浅谈碾压混凝土坝施工技术

浅谈碾压混凝土坝施工技术

作者：吴影 王文鹏

来源：《城市建设理论研究》2013年第19期

摘要：碾压混凝土坝是采用碾压土石坝的施工方法，使用干贫混凝土修建的混凝土坝，是混凝土坝施工的一种新技术技术。它具有施工速度快和工程造价低的特点，受到业内人士的青睐。本文介绍了碾压混凝土坝施工技术的优点，指出了当前碾压混凝土坝工程建造施工中存在的问题，对碾压混凝土坝施工技术内容进行了总结，希望对行内人员有所帮助。

关键词：碾压混凝土坝；施工技术；技术内容

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

碾压混凝土施工技术是干贫混凝土建造水利大坝的重要施工工艺之一，振动碾压施工方法是一种非常好的混凝土施工技术。它的机械化程度比较高，大大的缩短了水利大坝的建设工期，科学合理的简化了施工的工序，可以有效的降低混凝土大坝的投入资金，这种技术打破了原来传统的混凝土水利大坝的浇筑方式，已经成为了现代水利工程大坝普遍采用的坝型之一。

一、碾压混凝土坝施工技术的优点

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

碾压混凝土是一种干硬性贫水泥的混凝土，使用硅酸盐水泥、火山灰质掺和料、水、外加剂、砂和分级控制的粗骨料拌制成无塌落度的干硬性混凝土，采用与土石坝施工相同的运输及铺筑设备，用振动碾分层压实。碾压混凝土坝既具有混凝土体积小、强度高、防渗性能好、坝身可溢流等特点，又具有土石坝施工程序简单、快速、经济、可使用大型通用机械的优点。

1.施工速度快，建设周期短。碾压混凝土可全断面上升，其上升速度可达到15～25m／月。因此，比常态混凝土坝的工期可缩短l／3～l／2。

2.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30～80m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。

3.可用当地骨料，一般不要特殊处理。常态混凝土能用的砂砾料或人工碎石料，碾压混凝土都能用。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。一般砂中可达8%～17%。如用石灰岩石粉还可节约水泥，同时可改善碾压混凝土的可压性能，如普定碾压混凝土，掺l7%的灰岩粉后，碾压混凝土的水泥用量可降到50kg／m 3。如果施工过程中，仓面万一泌水，可减少粉煤灰掺量，加大石粉掺量来改善碾压混凝土的性能

4.施工期可以坝顶泄流。碾压混凝土在施工过程中，如遇洪水(超过设计施工洪水频率)时，碾压混凝土可以允许过水，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。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

二、当前碾压混凝土坝工程建造施工存在的问题

1.水泥紧密度不够

碾压混凝土只有达到高紧密度标准，才能实现预先期待的强度和不透水性。施工中因为水泥中原材料变化等因素的影响，搅拌物的和易性会出现一定的随机性；加上水泥运送、平仓过程，存在骨料离合等随机因素的影响，尽管依照适宜的碾压层厚和碾压遍数施行碾压，可是仓面水泥的紧密度也不尽然都能达到要求。

2.层间接合不好

碾压混凝土坝，假如层间停歇的时间超过水泥初凝时间，新铺筑混凝土的就会很难与下层的混凝土胶结好。假如上、下层两层的混凝土接触粘结非常不好，就有可能存在问题，从而减低了坝体的抗滑安全度, 会给工程造成一定程度的危害。

3温控防裂问题

随着碾压混凝土工程规模加大，坝越筑越高，碾压混凝土量占坝体比重越来越大。碾压混凝土因为降低了混凝土的用量而大幅减低了水化热的温度上升情况，且增温降低温度不迅速，对温控方面有显著的积极促进作用。假如在春、秋天施行碾压混凝土施工，通常不会发生危害性裂隙。不过假如在北方地区，气候会极冷，新浇筑的混凝土因里外温差过大而非常容易出现裂隙；夏天很热，碾压混凝土的浇筑温度过大和极限温升通常会超过准许值，纵然自身的水化热很低并设了横缝也难于避免裂隙的产生。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

三、碾压混凝土坝施工技术内容

1. 原材料的选择

水泥:与普通混凝土水泥要求基本一致。对级配好的碎石，水泥用量一般为8%一13%(以干重量计)，对集料级配差且含软质骨料多(达5%左右)的材料，可取高限。

集料:根据国内外经验，粗集料使用连续级配，集料的最大粒径一般为15 - 20 mm，最大的不超过40 mm。细浆料含砂率不超过28%一30%.

水:与普通水泥混凝土路面要求相同。

掺配料:可掺人粉煤灰、炉渣粉、石英粉等，经过充分拌和后作为结合料。

配合比设计:我国RCC路面配合比设计是采用传统的设计方法，即绝对体积法或假定容重法计算。

2.导流与度汛要求

大坝施工期间，必须保证按照施工总进度要求，达到度汛的形象面貌，不可以降低度汛安全标准。坝体施工时，汛期需按临时断面填筑时，其断面应有正式设计，并满足超高、稳定、防渗及顶部宽度能适应抢筑子围堰等要求，临时断面的坝坡必要时应做适当防护。当遭遇非常洪水、大坝或泄洪设计的技术状况恶化、使工程的安全受到威胁时，必须及时向上级度汛机构准确报告险情，并提出紧急处理措施，进行紧急处理。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

3.防渗

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1：10～1：20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。

4.坝体填筑要求

防渗体填筑时，应在逐层取样检查合格后，方可继续铺填。反滤料、坝壳砂砾料和堆石料的填筑，应逐层检查坝料质量、铺料厚度、洒水量，严格控制碾压参数，经检查合格后，方可继续填筑。防渗体与两岸接坡及上下游反滤料必须平起施工。防渗体填筑及雨后复工时，应将含水率超标和被泥土混杂和污染的反滤料予以清除。雨后复工处理要彻底，首现人工排除防渗体表层局部积水，并视未压实表土含水率情况，可分别采用翻松、

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

晾晒或清除处理。严禁在有积水、泥泞和运输车辆走过的坝面上填土。负温下填筑范围内的坝基在冻结前应处理好，并预先填筑1~2m松土层或采取其他防冻措施，以防坝基冻结。若部分地基被冻结时，需仔细检查。如粘性土地基含水率小于塑限，砂和砂砾地基冻结后无显著冰夹层和冻胀现象，填土中严禁夹有冰雪，不得含有动块。土、砂、砂砾料与堆石不得加水。

5.温度控制

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。

四、结语

随着碾压混凝士研究和应用水平的不断提高，碾压混凝土筑坝技术会得到更加广泛的应用，其优越性也会得到更加充分的体现。因此，我们要加强学习，对新理论新方法新问题做出科学合理的研究分析，以促进我国的水利工程建设可以更好的发展。