水利工程大坝施工中碾压混凝土施工技术要点研究

水利工程大坝施工中碾压混凝土施工技术要点研究

昌益明

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摘要：碾压混凝土（RCC）技术在水利工程中的应用逐渐普及，特别是在大坝施工领域，因其高效、经济和环保的特点，碾压混凝土施工不同于传统 混凝土施工方法，具有独特的施工工艺和技术要求，对保证大坝的结构稳定性和耐久性至关重要。本文将重点探讨碾压混凝土在大坝施工中的技术要点，旨在为工程实践提供理论指导。

关键词：碾压混凝土；大坝施工；技术要点

引言：

随着水利工程建设规模的不断扩大，碾压混凝土技术因其施工速度快、成本低和环保等优点，成为大坝施工中的一种重要方法。然而，在实际应用中，碾压混凝土的质量控制和施工工艺的优化仍面临诸多挑战。因此，研究碾压混凝土施工技术要点，特别是材料配比、层厚控制、摊铺、压实以及温控与养护，对于确保大坝的安全性和耐久性具有重要意义。

1.碾压混凝土材料配比

在水利工程大坝施工中，合理的材料配比不仅可以提高碾压混凝土的强度和耐久性，还能有效降低施工成本。碾压混凝土一般由水泥、粗细骨料、掺合料和外加剂等组成，水泥的选择应考虑其强度等级和耐久性，常用的有普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥等。粗细骨料的粒径和级配直接影响碾压混凝土的工作性和密实度，通常采用连续级配的骨料，以保证混凝土的均匀性和密实性，掺合料如粉煤灰、矿粉等在碾压混凝土中具有重要作用，不仅能改善混凝土的工作性，还能提高其抗渗性和抗冻性，外加剂如减水剂、引气剂等的合理使用也能显著改善碾压混凝土的性能[1]。碾压混凝土材料配比的设计还需充分考虑施工环境和工程需求，在寒冷地区施工时，配比中应适当增加抗冻剂的用量，以增强混凝土的抗冻性能；在高温干燥的环境中，增加保水剂和缓凝剂，以防止混凝土早期失水和裂缝

的产生。配比设计过程中，应进行大量的试验研究，通过实验室配合比试验和现场试验，确定最佳的配比方案，碾压混凝土的配比设计还应考虑环保因素，尽量选用低碳环保材料，如高掺量的工业废渣和再生骨料等，以减少碳排放和资源消耗。

2.碾压混凝土层厚控制

碾压混凝土（RCC）层厚控制在水利工程大坝施工中至关重要，因为它直接影响混凝土的密实度、强度和耐久性，合理的层厚控制可以确保每一层混凝土能够充分压实，形成致密的整体结构，从而提高大坝的安全性和稳定性。在实际施工中，碾压混凝土的层厚一般在 20 厘米到 30 厘米之间，这个范围内的层厚能够在保证施工效率的同时，确保压实效果。然而，具体的层厚选择应根据现场条件、施工设备的性能以及混凝土的配合比来确定，在设备压实力较强的情况下，可以适当增加层厚，以提高施工效率；而在施工条件较差或设备性能有限的情况下，则应适当减小层厚，以确保每层混凝土的压实效果[2]。

现代施工中，常采用激光测平仪等高精度仪器进行层厚控制，结合自动化控制系统，可以显著提高层厚控制的精度和效率，施工过程中应严格按照设计要求进行分层摊铺和压实，每层混凝土的摊铺厚度应控制在设计范围内，并进行多次碾压，以保证密实度。对于厚度较大的层次，应分摊铺和压实，避免一次铺设过厚导致压实不均匀或内部松散，层厚控制还需考虑环境温度和湿度的影响，在高温或干燥环境下，应适当增加摊铺层的厚度和压实次数，以防止混凝土表面失水过快而影响层间结合质量。

3.碾压混凝土摊铺

摊铺过程要求操作人员将混凝土均匀、迅速地铺设在预定位置，并确保厚度和密实度达到设计标准。在进行摊铺时，根据大坝设计和施工方案确定摊铺路线和摊铺方式。常见的摊铺方式包括分区摊铺和连续摊铺。分区摊铺适用于面积较大的施工区域，通过将施工区域划分为若干小块，逐块进行摊铺和压实，以保证每个区域的混凝土都能得到充分压实。连续摊铺则适用于施工面积较小或需要连续作业的场合，通过连续不断地摊铺和压实，保证施工的连贯性和效率。

摊铺设备一般包括摊铺机、平地机等，这些设备能够有效地控制摊铺厚度和表面平整度。在摊铺过程中，应根据混凝土的工作性和气候条件，合理控制摊铺速度和摊铺厚度，避免过厚或过薄影响压实效果，注意摊铺过程中的连续性，避免出现冷接缝和分层现象。冷接缝会削弱层间结合力，导致结构性能下降，在摊铺过程中应尽量避免施工间歇，确保混凝土的连续摊铺和压实，摊铺过程中还需注意环境因素的影响，如高温、低温或大风等极端气候条件，会对混凝土的摊铺和压实效果产生不利影响。在这情况下，应采取相应的技术措施，如调整摊铺时间、增加覆盖保温措施等，以确保混凝土在摊铺过程中的质量稳定[3]。

4.碾压混凝土压实

碾压混凝土（RCC）的压实是大坝施工中的关键环节，对混凝土的密实度、强度和耐久性具有直接影响，压实过程旨在通过机械压实设备将摊铺好的混凝土层压紧，使其达到设计密度和强度标准。压实设备主要包括振动压路机、钢轮压路机和羊足碾等。振动压路机因其高效的振动作用，能够有效排除混凝土中的空气，提高混凝土的密实度。钢轮压路机则适用于较平整的摊铺面，通过自身重量压实混凝土。而羊足碾则适用于粗粒径骨料较多的混凝土，通过其特有的脚爪形状，能够更好地嵌入混凝土表层，增强压实效果。

在压实时，应根据混凝土的工作性能和环境条件选择适当的压实设备和方法，以确保压实效果达到设计要求。压实过程中，应严格控制压实参数，如压实速度、压实次数和压实厚度等。压实速度应与摊铺速度相匹配，避免因压实速度过快导致压实不均匀或过慢导致混凝土表面干燥而影响压实效果。通常情况下，每层碾压混凝土需要进行多次压实，以确保混凝土层的均匀性和密实度。对于较厚的摊铺层，应分层进行压实，每层的压实厚度应控制在 20 厘米以内，以确保每层混凝土都能充分压实。压实过程中应注意环境温度和湿度的变化，特别是在高温干燥的环境下，混凝土表面容易失水，导致压实效果下降，在高温环境下，应采取适当的保湿措施，如在压实前进行适当的洒水或覆盖塑料薄膜，以保持混凝土的湿润状态，提高压实效果，压实过程中还需密切监控压实设备的工作状态，确保均匀且有效地压实每一层混凝土，从而保证整个摊铺层的质量和稳定性。

结语：

本文通过对碾压混凝土施工技术要点的研究，提出了优化施工工艺和质量控制的具体措施。研究表明，合理的施工工艺和严格的质量控制是确保碾压混凝土工程质量的关键。通过详细分析施工过程中的每一个环节，从材料选择、配合比设计到施工方法、设备选用及现场管理，本文提出了一系列切实可行的改进措施。这些研究成果不仅为水利工程大坝的施工提供了有力的技术支持，也为其他类型的碾压混凝土工程提供了参考。进一步推动了碾压混凝土技术的发展与应用。未来的研究应继续关注施工现场遇到的实际问题，结合新材料、新技术的发展，不断完善施工技术，提升工程质量和施工效率，以应对更复杂和多样化的工程需求，通过持续的技术创新和实践探索，有望在碾压混凝土施工领域取得更加显著的进步，为水利工程及其他基础设施建设做出更大的贡献。

参考文献：

[1]张生武 .水利工程大坝施工中碾压混凝土施工技术 [J].水上安全,2024,(04):169-171.

[2]蒋勇.水利工程大坝施工中碾压混凝土施工技术分析[J].低碳世界,2023,13(11):46-48.

[3]杨猛,余超.水利工程中碾压混凝土大坝施工技术的应用[J].水上安全,2023,(04):182-184.