论碾压混凝土筑坝技术探究进展

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1、论碾压混凝土筑坝技术探究进展　　摘要：本文阐述了碾压混凝土施工技术的现状及发展，以及我国碾压混凝土筑坝技术的发展历程和特点。关键词：碾压混凝土施工技术；现状及发展；经济性中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：引言碾压混凝土是近几十年发展起来的一种新型混凝土，在筑坝施工中采用沿坝体平面通仓薄层摊铺碾压。该技术是基于土石坝施工方法中的一种干硬性混凝土坝的施工方法，即采用振动碾对干硬性混凝土通过在坝体的铺筑、碾压而成型的工艺。碾压混凝土筑坝技术的基本特点是：使用水泥、火山灰质掺和料或惰性填料、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

2、，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.我国碾压混凝土施工技术的现状及发展8碾压混凝土技术是干硬性混凝土利用土石坝施工工艺，以振动碾压实的一种新的混凝土施工技术，突破了传统的混凝土大坝柱状浇筑法。它具有机械化程度高，缩短工期，简化施工程序，节省投资等特点，成为水利水电工程大坝首选坝型之一。随着深入的试验研究，原材料、混凝土配合比及施工机械、施工工艺的改进，先进科学的设计理论和实践，碾压混凝土筑坝技术

3、不断提高，日趋完善，解决了各类问题：采用高掺粉煤灰等外掺料，选用适宜水泥、砂石骨料、优质复合型外加剂、核子水分-密度仪国产化研制；石料对碾压混凝土性能的影响规律；对碾压混凝土拌和、运输、摊铺、压实的机械设备不断改进，调整了混凝土稠度Vc值的控制范围；坝体防渗结构的演化发展；在混凝土摊铺、浇筑及分缝处理，分层碾压、模板工程等施工工艺不断改进和提高，研究了变态混凝土、斜层平摊铺筑、诱导缝施工及恶劣环境下的施工技术等新工艺，进一步提高了碾压混凝土大坝的质量，对垂直、水平及其他方向的混凝土芯样检查，芯样已达10m（若不受钻孔机具限制，可能会更长），压水试验的透

4、水率平均水于1Lu，抗剪断试验的破环面不在层面结合面，观测仪器的数值均证实大坝运行正常，大坝渗漏、变形值与常规混凝土相同。在大坝设计方面也有很大突破，除重力坝外，还设计采用了拱坝、包括设计指标很先进的双曲拱坝。2.碾压混凝土的特点及筑坝的经济性2.1碾压混凝土的特点8碾压混凝土有以下特点:①混凝土是超干硬性的，以便于振动压实机械进行振动压实；②混凝土的单位水泥用量很少；③可以大比例地掺拌和料(一般为粉煤灰)，粉煤灰的掺量为30%~40%。我国沙溪口水电站碾压混凝土的粉煤灰掺量高达56%；美国粉煤灰的掺量更高，一般为70%左右；而日本则低一些，一般为30

5、%左右。2.2碾压混凝土筑坝的经济性(1)劳动强度降低，熟练工人可以减少。用传统方法浇筑混凝土要用振捣器平仓和振捣，而碾压混凝土用推土机平仓，振动碾压实，劳动强度可降低。碾压混凝土横缝不用模板成型，熟练工人可以减少。如美国坝高为55m，碾压混凝土方量为35×104m3的柳溪坝，整个工地只有72个工人，分两班施工，工期为300d。8(2)材料、设备可以节约。传统方法浇筑的混凝土，水泥用量一般为160kg/m3左右，而碾压混凝土大多数为70~90kg/m3左右(另有掺合料)。美国的盖尔斯维尔坝水泥用量为53kg/m3，而柳溪坝只用了47kg/m3左右；日本

6、的岛地川坝和真野坝水泥用量为80kg/m3；中国的坑口水电站水泥用量为60kg/m3。因水泥用量的减少，降低了混凝土的发热量，大体积混凝土的温度控制措施基本可以取消，这样温控材料及费用都可以节约。施工模板根据日本岛地川及大川坝的统计，分别可以节约44%及55%。在设备方面，碾压筑坝法主要采用土石坝的通用机械作业。如柳溪坝整个工地，只有2台振动碾，3辆铲运机，1台推土机和几辆洒水车。整个工地的施工井然有序。(3)生产效率提高，工期缩短。岛地川坝统计混凝土日平均浇筑量，碾压法较传统法可提高24%，大川坝常规法浇筑需要540d，碾压法只要270d。1985年

7、在美国，一座高51m，坝顶长285m，体积约为17.6×104m3的混凝土坝———盖尔斯维尔坝在45d之内建成了，这是迄今为止，建设速度最快的一座坝高超过50m的混凝土坝。该坝原设计是土石坝，1982年在美国建成的第一座碾压混凝土坝———柳溪坝具有很大的吸引力。在这以后，对盖尔斯维尔坝重新设计，发现如用碾压混凝土筑坝可以比土石坝节省200万(相当于总投资的15%)，故改用碾压混凝土筑坝。再如，我国建成的第一座全碾压混凝土坝———坑口水电站，与常规的混凝土筑坝方法相比，可节省水泥44%，综合造价降低16%，工期缩短1/2。我国原水电部赴日考察组的评价认为

8、:碾压混凝土筑坝较常规的混凝土筑坝方法相比，可以节约20%~25%的投资，工期可以提前20%左