碾压混凝土大坝检测技术

碾压混凝土大坝检测技术的探讨
摘要：本文主要对我国碾压混凝土坝的施工与施工技术研究作出探讨，通过这些工程的修建，在借鉴成熟的碾压混凝土施工技术的同时，进一步挖潜提高施工工效和混凝土质量的方法和措施。

如完善变态混凝土施工和发明斜层铺筑法。

关键词：大坝施工；碾压混凝土技术；探讨
abstract: this paper mainly discusses our country of rcc dam construction and construction technology research, through the engineering construction and in reference to the mature rcc construction technology at the same time, further tap the construction efficiency and improve the quality of the concrete methods and measures，such as to improve the abnormal condition concrete construction and the invention of paving method.
key words: the dam construction; roller compacted concrete technology; explore
中图分类号：tv544 文献标识码：a 文章编号：
1、三峡大坝rcd和rcc工法
碾压混凝土有rcd和rcc两种类型，中国采用rcd工法修建的第一座碾压混凝土重力坝，坝址多年最低月平均气温-21℃，属严寒地区，坝长1040m，分65个坝段，坝体上下游分别为3．0m和2．5m 宽的防渗层和保护层，内部为三级配或四级配的碾压混凝土，即常
说的“金包银”结构，这种形式的防渗、防裂、防冻性能好，但胶凝材料用量和施工干扰大，不利于降低造价和减少工期。

坝体上升方式为间断式，混凝土每层压实厚度一般为75cm，间隔2-3d再浇筑上一层混凝土。

某项目为当时(1998年)世界采用rcc工法建成的最高全断面碾压混凝土重力坝，坝高131m，坝长367m，分13个坝段，坝体上游防渗层为30cm宽二级配变态混凝土，大坝主体为三级配碾压混凝土。

坝体上升方式为连续式，混凝土每层压实厚度一般为30cm，每层压实完即浇筑上一层混凝土。

这种坝体结构和上升方式无疑会提高施工速度和减少胶凝材料用量。

笔者认为，坝体防渗方式和混凝土上升方式的不同是rcd和rcc两种工法的主要区别。

2、三峡大坝混凝土施工
三峡水利枢纽是开发和治理长江的关键性骨干工程。

是中国、也是世界最大的水利枢纽工程。

三峡工程具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益，建成后对我国社会经济的发展将产生巨大的影响。

枢纽主要建筑物由大坝、水电站和通航建筑物等三大部分组成。

拦河大坝为混凝土重力坝，最大坝高181m。

水电站采用坝后式厂房，总装机容量1820万kw。

根据三峡建设方案，三峡大坝混凝土施工主要有以下特点。

(1)三峡大坝混凝土工程总量为2 800万m3，第二阶段工程1 860万m3混凝土中，厂坝工程1200万m3。

(2) 高峰强度高，高峰期持续时间长。

首先，枢纽工程年浇筑
高峰强度特高，最高达548万m3，最大月强度55.35万m3，其中第二阶段厂坝工程年最高强度达400万m3，最高月强度达45万m3，强度在40万m3左右的月份将持续9～10个月。

金属结构安装以及其它项目的施工强度高，大坝和厂房各类闸门、埋件及钢管等共约14.8万t，年高峰强度约5万t，而且安装与混凝土施工同步进行，相互干扰很大。

其它工序如开挖、清基交面、固接灌浆、接缝灌浆等无论总量，或是施工强度也都是国内外水电建设史上罕见的。

其次，夏季浇筑基础约束区混凝土强度高。

工程的特点，决定了必须要在夏季大量浇筑约束区混凝土，这既是一个施工组织难题，也是重大的技术和质量控制难题。

第三，初期混凝土施工强度高。

大坝下部仓面面积大，从满足大坝均匀、连续上升，间歇期尽可能短的角度，必须要做到高强度。

而初期则由于主要浇筑设备形成需要时间、操作熟练需要有个过程，使这一矛盾十分突出。

(3) 施工干扰大、施工技术要求高、难度大。

施工干扰大，一是工程施工过程中，各种工序交叉或平行作业，相互之间干扰很大；二是由于工程巨大，必须分几个标段施工，各承包商之间在界面交接、设备使用、进度协调等方面必然存在大量分歧，干扰很大。

(4) 施工技术要求高、难度大。

长江洪水峰高、量大、水深；施工期通航要求高，第二阶段工程施工期间，导流明渠要通航，使左、右岸分割不能支援，这些都给施工安排带来困难。

3、“三步检测法”
第一步，提前对土料场的粘土料进行快速检查含水率，其目的
是控制允许上坝的土料质量，以确保土料易于压实合格。

快速检测土料含水率的方法：在料场对土料的不同深度取多组代表性试样，采用酒精燃烧法，快速检测土料含水率，合格的土料方可允许上坝施工。

一般来说，土的含水率在适合含水率范围内（w±2%），采用常规规定的碾压参数（本工程规定土料摊铺厚度30cm，振动凸块碾先静压1遍，振动压实8遍，再静压1遍，共10遍），即可达到合格（设计干容重1.62g/cm3 ）。

反之，含水量偏大或偏小，超出了适宜范围的土料，只进行常规的碾压大都不能合格。

含水量贪偏大，无法压实，需进行翻晒处理，直接影响了正常施工程序，耗时费力，增加成本；含水量偏小，必须增加碾压遍数到12遍至14遍才可能合格。

第二步，在经第一步的初步检查后，进行常规的环刀法取样，在取样过程中进行中目测、手感，以判断压实效果。

目测、手感方法为：对于压实合格以上的土料，有镐刨或锹挖，都很困难，一镐只能挖深3-5cm，被切割土层的断面密实而且连续，出现细腻光滑的表面，用手掰土块，明显感觉具有一定的抗折力，土料之间胶结状态较好，这样的压实土料其压实度，多数可达到设计指标，可以初步认为压实合格。

反之，如果镐刨很容易，一镐刨深5cm以上，甚至用锹即可插入，土层切割断面粗糙不连续，有峰窝孔，容易用手掰碎，容易将土块捏成扁圆或土条，或者用脚跺踩压实表面能留下明显脚印，这样的土料可断定达不到设计压实指
标，因此也没有必要做环刀法取样检查，而应该立即通知施工单位进行补压处理，直至目测判断合格才能做环刀法取样试验。

第三步，快速计算出环刀法试样的湿密度，并采用第一步所测试的土料含水率来进一步判断土料是否压实合格，即：在试验室内快速称量环刀内土料的重量，计算出土料的湿容重（土料的湿容重=湿土质量/环刀容积，环刀的容积和重量都是预先称量并有记录），利用第一步所测的土料含水率，推算出该土料的干容重（干容重=湿容重/（1+含水率），看干容重是否合格便可作出决定，而不必等待试验的最终精确结果，可以节约大部分的检测时间。

判定合格，就可通知现场监理进行检查，争取监理同意，允许继续连续施工，待试验室试验数据做出后，再填写质检报表，请监理签证，也就是将常规质量检查程序，变为“三步法”快速质检程序，如下框图：
4、“三步法”快速质检的应用
（1）在施工初期质检员尚缺乏经验，缺乏凭借目测、手感判断压实质量是否合格的能力，监理也不能接受快速检测法，在这一阶段不能强行推行快速检测法，否则将对施工造成混乱，甚至造成填筑返工，而应当努力地积累经验，反复比较目测、手感判断的结果与正规试验结果之间的差距，直到积累了丰富的经验，才能达到凭借目测、手感判断的结果与试验室正规试验的成果基本一致，并且让监理对质检员达到“信得过”的程度，才能逐步推行快速检测法，达到监理认可，接受此方法。

（2）运用快速检测法是有一定风险的。

因为，仅凭目测、手感
判断合格，通知监理后继续填筑，如果试验室正规试验成果是不合格的，或者监理试验室抽检不合格，将造成已经开始的新一层填筑的前一层料进行返工处理，从而带来很大的施工麻烦和经济损失，因此，凭目测、手感的快速检测一定要慎重，应当有两名以上有经验的现场质检员共同做出决定。

（3）快速检测方法，可以节约大约2小时的时间，从正规的检测程序所需的3-4小时，缩短为1-2小时，大大的促进了施工工效，提高了生产强度。

我们在9-10月份对尼尔基右副坝的坝体填筑施工达到日填筑5000-7000m3的高强度，就是采用了这种质量检测方法，起到了相当好的作用，获得了领导、监理、业主的一致好评，取得了监理的信任，认为施工单位的质量检测是“信得过的”。

（4）凭目测、手感为主的“三步法”快速质量检测，主要是靠质检员的经验和责任心。

虽然在2003年下半年施工中使用该方法取得了较好的效果，我们将继续积累经验，进一步完善这种方法的精确度和可靠度，以促进在今后的施工中既保质量又能更多地提高工效。

参考文献
[1] 苏勇. 我国碾压混凝土筑坝技术的发展及碾压拱坝设计技术[c].
[2]中国水力发电工程学会碾压混凝土专业委员会. 2004
[3]全国rccd筑坝技术交流会议论文集, 2004.
[4] 李春敏. 碾压混凝土坝筑坝技术综述[j].。