碾压混凝土坝施工技术要点分析

碾压混凝土坝施工技术要点分析

黄嗣杰

中国葛洲坝集团第二工程有限公司  四川成都  610091

摘要：随着碾压混凝土筑坝技术的应用和普及，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，它具有施工速度快和工程造价低的特点，受到业主和设计单位的青睐。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，重点对碾压混凝土坝施工技术要点进行了分析总结。

关键词：碾压混凝土坝；施工技术；技术要点

碾压混凝土施工技术是干硬性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。因此加强碾压混凝土坝施工技术分析研究是一项非常重要的工作，应当得到所有水利工程人员的重视。

1、碾压混凝土坝施工技术的优点

1.1性能方面具有优越性。碾压混凝土(RCC)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。

1.2施工速度快，建设周期短。RCC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。

1.3坝体结构简单而经济。由于RCC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RCC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。

1.4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，RCC都能用。特别是人工碎石的石粉，常态混凝土不能用，而RCC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RCC的可压性能，如普定RCC，掺l7%的灰岩粉后，RCC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RCC的性能

1.5施工期可以坝顶泄流。RCC在施工过程中，如遇洪水(超过设计施工洪水频率)时，RCC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。

2、当前碾压混凝土坝工程建造施工存在的问题

2.1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。

2.2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。

2.3层间抗渗性能

碾压混凝土本身是防渗的，足以实现前期设计的要求，但在混凝土浇筑层面之间，往往因为水泥胶凝材料相对较少，加上施工中控制管理工艺不严或者是处理办法不太恰当，容易在缝面造成渗漏通道。

2.4温控防裂问题

到现在为止，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。

3、碾压混凝土坝施工技术要点分析

3.1混凝土配合比设计

目前，各国在进行碾压混凝土配合比选择时，采用的配合比参数和计算方法不尽相同，但不论采取何种方法，只要选择适当，均能配制出优质的碾压混凝土。比较好的方法是：①以少量的试验工作能方便可靠地获得所需配合参数；②当混凝土原材料，混凝土生产及施工条件发生变化时，能迅速得到新条件下的参数调整值；③尽量接近常规方法，简化调整时的工作，以利于推广应用。在进行碾压混凝土配合比参数选择时，必须根据实际工程和施工条件，以及设计要求的技术指标，选定混凝土拌和物稠度(即VC值)控制范围；骨料最大粒径及级配；混凝上的保证强度等基本配合条件。

3.2层面处理

层面处理是影响碾压混凝土坝安全稳定的一个重要问题，尤其是高坝尤为重要。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(如保持层面湿润、清除层面上浮浆皮、松散物和过量集水及污物)，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16h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16h，且在24h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24h，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层碾压混凝土。

3.3防渗

3.3.1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。

3.3.2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。

3.4完善和拓展变态混凝土

坝体结构物周边及坝基(肩)部位受钢筋、模板拉筋或基岩的限制，实施碾压混凝土非常困难，一般需配备小型碾压设备处理，这就大大降低了碾压混凝土整体施工效率。将一定浓度的水泥浆洒入靠近模板的碾压混凝土中，用插入式振捣器振捣，这便是变态混凝土的初级阶段。由于变态混凝土的“变”是在仓面最终完成，拌和楼不必频繁变换混凝土类型，做到了与碾压混凝土同步上升，使得碾压混凝土施工更加简洁流畅。

3.5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。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

4、结语

随着碾压混凝士研究和应用水平的不断提高、科学技术的进步及先进施工机具的不断涌现，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。

参考文献：

[1] DL/T5112-2000,水工碾压混凝土施工规范[S]

[2] 罗小刚.浅谈碾压混凝土施工过程[J].中国高新技术企业,2010(04).

[3] 蔡胜华,杨华全,王晓军,王迎春,王仲华.碾压混凝土施工工艺试验研究[J].长江科学院院报,2010(02).