通訊作者：欒紹睿，1980年7月，男，漢族，山東即墨人，現(xiàn)任山東省水利工程局有限公司中級工程師，本科。研究方向：水利工程。

摘 要：隨著我國現(xiàn)代化進程的不斷推進，水利工程建設(shè)迎來了全新的挑戰(zhàn)，有必要對施工技術(shù)以及混凝土施工技術(shù)進行進一步的創(chuàng)新研究，提高水利工程的施工質(zhì)量?；炷聊雺菏┕ぜ夹g(shù)在其中的應(yīng)用越來越廣泛，混凝土碾壓施工技術(shù)工藝流程比較簡單，用料較少，成本較低，技術(shù)含量較高，建設(shè)進度比較快，能夠滿足現(xiàn)代水利工程建設(shè)的需求。以期能夠妥善應(yīng)用碾壓混凝土技術(shù)，改善水利工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：水利工程;碾壓混凝土;施工技術(shù)

一、引言

在實際的水利工程施工中，混凝土施工不僅影響著整體的水利工程施工質(zhì)量，同時，還會對施工造價造成影響，決定了水利工程的綜合建設(shè)質(zhì)量與最終效益。因此，施工單位必須對水利工程施工建設(shè)給予高度重視，實現(xiàn)對水利施工技術(shù)的創(chuàng)新，加強對混凝土施工技術(shù)的把控，提高我國水利工程的施工水平。

二、碾壓混凝土壩發(fā)展概述

碾壓混凝土是一種干硬性貧水泥的混凝土，是由膠凝材料、砂、分級控制的粗骨料、水及外加劑拌制成無坍落度的干硬性混凝土，主要應(yīng)用在水庫大壩的工程建設(shè)中，通常采用與土石壩施工相同的運輸及鋪筑設(shè)備，用振動碾分層壓實。在1972年召開的“混凝土壩經(jīng)濟施工”會議上，坎農(nóng)提出“用土料壓實的方法修建混凝土壩”，同年，他又發(fā)表了“用振動碾壓實大體積混凝土”的論文，并公布了用卡車運輸、前卸式裝載機平倉、振動碾碾壓的混凝土試驗結(jié)果，形成了最初的碾壓混凝土概念。

世界上第一個大量使用碾壓混凝土的工程是在美國陸軍工程師團承包巴基斯坦的塔伯拉壩泄洪隧洞修復(fù)工程[1]。該工程用未經(jīng)篩洗的砂石料加少量水泥拌和的混凝土，經(jīng)振動碾碾壓，修復(fù)被沖毀的部位。42 d內(nèi)澆筑了35×104 m3混凝土，平均日澆筑8333 m3，最大日澆筑達18438 m3，顯示了碾壓混凝土快速施工的巨大潛力。碾壓混凝土壩既具有混凝土體積小、強度高、防滲性能好、壩身可溢流等特點，又具有土石壩施工程序簡單、快速、經(jīng)濟、可使用大型通用機械的優(yōu)點。由于碾壓混凝土壩融合了常態(tài)混凝土壩結(jié)構(gòu)和碾壓土石壩施工的長處，因此，碾壓混凝土壩作為近年來廣泛應(yīng)用的筑壩技術(shù)受到了越來越多的關(guān)注。

在政府工作報告中明確指出，緊扣國家發(fā)展戰(zhàn)略，合理擴大有效投資，再開工一批重大水利工程，同時要抓好農(nóng)業(yè)發(fā)展及糧食生產(chǎn)，加強農(nóng)田水利的建設(shè)，均標(biāo)志著水利建設(shè)在我國戰(zhàn)略發(fā)展上的重要性，也體現(xiàn)了其對于惠及民生、造福人民的必要性。目前，中國碾壓混凝土壩總量居世界首位，大壩規(guī)模普遍高大，為順應(yīng)我國戰(zhàn)略發(fā)展的需要，在未來水利工程的建設(shè)發(fā)展中，對碾壓混凝土壩進一步地深入認(rèn)識與分析研究顯得尤為必要[2]。

三、碾壓混凝土施工技術(shù)優(yōu)勢

碾壓混凝土施工作為干硬性混凝土的分類，使用的水泥量少，無流動性，含砂率高，可在施工中廣泛應(yīng)用?；炷帘砻媸褂媚雺涸O(shè)備進行碾壓、運輸、振實等流程可使用普通機械完成，可全面提高機械效率。在碾壓混凝土施工期間，將混凝土材料添加至水泥中，降低水化熱度?？赏ㄟ^薄層澆筑和自然散熱方式實現(xiàn)人工冷卻，簡化施工環(huán)節(jié)。由于碾壓混凝土強度等級受到骨料級配、溫度變化以及含水量等因素影響，施工期間需要對上述因素加以管理。

在水利工程中采取碾壓混凝土施工，一方面能夠有效降低施工成本，由于該技術(shù)的作業(yè)周期短，施工工序簡單，便于控制管理施工質(zhì)量，進而嚴(yán)格管理施工成本[3]。施工主要使用砂礫料、碎石料作為主材料，外加劑添加劑量少，施工成本得到有效控制。另一方面，碾壓混凝土施工需要重復(fù)進行薄層鋪料和傳統(tǒng)施工技術(shù)，碾壓混凝土施工具有突出優(yōu)勢，施工周期明顯短于常規(guī)周期，施工流程簡單，讓工程經(jīng)濟收益得到顯著提高，進而提高工程整體收益。

四、碾壓混凝土筑壩技術(shù)在我國的發(fā)展

（一）機械用具和工藝方面

混凝土在運輸?shù)倪^程當(dāng)中，中國研制出了許多新式運輸機器，比如說深槽高速皮帶機，能夠有效提高混凝土的運輸速度，該運輸設(shè)備在運用的過程當(dāng)中具有較高的實用性，并且造價成本比較低。相關(guān)運輸設(shè)備在制作的過程當(dāng)中具有中國的建設(shè)特色，碾壓混凝土壩施工技術(shù)能夠和我國的水利工程建設(shè)有效地融合在一起，在研究的整個過程當(dāng)中還研究出了其他的新工藝，建設(shè)流程比較簡單，成本比較低，能夠有效提升堤壩建設(shè)水平[4]。

（二）原材料的選擇

水利工程在建設(shè)的過程當(dāng)中，大壩需要承受比較大的外力沖擊，在長期的建設(shè)中風(fēng)吹日曬，故此，水利工程還需要具備較強的耐久性。建設(shè)材料在選擇的過程當(dāng)中，碾壓混凝土材料需要具備較強的耐久性和耐溶蝕性，與此同時，還要防止施工水壩出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，小小的滲漏可能引起整個堤壩的坍塌[5]。碾壓混凝土筑壩技術(shù)減少了水泥和粉煤灰的用量，也減少了防漏層的厚度，應(yīng)用于水利工程大壩建設(shè)的過程當(dāng)中，耐腐蝕、耐用性較好。除此之外，當(dāng)缺少粉煤灰時，可以選擇磷灰石、磷礦渣作為摻合料，在具體應(yīng)用的過程當(dāng)中，需要對這些原料進行磨細，這樣可以有效提高大壩的抗壓以及抗拉強度。

五、水利施工技術(shù)的創(chuàng)新運用

（一）不斷增高的壩體

社會在快速地向前進步，科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展，水利工程整體的規(guī)模也得到了進一步的擴增。水利工程在整體建設(shè)的過程當(dāng)中對各項技術(shù)的要求越來越多，這就使得水利工程成為了建筑施工領(lǐng)域當(dāng)中的重點研究對象。水利工程在建設(shè)初期，壩體的高度一直保持在55～80 m之間，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，水利工程的建設(shè)規(guī)模得到了進一步的擴增，使得壩體的整體高度得到了一定的增長[6]。

（二）混凝土壩

水利施工技術(shù)的創(chuàng)新中，運用混凝土壩是關(guān)鍵的內(nèi)容。目前，我國的混凝土骨料人工生產(chǎn)系統(tǒng)快速發(fā)展，已經(jīng)達到了國際先進水平，通過人工方式進行人工骨料的生產(chǎn)，這一工藝流程在人工操作下能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)化的調(diào)整，對骨料粒徑以及級配進行調(diào)控，運用先進的破碎軋制設(shè)備，使生產(chǎn)系統(tǒng)的功能更完善，提高了水利施工技術(shù)水平。結(jié)合大壩在混凝土澆筑方面提出的高強度澆筑混凝土需求，將大容量、效率高的機械設(shè)備配置其中，覆蓋到拌和、運輸以及倉面作業(yè)等各個環(huán)節(jié)，提高對系統(tǒng)配置的優(yōu)化效果，促進機械設(shè)備運行效率的提高。

我國的混凝土運輸方面利用纜式起重機、大型塔機、塔帶機、胎帶機等，提高了運輸水平，向著更先進的現(xiàn)代化方向發(fā)展，提高混凝土的運輸效率。在大型工程中混凝土的溫度管控過程中，為了提高溫度管理的效果，運用風(fēng)冷骨料技術(shù)，大大提高溫度管理的穩(wěn)定性，實用性較強[7]。廣泛運用補償收縮混凝土，能夠使混凝土的裂縫有所減少，低熱膨脹混凝土筑壩技術(shù)的應(yīng)用下，溫度控制的過程更加便利、簡單，降低了成本投入，節(jié)省投資，并且將工期最大限度地縮短，提高了整體的施工效率。大體混凝土中有些高拱壩的混凝土可以通過外摻氧化鎂的方式補償溫度變形問題，模板費用對于水利工程的施工速度以及混凝土施工的質(zhì)量和整體效率起著決定性的作用，模板費用通常會在混凝土的總造價中占比15%～30%，通過優(yōu)化模板運用，有助于提高混凝土的施工質(zhì)量與效率。

（三）灌漿施工技術(shù)

在碾壓混凝土施工期間，拱壩積水承受壓力較大，需要加強橫縫和誘導(dǎo)縫的處理。處理過程中，混凝土溫度降低，會造成混凝土拱壩收縮，導(dǎo)致灌漿層面拉伸，產(chǎn)生裂痕，需要再次進行灌漿施工。建設(shè)混凝土拱壩過程中，主要處理誘導(dǎo)成縫技術(shù)，根據(jù)現(xiàn)場情況，調(diào)整灌漿施工技術(shù)。如施工重力式方法處理拱壩誘導(dǎo)縫，便于進行排氣管道施工和灌漿管道施工。施工人員先利用灌漿設(shè)備進行預(yù)處理，再進行灌漿作業(yè)，保證施工有序進行。

（四）攤鋪碾壓技術(shù)

在大壩施工環(huán)節(jié)，使用汽車進行混凝土材料卸料，保證鋪筑厚度均勻，滿足設(shè)計要求。水壩建設(shè)前，可通過運輸量對卸料面積進行計算。卸料過程中安排專人負責(zé)安全運輸，由指揮員進行卸料指導(dǎo)。施工期間，作業(yè)人員使用鋼束進行檢測，嚴(yán)格控制鋪筑厚度，預(yù)防骨料分離問題。卸料采取疊壓式、串聯(lián)攤鋪法進行，可避免骨料分離，提高鋪筑質(zhì)量。

碾壓平料過程中需要人工散料，保證水壩施工有序進行。一般情況下使用20t單鋼輪壓路機，初壓先前靜后振1次，保持1.5～2.5 km/h;復(fù)壓先小振、再大振、再小振，保持2～3 km/h;終壓要靜壓1～2次，保持3～4 km/h。在混凝土表面需要逐條碾壓條帶，保證條帶之間存在10～20 cm的搭接，端頭位置留有1 m搭接寬度，從而保證邊角區(qū)域的壓實度。水泥初凝需耗時200 min，終凝時間約360 min，一次性碾壓長度保持40～60 m，壓實結(jié)束控制在3 h內(nèi)。對邊角區(qū)域補碾施工時，可使用小型手扶振動機施工，將壓實度控制在設(shè)計范圍內(nèi)。若壓實度未達到要求，需要重復(fù)碾壓，完成混凝土鋪筑后需要對混凝土表面進行檢查，檢查是否存在粗骨料窩、白干等情況。

六、碾壓混凝土施工新技術(shù)研究趨勢

（一）繼續(xù)加強混凝土的開發(fā)研究

碾壓混凝土研究在未來發(fā)展的過程當(dāng)中，還需要進一步的開發(fā)利用混凝土，不斷地提高碾壓混凝土施工技術(shù)的質(zhì)量。水利工程堤壩建設(shè)過程當(dāng)中，碾壓混凝土堤壩施工技術(shù)在其中仍然起到了非常重要的作用。與此同時，加大力度對摻合料進行研究，盡可能地減少水利工程施工的成本，建設(shè)出更加堅固和耐用的堤壩，為水利工程建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)[8]。

（二）繼續(xù)加強混凝土的運輸設(shè)備研究

總結(jié)水利工程大壩在以往建設(shè)當(dāng)中的經(jīng)驗，在施工的過程當(dāng)中充分地結(jié)合地質(zhì)條件和氣候條件，以便于可以更加科學(xué)地推動混凝土運輸工程的開展。在陡坡的條件之下進行混凝土垂直運輸，需要不斷地深入研究相關(guān)設(shè)備的技術(shù)，通過完善技術(shù)提高整體設(shè)備的性能，為水利工程未來的建設(shè)創(chuàng)造良好的條件。

七、結(jié)論

綜上所述，在我國國民經(jīng)濟發(fā)展中，水利工程作為不可或缺的重要構(gòu)成部分，其中一些施工技術(shù)和建設(shè)方式已經(jīng)達到了世界的先進水平。未來也需要加強對施工技術(shù)以及施工環(huán)節(jié)的管理，提高技術(shù)水平，積極引進先進施工技術(shù)，有助于推動水利事業(yè)的良好發(fā)展。

參考文獻：

[1]聶斌.水利施工中碾壓混凝土施工技術(shù)研究[J].江西建材， 2020（11）：133-134.

[2]劉宏志.探討水利施工中的混凝土防裂縫技術(shù)[J].珠江水運， 2020（21）：54-55.

[3]何玉娟.水利工程中碾壓混凝土大壩施工技術(shù)的運用[J].農(nóng)民致富之友， 2018（1）：58.

[4]劉振宇，董紹紅.水利工程碾壓混凝土大壩施工中的混凝土技術(shù)[J]. 2017（34）：34.

[5]王海龍，宓永寧.水利施工中碾壓混凝土施工的技術(shù)要點研究[J].時代農(nóng)機， 2018，45（11）：17.

[6]高嵩.水利工程施工造價及智能化水閘門的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新， 2020（22）：158-159.

[7]廉潔.農(nóng)業(yè)水利工程項目施工成本管理存在問題及應(yīng)對措施探討[J].地下水， 2020，42（06）：273-274.

[8]毛冬瓊，毛克芬.水利工程混凝土施工技術(shù)及其質(zhì)量控制策略[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)， 2017，37（24）：77.