碾压混凝土筑坝技术的应用

碾压混凝土筑坝技术的应用

碾压混凝土筑坝技术在我国于80年代开始进行研究并应用，经过这么长时间的深入研究和发展，目前我国碾压混凝土筑坝技术已位居世界前列。目前碾压混凝土筑坝技术以其水泥用量少、水化热低、温控措施简单、施工速度快、投资节省等优点被广泛应用于水电大坝的建设，并取得了可喜的成绩。文中分析了碾压混凝土筑坝技术的发展，并进一步对碾压混凝土筑坝的设计及施工技术进行了具体的阐述。

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1 碾压混凝土筑坝技术的发展

碾压混凝土筑坝技术于20世纪70年代始于国外，我国于80年代才开始对碾压混凝土筑坝技术进行研究，并在深入的研究和实践中，使碾压混凝土筑坝技术不断的得以提高和完善，目前我国的碾压混凝土坝已有一百多座，且坝高位居世界之首。目前我国的碾压混凝土筑坝技术已达到世界先列，且部分指标已达到世界领先水平。现在我国的碾压混凝土坝已打破了重力坝的局限，出现了重力拱坝、薄拱坝等。现阶段碾压混凝土筑坝技术主要有二种，一种是RCD，即是以中心部分为碾压混凝土填筑，外部则是常态混凝土；另一种是RCC，即为全碾压混凝土坝，结构简单，对施工的机械化强度要求较高。在施工中主要以硅酸盐水泥、粉煤灰、水、外加剂、砂和各种级配的碎石骨料拌制成无坍落度的干硬性混凝土，采用类似土石坝施工的运输及铺筑设备，用振动碾分层压实。具有较高的强度，和很好的防渗性，同时施工程序较为简单，施工快速经济，在施工中应用大型机械，有效的提高了施工的进度，施工中对水泥的用量较少，有效的节约了工程的投资。

2 碾压混凝土筑坝的设计

碾压混凝土坝在设计之初时在土石坝的基础上以干硬性混凝土进行施工，从而有效的提高施工的进度，但随着施工技术的不断发展，碾压混凝土筑坝技术越来越完善，发展具有自己独有特点的施工技术。

2.1 碾压混凝土配合比

在早期的碾压混凝土筑坝技术中，以贫浆碾压混凝土为主，即胶凝材料用量较低，以水泥+活性掺合料在100kg/m3以下为标准。但经过长期以来的发展及实践证明，使用胶凝材料较高的富浆碾压混凝土，水泥+活性掺合料在150kg/m3以上的效果要好于胶凝材料用量低的贫浆碾压，因此在水电行业中得以广泛的应用，同时也将是碾压混凝土筑坝的发展趋势。

目前我国建成的碾压混凝土筑胶凝用量多在150kg/m3以上，低于100kg/m3胶凝用量的碾压混凝土坝较少。随着技术的不断发展，胶凝材料也出现了较大的

变化，传统的胶凝材料多为水泥加活性掺合料，初期的掺合料多为粉煤灰，但随着筑坝技术的不断应用，在实践中发现更多更有价值的掺合料，现在的胶凝材料中甚至出现了不用水泥，而是由多种活性掺合料混合而成的胶凝材料，这项技术在我国还处于不成熟阶段，但在国外却已有先例，所以应该具有广阔的前景。

2.2 上游面的防渗

在碾压混凝土浇筑过程中，要做好防渗工作，在浇筑过程中层间会有水平缝产生，这也是导致大坝渗漏的主要原因，所以为了保证上游面的不透水性和耐久性，要采取相应的措施，做好防渗工作。具体有以下几种：①在碾压混凝土坝上游面设50cm 左右的常态混凝土层防渗，常态混凝土与碾压混凝土同步上升；

②碾压混凝土大坝直接使用碾压混凝土防渗，在碾压混凝土中掺入较高含量的无黏性细粉来提高碾压混凝土的防渗性能；③碾压混凝土大坝采用混凝土预制面板加PVC 膜防渗；④碾压混凝土大坝上游面浇筑30～50cm改性混凝土坝面作为大坝防渗面，并在大坝上游面2～3m 条带的碾压混凝土摊时铺洒水泥粉煤灰净浆增加抗渗性能，其施工方法为：在每一层碾压混凝土摊铺后，向上游面30～50cm碾压混凝土中掺入水泥粉煤灰净浆后，用插入式振捣器振捣密实。碾压混凝土坝的防渗问题不可能仅靠上游坝面的防渗面板就可以完全解决。坝体防渗还可以通过合理的设计、施工进行控制，设计坝体内的排水廊道和集水井以及施工过程中优化。

对于碾压混凝土坝体的防渗能力，可以通过碾压混凝土配合比、控制摊铺厚度、提高碾压密实度、提高接缝处理质量等来提高防渗能力。另外，也有在施工完成后对上游防渗面刷防水涂层来进行防渗处理的，但防水涂层对于大坝永久性的防渗要求还是达不到的，因其在长时间的水体浸泡下会产生腐蚀现象，所以时间一久，还是会发生渗漏的。

2.3 层间接缝

层间接缝主要为施工缝和冷缝，这是二个很容易发生渗漏的环节，因此在施工中对施工缝和冷缝的处理要求较高，一般采用高压水清除混凝土表面的杂物，再均匀铺一层厚1～1.5cm的高流动度水泥粉煤灰砂浆，然后进行上层混凝土摊铺碾压，并且上层碾压混凝土须在砂浆初凝前铺筑碾压完成。垂直施工缝进行人工凿毛处理，毛面起伏差1～1.5cm，与碾压混凝土连续时，用30～50cm的C20常态混凝土过渡。

2.4 坝体横缝

碾压混凝土横缝的合理设计对避免碾压混凝土坝体产生温度裂缝具有重要作用。碾压混凝土大坝横缝缝距设计标准目前仍处于研究探索阶段，大部分坝体横缝设计是以经验为依据的，目前几乎所有碾压混凝土大坝都设横缝，分缝的间距和成缝结构均得到了完善和提高。

3 碾压混凝土施工技术

3.1 碾压混凝土施工强度

碾压混凝土因其具有施工速度快的优点，而得到了广泛应用。近年来，大型碾压混凝土大坝施工中，碾压混凝土日浇筑上万立方已经较为普遍。即使是在小型碾压混凝土坝施工中，碾压混凝土的日浇筑方量通常也能达到一千立方以上。一般情况下，只有混凝土拌和系统的生产能力足够高的情况下，碾压混凝土的施工强度可以是同等条件下常态混凝土施工强度的3倍以上。

3.2 碾压混凝土的模板

早期的碾压混凝土坝的施工采用常规移动模板和滑模，但随着施工技术的不断创新，目前国内大多数碾压混凝土坝都采用连续翻升的悬臂模板。这种结构尺寸可适应坝体水平曲率变化大和竖向曲率变化大的特点。

3.3 碾压混凝土的入仓

碾压混凝土的入仓方式有：自卸汽车直接入仓、深槽皮带机、塔带机以及真空负压溜槽等。其中自卸汽车直接入仓、深槽皮带机、塔带机等入仓方式都有各自的弱点，只能针对不同的施工情况选择性的使用。目前我国首创了负压真空溜槽法输送碾压混凝土，适用于坝肩较陡的大坝，该项技术在国内已经比较成熟，真空负压溜槽的入仓方式由于其简单、方便、成本低、易于操作，目前在国内得到广泛使用。

4 结束语

深入研究我国碾压混凝土筑坝技术的的特点和优势，从而使之更好的为筑坝服务，同时在技术上不断的进行创新，使我国碾压混凝土筑坝技术得以不断的完善，始终居于世界领先行列。

作者简介：戴凌元（1974，2-），讷河市人，1999年晋升为水利工程高级工程师，从事水利工程设计工作。