碾壓混凝土施工技術在水利工程中的應用

張再良

(浙江名源龍盛建設有限公司，浙江 嵊州 312400)

1 工程概況

該工程為某市一座大型水庫大壩，該工程的主要功能為防洪和供水。大壩所處位置為U型河谷，谷底的寬度約為108m，壩頂高程處谷口寬約218m，河床覆蓋層厚28m。水庫大壩所采用的施工材料為碾壓混凝土，最大壩高為88m，壩底長為116.88m，壩底寬為71m，壩頂長為227.7m，壩頂寬為7.5m，大壩建基面高程為824m，大壩混凝土總量44.5萬 m3，其中碾壓混凝土的體積為36萬m3。

在該工程中進行碾壓混凝土的施工采用分塊施工的方式。整個壩平面總共分為5大塊，在塊體的交接處設置有導縫二道作為永久橫縫。壩體的中間壩段為溢流壩段，兩邊對稱相同，從中間段到邊緣段，分別為鋼筋混凝土泄洪排沙底孔壩段以及擋水壩段。

2 混凝土的拌和

該工程進行碾壓混凝土的拌和所采用的機械設備選擇時，應滿足大壩混凝土澆筑強度的要求，該工程所采用的機械設備為2座可獨立運行的CB-2×1500型雙臥軸強制式混凝土拌和站，每座拌和站的生產能力為90m3/h。

在進行碾壓混凝土的拌和時，應符合以下的施工流程:首先應將粗細骨料裝入到儲料倉中，通過氣動倉門控制骨料的放料，采用微機稱量適量的骨料之后即可通過水平皮帶將其運送到轉斗內，接著在將骨料通過上揚皮帶運送到集料斗中，下一步即可將骨料運送到攪拌機中，該工程所采用的攪拌機為強制式攪拌機。水泥和粉煤灰是儲存在儲罐內的，同樣需要進行微機稱量之后運送到攪拌機內。外加劑是儲存在儲筒內的，采用的是自流的方式進入微機進行稱量，最后也同樣運送至攪拌機內。水是儲存在壓力水塔內的，在經過微機的稱量之后，最終也是進行入攪拌機內。通常情況下碾壓混凝土的混合物應進行58～60s的拌和。

3 混凝土的上壩運輸

在進行碾壓混凝土的施工中，應采用大倉面薄層連續澆筑的方式，之后快速升高壩體。在一環節中，碾壓混凝土的上壩運輸是一個關鍵點，這是碾壓混凝土施工的一個重要特點。在該工程的施工中，對碾壓混凝土上壩運輸的多個方案進行分析對比之后，決定采用自卸汽車運輸直接入倉的方式，自卸汽車的型號為19.5t，其中還采用高架門機和真空復合溜筒進行輔助上壩運輸。在進行拌和站位置的確定時，應盡量將其靠近碾壓混凝土的澆筑點，該工程中拌和站設置在澆筑點300m左右的地方。

為了更加順利的進行上壩混凝土運輸，該工程在進行基坑開挖時，即在河床中部開設處一條道路。此道路在進行施工時既要滿足基坑出渣的要求，同時還應滿足高程857m以下3大塊混凝土的上壩運輸要求，而對于高程在857m以上的壩段采用的運輸方式略有不同:擋水壩段的運輸方式為在岸坡處各設置一條上壩運輸道路，接著采用挖機給皮帶機喂料分別入倉;底孔壩段采用用高架門機深槽式皮帶運輸機直接入倉的運輸方式;溢流壩段分高程分別采用鋼結構斜坡道從左岸壩段入倉和利用左岸處回填道路上壩入倉的方式;其他各處的運輸方式也各自不同。在施工中，汽車子入倉前應對輪胎進行清洗，確保輪胎上無污染物。

4 混凝土的鋪筑

在該工程中，進行碾壓混凝土的鋪裝主要采用兩種方式，分別為水平鋪筑和斜坡鋪筑兩種方式，每一層鋪筑的厚度應控制在34～35cm，經過碾壓之后每層的厚度為30cm。在鋪筑施工中，分高程采用不同的鋪筑方式。對于高程在874.5m以下的混凝土鋪筑，采用水平鋪筑跳倉式施工即可。而對于高程在874.5～896m之間的混凝土鋪筑，采用全斷面通倉斜坡鋪筑的方式，這樣不僅減少了運輸道路，同時節約了工程成本，適合應用在該工程倉面窄長的情況下。當進行一個間歇層混凝土的鋪筑時應一次性連續進行施工，同時間歇時間應控制在24h。

采用斜坡鋪筑的方式可以大大的減少間歇時間，同時能夠有效的提高層間結合質量。在進行斜坡鋪筑施工時，可以對支模和鋪筑等工序進行流水作業，這樣不僅減少了支模工作量，同時對于開倉次數也得到了減少。

在進行斜坡鋪筑時應特別注意二次污染的問題，以及在碾壓機械達到不了的部位可能出現的薄弱層問題，同時薄弱層是位于坡角處。在進行碾壓混凝土的施工中，應及時對已鋪筑完成的混凝土倉面進行沖洗，確保干凈整潔、不留積水，這樣能夠有效的解決二次污染的問題。對于坡角處存在的薄弱層問題，應在坡角處增設水平鋪筑帶，長度為1～2m，寬度為15cm，同時在間歇層上鋪筑一層砂漿。對于高程在896m以上的混凝土鋪筑，應采用水平鋪筑單倉施工的方式。

在進行碾壓混凝土的鋪筑施工時，應滿足平倉厚度和平整度的要求。通常情況下，可以采用水準儀對平整度和高程進行測量。而平倉厚度的測量可以采用鋼筋插入法進行，在插入時確保倉面不出現凹坑，否則應采取措施進行補平。

在進行水平鋪筑時，應沿著壩體的軸線方向從上游壩面向下游壩面進行攤鋪，一次攤鋪的寬條帶寬度因控制在4m。

在進行斜坡鋪筑時，應從坡頂向坡底進行，而在坡角處采用水平鋪筑的方式。

在進行汽車卸料時，應根據指定的位置進行堆卸，為了確保碾壓混凝土的施工質量，在進行堆卸時應盡量減少骨料之間產生分離。

5 碾壓混凝土壓實

在該工程中進行碾壓混凝土的壓實是采用雙輪四碾光面滾筒型振動碾。振動壓實的原理是通過碾壓機械的自重和振動作用，促使砂漿進入骨料之間的縫隙內，從而達到振動壓實的目的。如圖1所示為混凝土的壓實示意圖。

圖1 混凝土的壓實示意圖

(1)行走速度。該工程進行混凝土的壓實時，應將碾壓速度控制在1km/h，同時壓實過程應確保速度均勻穩定，不得突然改變行車速度和路線。當需要在中途暫停施工時，應緩慢的降低速度。

(2)拌和物的VC值。在碾壓混凝土拌和時是通過VC值進行控制的，根據該工程的施工情況，該工程確定的VC值為15～20s，在經過試驗之后可根據實際情況進行適當的調整。

(3)鋪筑厚度和碾壓遍數。根據以往的施工經驗，應在碾壓混凝土的虛胖厚度控制在34～35cm之間，間隙層的厚度控制在210cm。碾壓分三階段進行，第一階段先進行2遍的無振動碾壓，以達到混凝土表面密實平整的目的;第二階段進行8遍的振動碾壓，從而將鋪層碾壓密實;第三階段在進行2遍的振動碾壓，最終確保混凝土表面不出現龜裂的問題，保證混凝土表面平整。

在碾壓混凝土的壓實過程中，需要進行密度的測量，在第二階段碾壓施工完成之后，即可此采用核子密度儀進行檢測，該工程的碾壓混凝土的密度應為2400kg/m3。如果碾壓施工未能達到設計密度的要求，則應增加碾壓次數直到達到設計密度為止。相鄰兩邊碾壓之間應確保有足夠的搭接寬度，通常應控制在20～30cm。

6 結語

通過總結以往碾壓混凝土大壩的成功施工經驗，將碾壓混凝土施工技術應用于某大型水庫大壩施工中。工程實施效果表明，碾壓混凝土具有體積小、強度高以及防滲性能好的特點，同時施工簡單，經濟效益好，因此在水利工程中得到廣泛應用。

［1］張軍．碾壓混凝土快速筑壩技術在樂昌峽水利工程中的應用［J］．廣東水利水電，2013(04):30-31．

［2］王彥虎，黨永平，柴景波．亭子口水利樞紐表孔壩段碾壓混凝土快速施工技術淺析［J］．福建建材，2010(07):28-34．

［3］朱傳平．樂昌峽水利樞紐工程碾壓混凝土大壩的施工程序［J］．西北水電，2011(03):28-34．