摘要：本文主要从碾压混凝土的介绍、施工技术、不良地质条件处理等方面进行了详细的阐述。
关键词：水利工程；土石坝；施工
一、前言
水电站建设领域的土石坝通常都是选择碾压混凝土这种新型建筑材料进行施工，该材料在施工方面的优势是能够通过多种大型机械对其进行安全快速地安装，因此极大加快了施工效率，有效降低建设总成本。
二、碾压混凝土概述
碾压混凝土属于目前应用较为广泛的一类新型混凝土，其发展历史也达到了几十年的时间，最早是在上世纪80年代开始在许多建筑工程项目中逐渐使用碾压混凝土结构作为新型筑坝方法，该方法的具体过程是在筑坝阶段，通过大坝体的平面通仓薄层来完成混凝土的摊铺碾压过程，从土石坝的施工分类方法看可以将其归属于一类干硬性形式的混凝土坝施工模式，主要通过振动碾压方式对一些干硬性混凝土实施坝体铺筑和碾压的工艺。采用碾压混凝土进行筑坝的技术特征为：选择火山灰、水泥等一些惰性填料与外加剂、水、砂以及部分分级粗骨骨料共同搅拌混合后得到的一种干硬性混凝土，并表现出明显的无塌落度特点，之后选择与土石坝施工相同的铺筑和运输设施，以振动碾的形式完成分层压实的过程。通过碾压混凝土筑坝工艺建造的大坝存在如下几项优点，包括：此类大坝只需要占据很小的空间体积，具有优于常规大坝的防身性能、所使用的混凝土可以达到很高的强度、坝体能够实现流溢的功能；采用碾压混凝土筑坝技工艺进行施工时中同样也表现出众多优势，与普通混凝土施工技术相比可以发现，采用碾压混凝土能够获得更高的施工效率、整体工序更加简单、只需投入很低的施工成本、可以引入大型通用机械来完成相关操作等。
三、施工技术要求
1.碾压混凝土拌制技术
从原料组成上看，大坝施工所使用的碾压混凝土和常规水泥混凝土基本一致，主要包括细骨料、水泥、粗骨料与部分掺合料等成分，之后按照设定配比将这些原料与水进行合理配置，以此得到能够满足不同使用需求的混凝土。大坝建设工程中的碾压混凝土中应加入硅灰、细磨后的矿渣、灰煤粉以及部分外加剂等。其中，硅灰可以起到良好的促凝作用，比较适合用于坝面以及需要承受腐蚀的环境中。矿渣可以对坝体结构起到硬化作用，能够显著提高大坝干硬程度。为了便于计算碾压混凝土的各物料配合比，可以选择绝对体积法进行分析，实际设计过程中应确保坝体结构满足抗冻开裂、耐渗透与有效的强度，特别是要充分考虑大坝所处的实际环境因素，由于碾压混凝土最终质量受到各个组成原料及其混合比例的共同影响，所以，上述各项材料的选择都应该严格满足设定指标要求。
2.碾压混凝土铺设技术
为保证大坝碾压混凝土完全达到设定质量要求，应充分改善层间的结合性能。但结合区域发生问题时，便会引起冷缝缺陷并形成层间的渗透渠道，导致混凝土力学强度与抗剪性能显著下降，因此为了尽量改善层间结合性能，应合理调控层间的浇筑时间，尽量将其控制在初凝阶段。
实施混凝土碾压之前，应先在混凝土浇筑层上洒上一层水泥净浆，为新、旧碾压面的结合提供良好的条件，避免产生层面渗透通道。对于施工期间遇到的一些偏小仓面，可以选择较为可靠的平层通仓浇筑工艺来完成施工过程。
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当仓面过大时，通常会使用台阶铺筑法和平推铺筑法进行施工，不过在此工程中，由于场地偏小，如采用台阶铺筑法施工，对施工的效率造成很大影响，故采用斜层推铺筑的方法进行施工，不仅有效的改善浇筑薄层结合问题，而且提高了施工的质量和施工效率。在使用斜层平推铺筑的方法进行施工时，要对仓面的提升高度、斜层的坡度、层间间隔时间与碾压厚度进行严格的控制，同时要根据使用模版的规格对各项参数进行调整，保证浇筑质量。
四、不良地质条件处理
为了有效保证大坝碾压混凝土施工的质量，应对所有施工环节深入分析，尽量将各类可能出现的困难及阻碍工程建设的问题都考虑在内，同时在施工方案中做好各项问题和解决方案的记录，由此显著加快施工速度，为顺利完成水电大坝碾压混凝土施工提供有利条件，促进整体施工质量的提升。
1.左岸重力坝基础：应考虑挖掉坝基上的P2w1地层，确保重力坝直接与弱风化P1q+ m灰岩相接触。为进一步改善建基面稳定性与安全性，将插筋放入固结灌浆孔中，同时把插筋外露部分和重力坝的基层混凝土也进行固定。遇到溶蚀带区域时，应把固结灌浆孔的深度进一步加大，首先回填砂浆，之后再处理固结灌浆过程。为了增加重力坝的浅层稳定性与安全性，在与拱端邻近区域加入钢筋桩结构以达到良好的加固效果。
2.在开挖坝基建基面时遇到溶洞、断层、溶蚀带区域时，应开挖掏槽同时做好混凝土的回填工作，之后对固结灌浆实施有效处理。到达防渗帷幕和断层的交界处时，应对这一部位进行专门的强化处理，在特定情况下还可以对局部混凝土塞进行加深处理并增大固结灌浆孔的深度。由于f3断层会穿过右岸拱端，因此为降低右拱端基础受到f3断层的压缩作用，可以从800m高程帷幕灌浆隧洞中对f3断层70m的拱端区域设置支洞结构，对上、下断层破碎带依次实施30m深孔固结灌浆，从而有效降低拱端推力引起的坝肩变形程度。
五、特殊气温条件下施工
碾压砼单位用水量很少，外界气候对其物理力学性能影响较大，因此采用如下措施：
1.施工期加强天气预报，当气温在低于3℃时，应采取保温措施。日平均气温高于25℃，应采取防高温和防日晒的施工措施。
2.当降雨强度每6min等于或大于0.3mm，应暂停施工，碾压砼停止入仓，已入仓的砼迅速完成碾压，并用纺织布覆盖仓面。如遇暴雨应立即将仓内所有的砼面（包括来不及碾压的）全面用编织布覆盖，待雨后处理。
3.当一天中的平均气温达到25℃以上时，需尽量缩短层间间隔时间，设置有效的防晒、防高温设施，通过早晚与夜间的两班制方式进行铺筑施工，避免对混凝土进行运输、铺设与碾压的过程中由于混凝土温度发生快速升高导致其表层水分发生大量蒸发损失的情况。应在3℃以上的温度条件下浇筑碾压混凝土，在施工期间遇到大风天气或者空气非常干燥的情况时，应对仓面采取有效的保湿处理。结合施工场地的气候状况，对碾压砼VC值实施动态控制，通过合理调节以满足施工的技术要求。
4.低温条件下的施工措施
（一）对于温度特别低的天气，应停止所有的施工操作。本工程所在建设区域的最低气温时间是1月份，此时应合理减小砼强度。
（二）遇到气温快速下降或冷空气的冲击影响时，可以使日平均气温在几天时间中迅速降低7~9℃，从而引起混凝土温度也随之快速下降，这时应为混凝土表面设置有效的保护措施。（三）为大模板的背部区域贴附厚度2cm左右的保温泡沫，实现良好的保温效果。
（四）为了提升混凝土的表面保护效果，应在混凝土强度符合要求后再拆除模板，并且还需充分考虑混凝土内外温差，遇到气温快速变化的天气时应暂缓拆模。为混凝土设置保温被时，可以通过螺帽与扁铁进行固定。
六、结束语
在水电站不断发展的今天，水电站碾压混凝土拦河大坝的施工技术也得到了相应的提高，针对各地水电站的具体施工条件应该做出相应的调整，才能更好的完成整个水电站工程的建设。
论文作者:王建伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/24
标签：混凝土论文; 大坝论文; 断层论文; 重力坝论文; 水电站论文; 土石论文; 区域论文; 《建筑学研究前沿》2018年第18期论文;