論大壩碾壓混凝土施工質量控制

陳煥清

廣東省源天工程有限公司

摘要：施工質量對于大壩碾壓混凝土工程來說，是十分重要的，關系到整個大壩日后的運行，因此，對大壩碾壓混凝土工程的質量控制是十分必要的。本文主要是在對碾壓混凝土筑壩技術的特點、質量問題、大壩碾壓混凝土施工質量的控制做一定的闡述，以供大家參考。

關鍵詞：大壩；碾壓混凝土；質量控制

前言

碾壓混凝土作為一種較新型的混凝土，已經有了幾十年的發展歷史，碾壓混凝土筑壩技術是上個世紀八十年代末流行起來的一種新的筑壩混凝土施工技術，即在筑壩的過程中，沿著壩體平面通倉薄層對碾壓混凝土進行攤鋪碾壓。該技術是基于土石壩施工方法中的一種干硬性混凝土壩的施工方法，即采用振動碾對干硬性混凝土通過在壩體的鋪筑、碾壓而成型的工藝。碾壓混凝土筑壩技術的基本特點是：使用水泥、火山灰質摻和料或惰性填料、水、外加劑、砂和分級控制的粗骨料拌制成無塌落度的干硬性混凝土，采用與土石壩施工相同的運輸及鋪筑設備，用振動碾分層壓實。采用碾壓混凝土筑壩技術筑成的壩體具有很多的優點，比如壩體的體積相對較小、壩體的防身性能較好、混凝土的強度很高、壩體可流溢得等：就碾壓混凝土筑壩技術的施工過程來說也具有諸多的長處，相對于普通混凝土的施工過程具有施工速度快、工序簡單、施工經濟以及能夠使用大型的通用機械等等。

1、碾壓混凝土筑壩技術的特點

1.1 拱壩的比重不斷提高

近十年來，碾壓混凝土拱壩的發展越來越快，目前已經占到碾壓混凝土總數的六分之一，其中還包括一些100m級的高拱壩、雙曲薄拱壩和嚴寒地帶的拱壩。這些拱壩都是在突破了碾壓混凝土筑壩應用之后開始快速發展的，其自身也包含一定的新技術和新應用。

1.2 碾壓混凝土工程的比重不斷提高

以前的碾壓混凝土筑壩都是采用一定的包裝結構，而碾壓混凝土的工程量所占的比重大概是50%。但近期所建的重力壩和拱壩，都因為開發并應用的變態混凝土和二級配碾壓混凝土為主的防滲漏技術，使碾壓混凝土工程目前占有壩體工程總量的80%。

1.3 筑壩技術的要求不斷變嚴

混凝土筑壩工程的層間連續鋪筑并有良好的結合，上游面滿足防滲、防裂、抗凍等要求，使得內部混凝土必須滿足一定的溫度控制和抗裂要求。

1.4 壩越筑越高

以前的碾壓混凝土壩的高度一般都是50-80米，自從碾壓混凝土技術修建主壩應用于水口、巖灘兩座100米級的高壩后，各種高壩相繼修建。

2、碾壓混凝土大壩工程的質量問題

碾壓混凝土作為一種新的筑壩技術，由于其具有水泥用量少、施工速度快、工程造價低、溫度控制簡單、施工設備通用性強等特點，已被廣泛應用于水電工程，并且在技術上日益成熟。但與此同時，碾壓混凝土除存在的有些問題已在某種程度上制約了碾壓混凝土技術的進一步發展，具體如下：

2.1混凝土密實度不夠

碾壓混凝土只有達到高密實度才能達到預期的強度和不透水性。施工中由于混凝土中原材料波動等因素的影響，拌和物的和易性存在一定的隨機性；加上混凝土運輸、平倉過程，存在骨料分離等隨機因素的影響，雖然按照合適的碾壓層厚和碾壓遍數進行碾壓，倉面混凝土的密實度也不一定就能達到要求。施工中往往以設計容重作為碾壓混凝土質量控制標準，而設計容重作為壩體斷面設計的主要依據之一，多數是根據經驗確定的，很多情況下，與理論密實容重相差較大。

2.2層間結合不良

碾壓混凝土大壩，如果層問停歇時間超過混凝土初凝時間，新鋪筑的混凝土就很難與下層混凝土膠結好。如果上、下層兩層之間混凝土接觸粘結不好，就可能存在兩具問題：一是層問粘結強度低，降低了壩體的抗滑安全度；二是層間接縫形成了透水的通道，結建筑物帶來一定程度的危害。

2.3層間抗滲性能

碾壓混凝土本身是防滲的，完全可以滿足設計要求，但在混凝土澆筑層面之間，往往由于混凝土膠凝材料相對較少，加上施工中控制工藝不嚴或措施不當，容易在縫面產生滲漏通道。

3、碾壓混凝土大壩工程的施工質量控制措施

3.1優選施工原材料

碾壓混凝土施工用材料是形成碾壓混凝土大壩的基礎，原材料不合格會導致壩體的質量不合格，甚至會影響整個結構安全。對形成碾壓混凝土大壩的各種原材料嚴格把關，避免不合格品進場，影響壩體的質量。施工單位是建筑材料的直接使用者，從材料員、質檢員、具體操作的工作班組和工長到項目經現都要重視材料的質量管理工作。在材料的質量管理的應該注意以下問題：

（1）材料進場時其質量必須符合規定；

（2）各種材料進場后應妥善保管，避免質量發生變化；

（3）材料在施工現場的二次加工必須符合有關規定；

（4）了解主要建筑材料常見的質量問題及處理方法。

3.2混凝土施工配合比控制

碾壓混凝土配合比應滿足設計技術要求及施工工藝的要求，其基本配合比通過現場試驗驗證后，應報監理工程師批準。通過一個月施工統計分析后，在不變混凝土水膠比前提下，根據氣溫變化情況，為保證碾壓混凝土層間結合良好，必須動態調整粉煤灰摻量、外加劑品種及摻量，為滿足施工質量要求，并有防止砼骨料分離的措施，VC值控制在4-6S，出機口與接料的距離<2m、分堆接料防止成堆分離。

3.3混凝土拌制質量控制

在大壩碾壓混凝土拌制過程中，需要對各種原材料進行稱量，稱量時一定確保精確，稱量的誤差不能超過施工規范中所規定的最大值。原材料的質量必須符合規范規定，配制時需完全按之前設計的配合比來配制。大壩碾壓混凝土一般使用強制攪拌機進行攪拌，攪拌時應當注意各種成分需攪拌均勻，以保證所配制的混凝土質量符合要求。在攪拌過程中，應當考慮到攪拌機的出料口和運料車之間落差不能超過2m，防止因落差過大而產生離析現象，影響混凝土的拌合質量。另外，由于大壩碾壓混凝土的拌制時間比較長，使用不同轉速的攪拌器時所需的攪拌時間也不同。

3.4碾壓混凝土的溫控措施

（1）高溫條件下的溫控措施

當混凝土處于高溫條件下時，可以通過以下措施防護：①在運輸過程通過遮陽手段，防止過度暴曬；②倉面設置噴霧器的方式來降低溫度，合理的安排施工時間，并可以采取縮小澆筑體積來降低溫度；③施工環節通過控制間歇時間、骨料的配置和冷卻方法來控制混凝土水化熱的溫度的升高；④施工中合理的安排施工的工藝以及澆筑的時間點，在適宜的環境中進行施工；⑤定時的對施工環節進行監控溫度，出現過高溫度采取相對應的措施。

（2）低溫條件下的溫控措施

低溫條件下，主要是對混凝土進行保溫措施，主要有：①在混凝土表面覆蓋一些保溫層；②溫度過低可以對拆模時間適當的延長，并拆模后進行保護措施；③通過改善混凝土的配置比例以及料的使用，保證溫度。

3.5其他控制措施

（1）開倉前的質量檢查和驗收

根據施工組織設計，碾壓混凝土每3m升層為一個鋪筑倉，每倉作一個單元工程，分9～10層攤鋪、碾壓，連續鋪筑完成后，停歇7d左右，開始下一倉鋪筑。每個單元工程開倉前，監理工程師按規程、規范要求進行工序檢查和驗收。驗收工序有鋪筑倉倉面、周邊巖面、模板、鋼筋、止水、分縫板和預埋件等。檢查內容有洗車輪的水池、入倉道路、風管、制漿設備、設施的準備，拌和、運輸、碾壓、攤鋪等設備的數量、運行狀況，施工管理和技術人員的到位情況，原材料的數量和質量等。各項檢查、驗收通過后，現場簽發開倉證，開始鋪筑。

（2）施工工藝的質量控制

碾壓混凝土的施工工藝較常態混凝土復雜，為全方位控制施工質量，嚴把重點部位和關鍵工序施工質量，靈活采取巡視和旁站相結合方法進行質量控制，即關鍵部位和重點工序實行旁站監理，其它部位和一般工序采

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