施工工藝，大大的提高了澆筑層的高度，同時(shí)保障壩體的堅(jiān)固，同時(shí)還充分體現(xiàn)了輾壓混凝土快速施工的優(yōu)點(diǎn)。在模板工藝、施工工藝、混凝土入倉(cāng)、溫控技術(shù)等得到保障的情況下，使用薄層輾壓連續(xù)上升施工，不僅保證了工程的質(zhì)量，還大大縮短工期節(jié)約投資成本。

2.3 新的成縫方式加快輾壓混凝土施工速度

通常工程施工中是采用預(yù)埋分縫板成縫或者切縫機(jī)成縫等方式成縫，新的成縫方式不僅提高工程的質(zhì)量還加快輾壓混凝土施工的速度，有效縮短工期。采用誘導(dǎo)板成對(duì)埋設(shè)的方式成縫，即誘導(dǎo)成縫法，新的成縫方式不僅提高工程的質(zhì)量還加快輾壓混凝土施工的速度，有效縮短工期。采用誘導(dǎo)板成對(duì)埋設(shè)的方式成縫，即誘導(dǎo)縫成縫方式應(yīng)運(yùn)而生，但其存在挖槽的埋設(shè)和固定不容易等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，結(jié)合沙牌碾壓混凝土拱壩的誘導(dǎo)縫成縫方式，采用設(shè)置有重復(fù)灌漿系統(tǒng)的重力式的混凝土預(yù)制件型式進(jìn)行誘導(dǎo)成縫。這種新的成縫形式安裝更加簡(jiǎn)便，適合人工安裝，并且這種結(jié)構(gòu)形成更加安全可靠。

2.4 將變態(tài)混凝土的使用范圍擴(kuò)大，優(yōu)化施工

變態(tài)混凝土是指在混凝土拌合物中添加一定的水泥灰漿，使拌合物具有可振性，再用插入式振搗器振動(dòng)密實(shí)，形成一種具有常規(guī)混凝土特性的新的混凝土。目前在我國(guó)的很多水利筑壩施工中，已經(jīng)被廣泛使用變態(tài)混凝土，其能將混凝土碾壓到的模板周邊及死角。許多大型的工程中已經(jīng)將壩面上和兩岸岸坡基巖面接觸的墊層的使用的常態(tài)混凝改用變態(tài)混凝土，其施工效果非常明顯，工程質(zhì)量也有很大的保障。

2.5 模板

砼工程中對(duì)于模板選擇的不同使用將帶來(lái)碾壓砼工藝的完成效果的差異性。所以在模板選用上一定要關(guān)注這一點(diǎn)?，F(xiàn)在，碾壓同工程的模板的形式使用了有交替起落功能的全懸臂模式。這種模板的好處是上層板和下層板之間可以分離，一個(gè)上升而另一個(gè)降落，大大加速了運(yùn)送過(guò)程，后來(lái)這一技術(shù)有不斷發(fā)展創(chuàng)新，出現(xiàn)了臺(tái)階模板，臺(tái)階模板是前者的創(chuàng)新改進(jìn)，大大縮短了完成時(shí)間，并且在效果上也值得肯定，由于水利水電工程中的砼體壩具有復(fù)雜的形狀，以及坡度角度變化不一等問(wèn)題，又提出了連續(xù)翻升模板工藝，不同類(lèi)型的工藝為混凝土澆筑壩帶來(lái)了全新的思路，應(yīng)得到廣泛的注意。

3 展望

我國(guó)現(xiàn)階段的施工方法也是不斷發(fā)展的，更投入了更多科技因素，總的來(lái)說(shuō)發(fā)展較快，在未來(lái)的工作里，應(yīng)當(dāng)將這些工藝的性能不斷推廣使用，隨著施工環(huán)境變化，以及天氣因素，新發(fā)明等因素的影響，施工的方式方法將會(huì)越來(lái)越多，種類(lèi)越來(lái)越齊全。不過(guò)應(yīng)當(dāng)及時(shí)注意下面問(wèn)題：

3.1裂縫問(wèn)題存在，根據(jù)不同的環(huán)境，包括不同的光照，不同的濕度，不同的風(fēng)流通狀態(tài)下研究裂紋產(chǎn)生的具體過(guò)程以及避免方法是應(yīng)當(dāng)主要發(fā)展的一個(gè)方向，另外考慮到混凝土壩體自身的有別于其它施工的特點(diǎn)來(lái)說(shuō)，壩體層內(nèi)部裂紋也是應(yīng)當(dāng)注意的一點(diǎn)。這一點(diǎn)是砼體壩最脆弱的部位，一點(diǎn)點(diǎn)的水的侵入都將帶來(lái)?yè)p害，應(yīng)當(dāng)從原料的選擇都施工技術(shù)的嚴(yán)格性，新的技術(shù)創(chuàng)新等方面入手，減少，甚至杜絕滲水問(wèn)題的發(fā)生。

3.2冬季的干冷環(huán)境對(duì)于混凝土有負(fù)面影響，在這種地方應(yīng)當(dāng)注意。混凝土的忍耐能力應(yīng)當(dāng)設(shè)定一個(gè)指標(biāo)，并根據(jù)指標(biāo)設(shè)定必要的工藝，配備等，提升惡劣環(huán)境下混凝土的生存能力，使其具備多種適應(yīng)能力，并發(fā)揮堅(jiān)固性的效果。

3.3仿真技術(shù)的推廣。計(jì)算機(jī)三維技術(shù)能夠帶來(lái)真實(shí)環(huán)境的模擬，能夠?yàn)榛炷潦┕ご蛳禄A(chǔ)，讓人員直觀了解當(dāng)前混凝土所處于的狀態(tài)。在仿真過(guò)程中能夠提前發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題并在實(shí)際工作中給予避免。這能夠大大提升我國(guó)混凝土工藝的可操作性，在理論和實(shí)際雙方面都有一定的推動(dòng)意義。

結(jié)語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)發(fā)展與技術(shù)發(fā)展雙向促進(jìn)，水利建設(shè)也得到了能夠成長(zhǎng)的空間，國(guó)家現(xiàn)在的碾壓砼技術(shù)得到了較為長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，并能夠?qū)τ谒娛聵I(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，增強(qiáng)混凝土技術(shù)的使用范圍。因此應(yīng)當(dāng)對(duì)混凝土工藝不斷研究，趨利避害，找到其中的有利點(diǎn)并杜絕錯(cuò)誤的發(fā)生，本文總結(jié)了前人所具有的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于混凝土工藝的現(xiàn)狀及發(fā)展前景給予了補(bǔ)充說(shuō)明，并總結(jié)了未來(lái)發(fā)展需要注意的問(wèn)題，提請(qǐng)注意。

[1]李春敏.碾壓混凝土壩筑壩技術(shù)綜述[J].江西水利科技，2004.

[2]王火利.淺談我國(guó)碾壓混凝土壩的發(fā)展成就與前景[J].水利水電施工，2005.

[3]張少衛(wèi).四川舟壩水電站大壩碾壓混凝土施工質(zhì)量控制[J].大壩與安全，2008.