1、碾压混凝土筑坝技术实践探析摘要: 近年来,我国许多大型水利水电工程纷纷上马，随着我国各项科研工作的深入、设计理论的完善、施工方法的改进,碾压混凝土筑坝技术取得了飞快的发展。本文简要分析了我国碾压混凝土筑坝技术的实践，以供探讨。 关键词：碾压混凝土筑坝技术实践探析 中图分类号：TU3 文献标识码： A 一、碾压混凝土筑坝技术概述 碾压混凝土筑坝技术是 20 世纪 70 年代末 80 年代初国际上发展起来的一种新的筑坝技术。碾压混凝土筑坝技术是采用超干硬性混凝土和碾压方法来修建混凝土坝,与常规混凝土筑坝方式相比,水泥用量少,相应的水化热少、温升小、温控简化，我国常用不等待浇注块表面散热的连续快速施
2、工，大大加快混凝土坝建造速度。用大仓面碾压代替插入式震捣，大大简化震实工艺和仓面准备工作量。我国也于 20 世纪 80 年代初开始了碾压混凝土筑坝技术的应用研究，并于 1986 年 6 月建成了坑口碾压混凝土试验坝。在此之后的 20 年，碾压混凝土筑坝技术在我国得到了快速发展，无论理论研究或工程实践都有大量的创新与突破。科技工作者坚持走“科研依托工程，工程促进科研”的创新道路，极大地增强了引进、消化、吸收、提高的能力和自主创新的能力。碾压混凝土筑坝技术具有工艺简单、上坝强度高、工期短、造价低、适应性强等特点，已经成为最有竞争力的坝型之一，在我国得到了大力发展和广泛应用。 二、碾压混凝土筑坝技术
3、的优点 碾压混凝土作为一种干硬性混合料，无塌落度，施工方法接近于土石坝的填筑方法，采用通仓薄层铺料，振动碾压压实。与常规混凝土相比，无论在材料消耗、施工效率，还是其本身性能等方面都有明显的优越性。 （一）施工速度快 碾压混凝土可全断面上升，其上升速度可达到 1525 米月。因此，比常态混凝土坝的工期可缩短三分之一到二分之一。 （二）坝体结构简单而经济 由于碾压混凝土取消了纵缝和灌浆系统，不需要一期冷却和二期冷却，同时，横缝可达到 3080 米一条。这种横缝不需要立摸，只需在碾压混凝土每层碾压完毕后用截缝机在现场截缝即可。所以能够节约大笔材料费和人工费。 （三）可就地取材 常态混凝土能用的砂砾料
4、或人工碎石料，碾压混凝土都能用，不需要特殊处理，方便材料运输，节省开支。特别是人工碎石的石粉，常态混凝土不能用，而碾压混凝土可以用。 （四）施工期可以坝顶泄洪 碾压混凝土在施工过程中，如遇洪水时，可以允许过水，而且不需要采取常态混凝土重力坝的纵缝通水平压措施，同时还不致于因水流过坝造成冷击应力裂缝。 三、碾压混凝土筑坝技术探析 （一）碾压混凝土配合比 碾压混凝土的配合比是借助于经验并根据施工条件通过现场实验来决定的。早期的碾压混凝土坝大多采用胶凝材料用量较低的贫浆碾压混凝土水泥活性掺和料在 100kg/m3 以下，现在大多采用胶凝材料用量较高的富浆碾压混凝土 水泥活性掺和料在 150kg/m3
5、 以上。富浆碾压混凝土坝是当今世界上比较流行的趋势。综合世界上已建成的碾压混凝土坝的平均水平，胶凝材料用量在 150kg/m3 以上的碾压混凝土坝占 45%左右，胶凝材料低于 100kg/m3 的碾压混凝土坝不足 13%。中国碾压混凝土坝的平均胶凝材料用量是 173kg/m3，其中水泥 79kg/m3、活性掺和料94kg/m3。近年来胶凝材料的概念也出现了新的变化。过去人们认为胶凝材料是指水泥加活性掺和料，最早使用的活性掺和料多为粉煤灰。随后人们发现了更多有价值的掺和料，并认识到了适当的石粉掺量 7.5%左右对提高碾压混凝土强度的作用。最近出现了由多种活性掺和料混合而成的胶凝材料，其中可以完全
6、没有水泥成分，而且世界上已有 7 座碾压混凝土坝使用了这项新技术。 （二）层面处理技术 层面处理是影响碾压混凝土坝安全稳定的一个重要问题，特别是高坝尤为重要。解决此问题除了处理好骨料离析问题和改善层面条件以外，要求着重控制好碾压混凝土的初凝时间。坑口碾压混凝土重力坝对层面处理的要点是：当气温在 13以下、层面间隔时间在 16 h 以内时，不做任何处理直接在碾压混凝土层面上铺筑上层混凝土；当层面间隔时间超过 16 h，且在 24 h 以内时，在层面铺筑 1.5cm 厚的水泥砂浆再铺筑上层碾压混凝土；当层面间隔时间超过 24 h，则用低压水冲洗混凝土层面，并铺筑 1.5cm 厚的水泥砂浆后再铺筑上
7、层碾压混凝土。 （三）防渗技术 1、斜层铺筑技术 碾压混凝土斜层铺筑法是相对传统的铺筑方法而言的，即将传统的水平摊铺碾压层改为 1：101：20 的斜层。采用斜层坡度合理、平推方向合适的斜层平推铺筑法施工的碾压混凝土，其层面抗渗能力可以达到或接近碾压混凝土本体的抗渗性能，使碾压混凝土本身即可承担起坝体防渗的任务，不再需要其他的辅助防渗措施。 2、自防渗技术 碾压混凝土的防渗形式主要有以下 3 种类型：“金包银”模式、碾压混凝土自防渗、在坝的上游面另做防渗层等。自普定拱坝成功采用二级配碾压混凝土自防渗技术以来，当前在我国已普遍采用第二种模式，即采用三级配碾压混凝土做大坝主体，其上游采用二级配碾压
8、混凝土作防渗结构，在坝体上游面采用二级配富胶凝材料碾压混凝土自身防渗。 （四）温度控制技术 虽然碾压混凝土胶凝材料用量少，并用粉煤灰代替部分水泥，水化热较常规混凝土少，但是，一般情况下，碾压混凝土坝体不设置冷却水管，所以碾压混凝上施工的温控要求更为严格。由于碾压混凝土特有的性念，比浇常规混凝土其温度提升更快，因为松散状态的碾压混凝土颗粒间充满了流动的空气，加快了碾压混凝土与外界的热交换。因此运输路程应尽量短，碾压应及时。另外，尽量减少碾压混凝土层面在空气中的暴露时间，加快铺筑速度。 在高温季节施工碾压混凝土时,在满足混凝土强度及其他性能的前提下,尽可能减少水泥用量,高掺粉煤灰,以降低混凝土水化
9、热及绝热升温。同时,采用冷却水或加冰拌合、预冷骨料,以及在坝面喷雾形成小环境达到降低混凝土入仓温度的目的。碾压完成后,加强混凝土的表面养护,防止外温倒灌。另外,也可在坝内埋设冷却水管来降低坝内温度。在寒冷地区或寒冷季节施工碾压混凝土,除在混凝土中掺入一定量的抗冻剂外,可在坝面搭帐篷形成小环境,防止混凝土表面温度骤降,并在已铺筑完成的混凝土面上盖保温物品。 （五）抗裂技术 碾压混凝土坝的横缝缝距设计没有统一的标准，早期的碾压混凝土坝甚至不设横缝，但目前绝大数都设置了横缝，而且分缝的间距和结构有了很大的改进。常用的坝体分缝有机械切缝、模板分缝和诱导成缝。缝间填充材料有镀锌钢板、合成缝板、沥青浸木板
10、和灌浆等。只要有横缝，上游面就要设置止水。一般设两道止水，两者之间设排水孔与排水廊道相连。横缝虽然可以有效控制坝体裂缝的产生，但碾压混凝土浇筑过程中的温度控制同样是防止裂缝的关键。温度控制措施有控制温升、采用低热水泥、增加活性掺和料用量、使用保温措施、在适宜的气候下浇筑等。因碾压混凝土浇筑仓面大，受周围气候的影响大，预冷却法的效果并不明显。目前大多数碾压混凝土施工技术规范中都认为碾压混凝土的最高气温为 35。 总结：由于具有施工速度快和工程造价较低的特点，碾压混凝土筑坝技术得到了广泛的应用和普及，碾压混凝土大坝建造施工技术已成为水利工程大坝首选坝型技术之一。但是在施工过程中依然存在许多问题，需要不断的进行研究，总结经验，以此提高施工质量，筑造更多的高质量大坝，服务于水利水电过程的发展。 参考文献： 1 李春敏碾压混凝土坝筑坝技术综述J .中国水利,2004(10).2 王火利浅谈我国碾压混凝土坝的发展成就与前景J .江西水利科技,2005.
