水电站碾压式混凝土坝施工工艺及质量控制

伯 强

（安徽华邦工程设计有限公司，安徽 淮北 235000）

就我国水电站的碾压混凝土筑坝工程建设而言，已有近30年的历史，在世界范围内处于领先地位。这一工程的建设和发展，主要是以“快速、经济、高效”为主要特点，目前已完工或正在施工的混凝土筑坝工程已充分体现这一特点。本文针对目前水电站碾压混凝土筑坝工程的施工特点，找出其存在的不足，提出了解决办法，并将其应用于碾压絮凝筑坝工程[1]。

1 碾压混凝土水筑坝施工的优势

1.1 施工速度快，减少工期

从碾压混凝体的施工过程可以明显看出，水坝的截面尺寸往往与混凝土规范相似，对水泥的使用也相对较少，从而使大坝的整体结构变得简单。因此，对大坝采用混凝土浇筑方式工作，比常规的混凝土浇筑方式快。以岛地川坝为例，采用分段浇筑法施工，每层保证质量在2.0 m左右，这种施工方法需要22个月可以完成浇筑，但采用混凝土碾压法施工后，每层保证质量为3.0 m，仅需20个月即可完成工程建设，将工期提前整整2个月；大川坝采用分段浇筑法施工，每层保证质量为3.0 m，需要11个月才可完成，而采用碾压法施工，仅需9个月即可完成。

1.2 造价低

碾压混凝土水坝相对于常规土石坝来说体积较小，因此在建造过程中，所需的建筑材料也相应减少，从而节省建设成本。水坝地基的建造宽度较小，因此减少了挖坝的力度和工作范围，允许水坝的施工及排洪建筑物的总长度减少，碾压混凝土水坝，特别是中小型水坝，不仅可以保证工程的施工效率，还可以减少对水流的输送，直接降低输送费用。

2 碾压混凝土筑坝工程在施工质量上出现的问题和措施

2.1 碾压混凝土结合面的强度控制

搅拌混凝土一直持续到舱面，碾压混凝土，这个过程一般不会超过2 h，而对于碾压工作来说，还要求每一个混凝土碾压层在混凝土凝固前，必须保证混凝土表面碾压强度。但在混凝土碾压层铺浆施工中，需将新旧混凝土结合，再将结合后的混凝土与岩面结合，在此过程实施前，还需在岩面铺上10～15 mm厚的水泥砂浆，以确保铺浆施工质量。在施工过程中，需要专业人员将卸料仓内的砂浆按照搅拌混凝体的铺筑方向，用铺耙将砂浆铺匀。

2.2 防渗工作

在大坝施工中，最重要的是大坝的防渗处理工作。就国际上来看，世界上大部分碾压水坝工程的建设，都是采用与碾压混凝土同步的常规混凝土防渗技术，只有少数采用了碾压混凝土防渗技术，这种施工方法具体为：在碾压混凝土施工过程中，里边掺入微细粉末，从而提高碾压混凝土的可靠性，这种防渗形式在西班牙的建筑中较为普遍。少部分采用常规混凝土面板，面板上再加入PVC膜防渗。在选择防渗材料时，要采用适当的配合比，同时有效地控制摊铺的碾压质量，还应保证施工工程完善后，排水口和集水设施等问题。

3 水电站碾压混凝土筑坝施工质量控制

对碾压混凝土的整体控制，其控制工作的主要目标是确保施工过程中，不同混凝土原材料的标准能够与工程建设提出的各项指标相一致，这样才能有效地提高大坝的整体质量。参考法律规范《水利工程碾压絮凝材料施工规范》，可以有效地杜绝不合格原材料在大坝工程建设中的使用。这些规定是：工程建设中，每一种原材料的使用，都要经过严格的审查和控制，在审查期间，必须停止这方面的施工工作，经审查通过后，才能继续执行。工程中实际使用的水泥、粉煤等建筑材料和外加剂等建筑材料，必须保证有出厂检验报告。

3.1 原材料质量控制

为了控制水力发电厂碾压混凝土水坝的建筑原料的质量，工作人员必须检查施工中使用的各种混凝土原料的性能指标，以确保材料性能符合水力发电厂的设计和施工要求。严禁使用不合格的原材料。在建材管理中，最重要的任务是检查进入现场的建材的质量，工作人员必须检查建材的正式出厂检验合格报告，并在现场抽样检验。在采样和检查过程完成之前，不得使用未检验的原材料。检查程序主要根据相关的标准频率和时间间隔进行，以便员工可以及时了解所交付原材料的质量和变化。

3.2 混凝土碾压控制

混凝土碾压控制的关键是混凝土混合物的密实度必须与所需的密实度相匹配。因此，在碾压质量控制中，工作人员必须首先根据设计要求和现场实际情况，确定碾压数量和碾压方法。带子的选择和控制是碾压操作的基本条件，带子的宽度应与振动磨轮的宽度相同，接头应重叠2～3 cm，并在将一条带子分段碾压段时垂直于水流的方向。

首先，普通的振动碾应沿铺条的碾压方向施工，如果施工队使用大型振动碾，则必须将其与小型振动碾结合使用，以确保边缘部分被压实。

其次，在完成碾压工作之后，应使用核子密度计测试混凝土表面压实密度。为避免刚碾压的混凝土表面因挤压出现反弹，需要碾压10 min之后，再次轧制以确保压实密度达到标准要求的98.5 %，如果不合格，则继续轧制。

最后，如果重新碾压仍不满足要求，则必须多次补碾或挖除，直到满足要求为止。此外，已经卸车的混凝土必须及时碾压以防止出现冷缝现象，并且从混凝土搅拌到碾压结束的时间必须控制在2 h以内，这是混凝土上下层之间的最大允许间隔，否则会影响混凝土质量。

3.3 分缝控制

施工人员必须综合考虑坝体的地质条件、工地温度、环境等因素，选择合理的纵向缝或诱导缝，并保持缝距20～30 m。施工人员可以通过碾压后的成缝工艺来防止对设备和材料造成影响。切削时，必须在施工设计的特定位置和缝隙处实施，并使切缝区域更均匀。使用剪切机分缝时，必须同时使用切缝刀将填缝材料嵌入接缝中，并调整压缩表面与填缝材料之间的距离，使其为1～2 cm。

3.4 碾压混凝土的养护与防护

为防止出现冷缝，操作员可以在碾压混凝土之前覆盖上层并用水喷洒裸露的表面和上层。如果在施工过程中存在间歇期，则必须确保将凝结后的碾压混凝土浇水，以进行养护。对于需要温度控制的碾压混凝土，操作人员必须根据温度控制标准注意保护，例如覆盖两层遮阳网并定期喷水。

4 结语

水电厂碾压混凝土筑坝施工直接影响我国的电力供应和环境保护问题，在当今社会的发展过程中，其起着举足轻重的作用。因此，在工程实施过程中，必须保证工程建设质量，使碾压混凝土施工在大坝中充分发挥真正的作用。在碾压混凝土施工中，保证施工质量，对出现的问题能迅速找到原因，保证自身的发展，并根据出现的原因，采取有效的措施加以改进。