水利工程碾壓混凝土施工技術的現狀及發展

葉國銓

摘要：隨著社會經濟的飛速發展，科學技術也取得了極大的進步，我國在水利工程施工方面取得了一系列重要的成果。碾壓混凝土施工技術自二十世紀70年代面世以來，得到不斷的改進與完善，在水利工程施工方面發揮了重要作用。本文針對水利工程碾壓混凝土施工技術的國內外現狀，分析了其發展特點，并闡述了其發展措施。

關鍵詞：水利工程；碾壓混凝土施工技術；現狀分析；發展

一、國外碾壓混凝土施工技術現狀

當今社會經濟與技術高速發展，水利工程施工方面也得到極大的進步。碾壓混凝土施工技術是一種新型混凝土施工技術，即指利用土石壩施工工藝將干硬性混凝土以震動作用將其碾壓實。在水利工程施工發展過程中，不僅是改進了施工的工藝、原材料等，并且混凝土施工的規模也得以擴大。這種新型的混凝土施工技術比傳統的混凝土施工技術來說其要求更為嚴格，它打破了傳統混凝土大壩柱狀澆筑法的限制，使得機械化程度得以提高，并且簡化了施工的細節與程序，這在一定程度上提高了施工的效率。同時該技術還能大大縮短施工周期，有效控制施工的進度，從而節省了施工的成本。碾壓混凝土施工技術這些突出的優勢使得其廣泛運用于水利工程施工中，并且在建設水利水電工程大壩時成為優先選擇。

碾壓混凝土施工技術始于二十世紀70年代，并在國外首先投用于筑壩工程中。而我國對該技術的研究始于二十世紀80年代，但近年來，我國的碾壓混凝土施工技術得到了質的飛躍，并取得了一系列的成就，例如我國在1986年建成了福建省坑口大壩，它是我國第一座碾壓混凝土重力壩。隨著對碾壓混凝土施工技術的實驗與研究愈加深入，原材料、混凝土配合比、施工機械與工藝都得到了很大的改進，并且設計理論與實踐也得到了科學合理的完善，在筑壩工程中碾壓混凝土施工技術得到了很大的提高，并且能夠有效地解決各種問題。比如石料影響碾壓混凝土性能的規律；混凝土攤鋪、澆筑及分縫的處理技術得到了很大的提高；改進了碾壓混凝土拌和、運輸、攤鋪以及壓實的機械設備；研究了各種新施工技術與工藝等等。另外，我國在大壩的設計方面也取得了重大的突破，不僅設計建造了重力壩，還有先進的拱壩、雙曲拱壩。

二、碾壓混凝土筑壩技術在我國的發展歷程及特點

碾壓混凝土筑壩技術以其快速、經濟的特點，自誕生起受到全球水壩施工界的青睞。中國在1981年開始推廣應用碾壓混凝土筑壩技術，起步雖晚卻發展迅速，自1986年福建坑口壩建成起，短短20年間，碾壓混凝土筑壩技術已得到廣泛應用，已建成、在建的壩近100座，擬建壩30余座，圍堰20余座。融合了現有的施工技術和我國工程師智慧以及工人創新的施工工藝，形成了有中國特色的碾壓混凝土筑壩技術，并將進一步為基建事業添磚加瓦。

（一）高度決勝

廣西龍灘大壩（壩高216.5m）和貴州光照大壩（壩高2005m）的建設，標志著我國碾壓混凝土筑壩技術已跨進200米級水平。碾壓混凝土技術后來在百龍灘、平班、樂灘、下橋、威后、橋鞏、龍灘圍堰等工程中得到推廣應用。

（二）拱壩比重升高

我國將普定碾壓混凝土拱壩技術投入應用領域以后發展很快，大壩壩型、數量以及成套的施工技術穩居國際領先水平。其中還有結合地形地貌的雙曲薄拱壩、嚴寒地共的拱壩，在技術上實現了新的突破。

（三）新技術壩體總體積比重不斷提高

早期的壩體施工中，占去壩體體積近半的常態混凝土影響施工質量，讓應用新技術的壩體功能未能全部發揮。自變態混凝土技術和二級配碾壓混凝土防滲體開發應用后，新建的重力壩和拱壩普遍采用新筑壩技術，使碾壓混凝土占壩體比重增高至80%。

（四）技術規范及規程的推動

在推廣這項新技術中，碾壓混凝土壩設計規范（SL3142004）里的技術內容在樞紐布置、壩形、構造設計、施工溫控及監測標準方面都做了詳細框限，對新技術的應用起到了關鍵的推動和標桿作用。在建設施工中解決難題和問題后，發展編制了設計導則、重力壩設計和水利工程施工規范等技術規程。促進了新技術的蓬勃發展。

三、對水利工程中新施工技術發展的展望

碾壓混凝土筑壩技術所建造的移植土石壩不再停留在研究階段，而是已成建造混凝土重力壩新壩型的施工工藝。該壩型揚棄了土石壩和混凝土重力壩的優缺點，在施工技藝各方面都與常態混凝土建造的重力壩存在差異，在新技術上沒有先例，雖然技術在不斷地規范及進步，但具體施工環境及技術成果推廣等方面的多樣性，就向工程師和施工人員提出了新問題。水電施工企業在質量監管中存在著不少不足之處，主要問題在：新形勢的需求下質量管理理念、管理思想和管理素質上跟不上，管理人員受現代化管理培養少，質量監督作用弱；工程質量不重視及施工工藝水平有待提升。因此加強其質量監管尤為重要。

（一）裂縫問題

重力壩不設縱縫，重點在拱壩橫縫或誘導縫的分縫位置、分縫結構及灌漿體系。防滲層的抗滲等級及混凝土的材料占比對強度的影響極大，對工程質量起決定作用。對于工程中出現新裂縫的問題，事前綜合事例和經驗分析出存在的可能，事中進行測量計算和監督，然后要找出產生新裂縫的原因、變化規律以及解決方法，為解決技術問題提供新數據。

（二）特殊季節、地區的施工技術

溫度較低的混凝土在水利工程中的應用對施工工程非常重要，要在低水分的情況下，研究如何確保碾壓混凝土的性能指標能提高特殊季節或特殊地區中施工的質量，從而保證特殊施工環境下建筑的整體性能。

（三）加強對于計算機模擬工程的技術研究與應用

使用計算機仿真計算技術對水利工程中的實際施工環境進行模擬，并結合實際工期開展模擬施工。最終目的是在施工之前進行事前監督，預料施工中可能出現的問題，以減少或避免設計錯誤和施工意外事故，節省施工周期和防治資源浪費。

四、結語

當前，我國的碾壓混凝土施工技術發展迅速并越來越完善，其作為混凝土施工的新技術、新工藝，不僅能夠保證了混凝土的質量，還可以有效提高水利工程的社會效益與經濟效益。雖然碾壓混凝土施工技術得到了重大突破，但由于該施工技術仍然不成熟，因此，只有加強其質量管理才能最大發揮出它的作用。

參考文獻：

[1]孫海燕.淺談水利工程碾壓混凝土施工技術的現狀及發展[D].農業與技術，2015（07）.

[2]龍振麗，唐俏伶.水利工程碾壓混凝土施工技術現狀及發展研究[D].2016（06）.