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浅谈碾压混凝土坝及其施工技术

硕士3班151302020056伍超

摘要：碾压混凝土坝是常态混凝土坝与土石坝激烈竞争中产生出来的一种新坝型。它综合了混凝土坝运行安全和土石坝快速施工的特性，具有快速与经济两大优势。本文简要介绍了碾压混凝土坝的发展概况、类型、上游面防渗结构和施工优缺点，以及碾压混凝土坝的施工技术。

关键字：碾压混凝土坝、RCD、RCC、碾压混凝土、常态混凝土、振动碾、层厚、收缩缝

一．碾压混凝土坝基本知识

采用超干硬性的混凝土经逐层铺填碾压而成的混凝土坝。碾压混凝土坝是将土石坝碾压设备和技术应用于混凝土坝施工的一种新坝型。

1.发展概况

1975年，美国陆军工程团在巴基斯坦的塔贝拉坝泄洪隧洞的修复工程中，首次采用了未经筛选的砂砾石加少量水泥拌和混凝土，经振动碾压，修复被冲毁的部位。在42d内浇筑了35万m3

1981年3月，日本建成了世界上的第一座碾压混凝土重力坝——高89m的岛地川坝，1982年美国接着建成了世界上第一座全碾压混凝土坝——高52m的柳溪坝，此后碾压混凝土筑坝技术便在世界各国获得广泛应用，发展十分迅速。截至1998年底，世界上已建和在建坝高超过15m的碾压混凝土坝有210多座，其中坝高在100m以上的有24座，约占10%。

我国于1978年开始进行碾压混凝土筑坝技术的研究。1979年的龚嘴水电站第一次进行了碾压混凝土野外实验，1984年采用碾压混凝土建成了铜街子水电站左岸牛石溪沟1号坝，1986年，在福建坑口建成了我国第一座碾压混凝土坝，坝高57m。到2005年底，我国已建、在建的碾压混凝土坝已有近100座，其中坝高超过100m的有23座，均在世界上排名首位。

此外，我国在将碾压混凝土用于临时性工程即围堰工程方面，也取得较大成就。如隔河岩、水口、五强溪、三大朝山、龙滩等大型水利枢纽工程，都采用碾压混凝土围堰进行施工导流，发挥了巨大作用。

2.类型

2.1.按坝型分类

碾压混凝土坝按坝型主要分为重力坝和拱坝两种。

碾压混凝土重力坝的工作原理与常规重力坝同，只是在混凝土材料和坝体构造上要适应碾压混凝土的施工方法。

2.2.按坝体材料分区不同分类

国内外建造的碾压混凝土坝根据坝体材料分区不同大体可分为两类：

其一是以日本的岛地川坝为代表的“金包银”型式的碾压混凝土坝（简称RCD），如日本的玉川坝、我国的水口坝、观音阁坝和白石坝等。“金包银”型式的碾压混凝土坝的坝体内部采用碾压混凝土填筑，外部用常态混凝土（一般2~3m厚）进行防渗和保护。

其二是以美国的上静水坝为代表的全碾压混凝土坝型式（简称RCC），如我国的普定坝、江垭坝等。全碾压混凝土坝的坝体全断面采用碾压混凝土，利用碾压混凝土自身防渗或只在上游面设立薄层防渗层。

2.3.按胶凝材料用量分类

（1）富浆碾压混凝土坝

这类坝的碾压混凝土中，胶凝材料的用量为180~250kg/m

（2）中等胶凝材料碾压混凝土坝

这类坝的碾压混凝土中，胶凝材料的用量为140~170kg/m3

（3）RCD坝

这类坝是日本特有的，其碾压混凝土中胶凝材料的用量为120~130kg/m

（2）在工程正式开工前，骨料加工就能启动并可全力工作。

（3）在碾压混凝土浇筑过程中，骨料的使用量可能会大于骨料的生产能力。

（4）当生产的骨料偶尔不符合技术要求时，可通过与大型堆料场存储的合格骨料进行混合以达到技术要求，使其得以利用。

2.碾压混凝土生产

碾压混凝土搅拌机的生产能力必须能够满足混凝土浇筑高速度的要求，且能够使碾压混凝土拌和均匀。搅拌机的间歇时间应尽可能少或没有，预先安排的搅拌机的维修与保养工作应仔细规划和快速完成。

3.运输与摊铺

3.1.碾压混凝土从搅拌站运至浇筑仓面的运输方式

应用最普遍的是采用卡车直接入仓，超过50%的工程采用该运输方式；其次是采用皮带机+卡车联合运输，即先用皮带机入仓，然后用仓面卡车水平运至浇筑点；还有其他运输方式，如采用缆车入仓，再用仓面卡车运至浇筑点（该法只在RCD坝的运输中采用过）；用皮带机将混凝土直接从搅拌站运至浇筑点，该方法用在大型工程（混凝土方量大于100万m3

任何运输方式都有优缺点，但无论采用何种方法，选用的设备都必须使骨料分离程度保持在最低限度。在最大骨料粒径最大、工作性较低的碾压混凝土运输与浇筑过程中，骨料分离曾是严重的问题。

3.2.开始浇筑

坝体与基础的结合面是大坝结构中最关键的部位之一。尽管在一些碾压混凝土坝中曾直接采用碾压混凝土填充基础孔洞，并用气动式压实机将其压实，但多数情况采用常态混凝土浇筑基础形成平台，然后再开始浇筑碾压混凝土。基础常态混凝土与其上采用的碾压混凝土尽管工作性不同，但性能接近。基础垫层面积一般最少为400~500m2

浇筑坝肩部分碾压混凝土时，一般要先铺垫层混凝土