水电站大坝碾压混凝土施工技术剖析林淑玲

水电站大坝碾压混凝土施工技术剖析林淑玲

陈义武林淑玲

(中国水利水电第十六工程局有限公司福建省350003)

摘要：水电站大坝施工中，碾压混凝土施工技术是极为重要的，对于水电站大坝而言，碾压混凝土施工的效果将对其质量、寿命产生不可忽视的影响。因此需要在实际的水电站大坝施工过程中，科学的使用碾压混凝土施工技术，规范施工工艺，强化不同施工环节的管理，使得水电站大坝的质量以及安全性得到保障。文章就水电站大坝碾压混凝土施工技术情况进行概述分析。

关键词：水电站；大坝；碾压混凝土；施工技术

引言

思林水电站位于贵州省思南县境内的乌江上，是乌江干流的第八级梯级电站，是贵州省第二批“西电东送”的“四水六火”重点项目之一。电站距上游构皮滩水电站89km，距下游沙沱水电站115Km。正常蓄水位440m，相应库容12.05亿m3，调节库容3.17亿m3，防洪库容1.84亿m3，总库容1593亿m3，属日周调节水库。电站装机4台、单机容量262.5MW，总装机容量1050MW。工程枢组由碾压混凝土重力坝、坝身泄洪表孔、消力池、右岸引水系统和地下厂房、左岸垂直升船机等组成。

在水电站大坝施工建设过程中，碾压混凝土施工技术是其中非常重要的技术手段之一，能够直接对水电站大坝施工建设的质量产生影响，同时还会影响到水电站在后期运行过程中的安全性和稳定性。碾压混凝土施工技术在实际应用过程中，其主要是在水电站大坝上，通过对于硬性混凝土的利用，实现铺筑和相对应的碾压。这种施工技术不仅有利于提高水电站大坝建设施工的整体质量，而且还能够强化大坝本身的防渗性和可溢性。同时，由于混凝土本身的体积小、强度大，所以在现阶段水电站大坝建设施工中得到了广泛应用。

1、大坝设计及施工

思林水电站大坝为碾压混凝土重力坝，坝顶溢流，坝顶高程452m,最大坝高117m，坝顶宽度14m，最大坝底宽度84m，坝顶全长310m分为左、右岸非溢流坝段、升船机通航坝段和河床溢流坝段。

思林水电站混凝士垂直入仓高差达124m，总量约75万m3，要求在年半的时间内浇筑完成，最高月浇筑强度达到14万m，自拌和楼到大坝基坑公路运输距离长达5.8km。这就要求混凝土运输设备的能力大、效率高，既要防止骨料分离和浆液损失，又要缩短运输时间，以减少VC值的损失和温度回升，防止混凝土初凝，满足大仓面连续浇筑的要求。

结合思林水电站两岸地势陡峭的地形特点，采用了高速胶带机、真空溜槽、垂直柔性软溜管、缓降溜管入仓的碾压混凝土入仓集成方案。根据水工建筑物布置形式、施工机械设备、混凝土生产系统以及场内运输道路的布置情况、将大坝混凝土运输划分为上下游2条供料线路、称为上游供料线和下游供料线，供料线设计时考虑将混凝土水平运输和垂出的从性直运输一体化，研发了Ⅱ型缓降器、基本做到了水平运输全部使用皮带机运输、垂直运输采用缓降溜管和真空溜槽，实现了对混凝土运输传统方式的变革。上游供料线为大坝混凝土的主要输送线、采用“高速皮带机＋真空溜槽”的混凝土输送方式，控制高差117m，单台班（12h）浇筑强度达7859m3；下游供料线采用“高速皮带机＋缓降器十溜管”的混凝土输送方式，控制高差124m，单台班（12h）浇筑强度达2600m3。

思林水电站大坝研究采用高速胶带机、真空溜槽、垂直柔性软溜管缓降溜管入仓的集成方案，着重研究缓降溜管的设备工艺、缓降器的结构与分级配置，做到了混凝土水平运输和垂直运输一体化，在混凝土快速入仓技术方面有突破和创新。该技术的应用，缩短大坝工期6个月，直接节约工程投资约1.1亿元。

2、水电站大坝工程的特点

第一，水电站大坝工程的工程量较大，并且施工周期长。在大坝施工过程中会出现河流两个主汛期，因此施工单位必须认真准备防汛工作，以免对大坝施工造成影响；第二，水电站大坝工期长，经常需要进行冬季施工，施工难度相应增加。因此施工单位还要做好冬季施工准备工作。此外，大坝工程需要用到的施工材料数量、种类较多，配料包括防渗面板、石料、细石混凝土砌石、钢筋、溢流面混凝土、水泥以及砂等，需要提前做好准备；第三，由于水电站坝体高度很大，面积很宽，再加上放水塔具有较大高度，因此施工安全管理难度较大，施工单位需要根据实际情况制定相应的安全防护措施，以免发生安全事故。

3、水电站大坝碾压混凝土施工技术分析

3.1明确施工方案

水电站大坝在施工建设中会受到地域、温度、降水、气候等因素的影响，因此碾压混凝土的施工方案也是存在差异的，在施工之前需要科学全面的对施工现场进行考察研究，了解当地的气候环境以及相关特点，保证水电站大坝施工更加科学，提高其性能需要。碾压混凝土施工方案中需要明确大坝浇筑碾压混凝土的具体位置，确定其面积以及浇筑的强度，结合实际情况明确施工的工艺流程。

3.2减水剂的选用

现阶段，国内水电站大坝碾压混凝土建设，在进行碾压混凝土配置时，多选用萘系减水剂，包括JM-Ⅱ与ZB-RCC等，为了确保工程建设的质量，则需要优化配合比。按照骨架需要使用的骨料量，最大限度密实充填，同时需要满足混凝土和易性与离析系数最小原则。结合工程实际，可以选择热水泥、优质粉煤灰、聚羧酸减水剂，控制用水量，来实现胶凝材料用量的管控，通过对比试验研究，来确定配合比。值得一提的是，虽然聚羧酸减水剂的应用效果较好，具有较强的分散性与触变性等，但是因为缺乏借鉴经验，所以需要合理的设计使用方案，考虑工程环境，比如湖南地区，则需要考虑到夏季温度较高，而且多雨潮湿，冬季温度较低而且温差变化大，并且考虑到碾压混凝土坝对保塑性与层间结合等的要求较高。

3.3优化碾压混凝土施工技术的配合比设计

水电站大坝碾压混凝土施工技术在实际应用过程中，为了保证其施工质量和效果，必须要重视碾压混凝土的配合比。在施工时，要结合实际情况，采取有针对性的措施对配合比进行不断完善和优化，为碾压混凝土的施工质量提供有效保障。在具体操作时，要与施工设计相关要求进行有效结合，在保证满足设计要求的同时，要对碾压混凝土的配合比进行科学合理的设计和优化。通过绝对体积法的合理利用，与水电站大坝的实际需求进行结合，这样不仅能够将混凝土本身的强度、抗渗性特征充分考虑其中，而且还能够对碾压混凝土施工技术在使用时涉及到的各种材料、指标进行严格把控。其中还包括外加

剂的相容性、各种不同类型、性质等，这些都是其中非常重要的组成部分。在针对用水量进行确定的时候，需要与粗骨料的最大粒径以及施工设计要求进行有效结合。只有通过最专业的判断和试验分析，才能够得出最佳用水量，为碾压混凝土的施工质量提升打下良好基础。除此之外，在碾压混凝土施工过程中，会需要用一定量的砂石。在对砂石进行选择和利用的时候，需要根据VC值最小、强度、以及表现密度大等一些基本原则，这样有利于对最佳砂率进行有效确定。在针对碾压混凝土进行拌制之前，需要提前做好试拌，这样有利于对施工过程中所需要的施工度进行有效确定。除此之外，如果在施工过程中，混凝土无法满足具体施工度要求的时候，可以及时采取有针对性的措施对其进行调整，为碾压混凝土施工技术的顺利实施提供有效保障。

3.4混凝土拌制

在水电站大坝碾压混凝土施工中，首先要进行混合料拌制。拌制过程中要对不同材料的重量进行分别测量，确保测量准确，并将测量误差控制在规定范围内。严格检验施工材料，确保其符合规定标准。根据设计配合比进行混凝土配制，并使用强制搅拌机对大坝碾压混凝土进行搅拌，确保搅拌充分、均匀，以免因材料问题影响大坝质量。在混凝土搅拌过程中，运料车和搅拌机出料口二者落差应控制在2m以内，防止出现混凝土离析现象。水电站大坝碾压混凝土要求的拌制时间较长，施工单位应根据搅拌器转速来确定搅拌时间。

3.5碾压混凝土混合料

摊铺结束后就需要对混凝土混合料进行碾压，使得混合料更加平整、密实。碾压过程对于水电站大坝碾压混凝土的质量会产生极为重要的影响，碾压过程中，碾压速度的合理是碾压质量的重要保障，也能够提高整个工程的质量。

3.6混凝土养护

在水电站大坝碾压混凝土施工中，应对混凝土强度进行着重把握。做好混凝土养护工作，能够在很大程度上提高混凝土强度。由于干硬性混凝土水分不多，如不能进行及时补充，就会对碾压混凝土强度造成影响，进而影响水电站大坝整体施工质量。在混凝土养护过程中，应注意以下几点：第一，在混凝土碾压完成后，需在其上覆盖塑料薄膜等保湿材料，覆盖前还要进行洒水，使混凝土表面维持湿润；第二，在确定混凝土养护时间时，需要考虑其抗离析强度，并做好相关试验工作；第三，一般来说，在碾压施工完成8h后，需要开始切缝施工，切缝位置、时间和深度等均要满足设计要求。切缝完成后还要做好养护工作，确保缝槽清洁、干燥后才能开始灌缝；第四，控制好养护温度。一般来说，混凝土养护温度不会太高，其主要原因是避免水分流失导致的裂缝问题。为保证养护效果，养护温度通常不超过-3℃。

结语

水电站大坝施工过程中，为了保证施工质量得到有效提升，将碾压混凝土施工技术科学合理的应用其中，具有实质性意义。在施工时，要与水电站大坝的实际情况进行结合，对每一个施工环节进行仔细认真的考量。与此同时，通过施工方案科学合理的制定，以及施工环节的有序开展。这样不仅能够保证施工质量，而且还能够尽可能加快施工进度，将碾压混凝土施工技术的作用和价值充分发挥出来。在保证水电站大坝建设质量的同时，能够为我国水电站大坝的未来发展打下良好基础。

参考文献:

[1]李丽霞.官地水电站碾压混凝土重力坝快速施工及温控防裂施工技术[D].河北工程大学，2015.

[2]卢山.万家口子水电站碾压混凝土双曲拱坝优质施工技术研究[J].中国高新技术企业，2014（17）：111-112.

[3]仲辉辉.关于水电站大坝碾压混凝土施工技术剖析[J].科技创新与应用，2016（03）：208.

[4]贵州乌江水电开发有限责任公司.乌江流域水电开发工程建设管理实践与探索.2015.1ISBN978-7-5123-7144-6