碾壓混凝土筑壩技術的應用

摘 要：碾壓混凝土筑壩技術在我國于80年代開始進行研究并應用，經過這么長時間的深入研究和發展，目前我國碾壓混凝土筑壩技術已位居世界前列。目前碾壓混凝土筑壩技術以其水泥用量少、水化熱低、溫控措施簡單、施工速度快、投資節省等優點被廣泛應用于水電大壩的建設，并取得了可喜的成績。文中分析了碾壓混凝土筑壩技術的發展，并進一步對碾壓混凝土筑壩的設計及施工技術進行了具體的闡述。

關鍵詞：碾壓混凝土筑壩；技術；應用

1 碾壓混凝土筑壩技術的發展

碾壓混凝土筑壩技術于20世紀70年代始于國外，我國于80年代才開始對碾壓混凝土筑壩技術進行研究，并在深入的研究和實踐中，使碾壓混凝土筑壩技術不斷的得以提高和完善，目前我國的碾壓混凝土壩已有一百多座，且壩高位居世界之首。目前我國的碾壓混凝土筑壩技術已達到世界先列，且部分指標已達到世界領先水平。現在我國的碾壓混凝土壩已打破了重力壩的局限，出現了重力拱壩、薄拱壩等。現階段碾壓混凝土筑壩技術主要有二種，一種是RCD，即是以中心部分為碾壓混凝土填筑，外部則是常態混凝土；另一種是RCC，即為全碾壓混凝土壩，結構簡單，對施工的機械化強度要求較高。在施工中主要以硅酸鹽水泥、粉煤灰、水、外加劑、砂和各種級配的碎石骨料拌制成無坍落度的干硬性混凝土，采用類似土石壩施工的運輸及鋪筑設備，用振動碾分層壓實。具有較高的強度，和很好的防滲性，同時施工程序較為簡單，施工快速經濟，在施工中應用大型機械，有效的提高了施工的進度，施工中對水泥的用量較少，有效的節約了工程的投資。

2 碾壓混凝土筑壩的設計

碾壓混凝土壩在設計之初時在土石壩的基礎上以干硬性混凝土進行施工，從而有效的提高施工的進度，但隨著施工技術的不斷發展，碾壓混凝土筑壩技術越來越完善，發展具有自己獨有特點的施工技術。

2.1 碾壓混凝土配合比

在早期的碾壓混凝土筑壩技術中，以貧漿碾壓混凝土為主，即膠凝材料用量較低，以水泥+活性摻合料在100kg/m3以下為標準。但經過長期以來的發展及實踐證明，使用膠凝材料較高的富漿碾壓混凝土，水泥+活性摻合料在 150kg/m3以上的效果要好于膠凝材料用量低的貧漿碾壓，因此在水電行業中得以廣泛的應用，同時也將是碾壓混凝土筑壩的發展趨勢。

目前我國建成的碾壓混凝土筑膠凝用量多在150kg/m3以上，低于100kg/m3膠凝用量的碾壓混凝土壩較少。隨著技術的不斷發展，膠凝材料也出現了較大的變化，傳統的膠凝材料多為水泥加活性摻合料，初期的摻合料多為粉煤灰，但隨著筑壩技術的不斷應用，在實踐中發現更多更有價值的摻合料，現在的膠凝材料中甚至出現了不用水泥，而是由多種活性摻合料混合而成的膠凝材料，這項技術在我國還處于不成熟階段，但在國外卻已有先例，所以應該具有廣闊的前景。

2.2 上游面的防滲

在碾壓混凝土澆筑過程中，要做好防滲工作，在澆筑過程中層間會有水平縫產生，這也是導致大壩滲漏的主要原因，所以為了保證上游面的不透水性和耐久性，要采取相應的措施，做好防滲工作。具體有以下幾種：①在碾壓混凝土壩上游面設 50cm 左右的常態混凝土層防滲，常態混凝土與碾壓混凝土同步上升；②碾壓混凝土大壩直接使用碾壓混凝土防滲，在碾壓混凝土中摻入較高含量的無黏性細粉來提高碾壓混凝土的防滲性能；③碾壓混凝土大壩采用混凝土預制面板加 PVC 膜防滲；④碾壓混凝土大壩上游面澆筑30～50cm改性混凝土壩面作為大壩防滲面，并在大壩上游面 2～3m 條帶的碾壓混凝土攤時鋪灑水泥粉煤灰凈漿增加抗滲性能，其施工方法為：在每一層碾壓混凝土攤鋪后，向上游面 30～50cm碾壓混凝土中摻入水泥粉煤灰凈漿后，用插入式振搗器振搗密實。碾壓混凝土壩的防滲問題不可能僅靠上游壩面的防滲面板就可以完全解決。壩體防滲還可以通過合理的設計、施工進行控制，設計壩體內的排水廊道和集水井以及施工過程中優化。

對于碾壓混凝土壩體的防滲能力，可以通過碾壓混凝土配合比、控制攤鋪厚度、提高碾壓密實度、提高接縫處理質量等來提高防滲能力。另外，也有在施工完成后對上游防滲面刷防水涂層來進行防滲處理的，但防水涂層對于大壩永久性的防滲要求還是達不到的，因其在長時間的水體浸泡下會產生腐蝕現象，所以時間一久，還是會發生滲漏的。

2.3 層間接縫

層間接縫主要為施工縫和冷縫，這是二個很容易發生滲漏的環節，因此在施工中對施工縫和冷縫的處理要求較高，一般采用高壓水清除混凝土表面的雜物，再均勻鋪一層厚1～1.5cm的高流動度水泥粉煤灰砂漿，然后進行上層混凝土攤鋪碾壓，并且上層碾壓混凝土須在砂漿初凝前鋪筑碾壓完成。垂直施工縫進行人工鑿毛處理，毛面起伏差1～1.5cm，與碾壓混凝土連續時，用30～50cm的C20常態混凝土過渡。

2.4 壩體橫縫

碾壓混凝土橫縫的合理設計對避免碾壓混凝土壩體產生溫度裂縫具有重要作用。碾壓混凝土大壩橫縫縫距設計標準目前仍處于研究探索階段，大部分壩體橫縫設計是以經驗為依據的，目前幾乎所有碾壓混凝土大壩都設橫縫，分縫的間距和成縫結構均得到了完善和提高。

3 碾壓混凝土施工技術

3.1 碾壓混凝土施工強度

碾壓混凝土因其具有施工速度快的優點，而得到了廣泛應用。近年來，大型碾壓混凝土大壩施工中，碾壓混凝土日澆筑上萬立方已經較為普遍。即使是在小型碾壓混凝土壩施工中，碾壓混凝土的日澆筑方量通常也能達到一千立方以上。一般情況下，只有混凝土拌和系統的生產能力足夠高的情況下，碾壓混凝土的施工強度可以是同等條件下常態混凝土施工強度的 3倍以上。

3.2 碾壓混凝土的模板

早期的碾壓混凝土壩的施工采用常規移動模板和滑模，但隨著施工技術的不斷創新，目前國內大多數碾壓混凝土壩都采用連續翻升的懸臂模板。這種結構尺寸可適應壩體水平曲率變化大和豎向曲率變化大的特點。

3.3 碾壓混凝土的入倉

碾壓混凝土的入倉方式有：自卸汽車直接入倉、深槽皮帶機、塔帶機以及真空負壓溜槽等。其中自卸汽車直接入倉、深槽皮帶機、塔帶機等入倉方式都有各自的弱點，只能針對不同的施工情況選擇性的使用。目前我國首創了負壓真空溜槽法輸送碾壓混凝土，適用于壩肩較陡的大壩，該項技術在國內已經比較成熟，真空負壓溜槽的入倉方式由于其簡單、方便、成本低、易于操作，目前在國內得到廣泛使用。

4 結束語

深入研究我國碾壓混凝土筑壩技術的的特點和優勢，從而使之更好的為筑壩服務，同時在技術上不斷的進行創新，使我國碾壓混凝土筑壩技術得以不斷的完善，始終居于世界領先行列。

作者簡介：戴凌元（1974，2-），訥河市人，1999年晉升為水利工程高級工程師，從事水利工程設計工作。