碾压砼筑坝技术应用_土地开发                                    ．概述

　　中国自八十年代初开始对碾压筑坝技术进行全面研究探索以来，该项技术得以逐渐普遍推广及应用。目前，碾压砼筑坝技术已由低坝向高坝发展，重力坝向拱坝发展，并推广应用于围堰，加固和扩大溢满腔道以及修建公路等方面。截止至1996年底，我国已建、在建和设计中的Rcc坝共有53座，碾压砼筑坝技术日趋成熟。多年来，我国碾压砼坝主要推行“整体式或少分缝坝体结构，中胶凝材料、高掺粉煤灰砼、大仓面薄层连续浇筑”的技术模式，并在“七五”、“八五”乃至“九五”国家科技攻关项目中，结合铜街子、普定、沙牌、龙滩等工程，将碾压砼筑坝技术中的关键问题列为攻关项目，取得了一定成果，并已逐步推应用。

　　中国水利水电第八工程局组建于1952年，历经半个世纪，工程局已发展成为集设计、施工、科研、制造、安装为一体，以水利水电和工业与民用建筑为主业的国有工程施工总承包一级企业，先后在国内十七个省、市，自治区构筑了数十座大中型水电站，同时不断拓宽企业经营领域，相继承建了东南亚等国家的水电、公路工程项目。

1、我局自1986年开始碾压砼技术的试验研究工作，于1988年2月在东江双曲拱坝右岸高程294m公路基础上成功地进行了第一次碾压砼工业性生产试验，试验取得成功，砼的各项性能满足设计要求，并应用于东江双曲拱坝、1#重力墩上。

2、五强溪电站左岸上游碾压砼围堰

　　五强溪电站位于湖南（                农用地、                商住地、                工业地）                省沅陵县境内，左岸上游碾压砼围堰是我局自行设计和施工的碾压砼工程，为碾压砼过水围堰，堰型为重力式结构，围堰总长184.67m，最大堰高40.8m，碾压砼从1992年2月至4月结束，净工作日60天，平均日上升0.68m/d，月上升20.4m，共洚筑碾压砼6.56万m3。

3、普定碾压砼坝施工

　　普定水电站位于贵州（                农用地、                商住地、                工业地）                省普定县三岔河中游河段，拱坝体型为圆心，变中心角的双曲非对称碾压砼拱坝。坝高75m，坝顶宽6.3m，坝顶长196m，坝体厚高比0.376，坝体迎水面为厚6.5m～1.8m作为坝体防渗的二级配碾压砼，下游部位为三级配碾压砼。坝体砼总量14.99万m3，其中碾压砼12.7万m3，占坝体砼总量的84.7%。

　　工程于1992年元月开盘浇筑碾压至1993年5月底施工结束，利用二个枯水期低温季节共计9.6个月，分13层浇筑，历时290天，高质量高速度地建成了我国第一座靠碾压砼自身防渗的大坝。

　　普定碾压砼拱坝是我国第一座采用全断面碾压砼筑坝技术兴建的拱坝，被列为国家“八五”科技攻关项目，并取得了一些高质量高水平的科技成果，在施工技术方面，成功地采用了尤其坟砼层间结合技术、措施和方法，碾压砼施工法、异种砼施工法，洒铺水泥灰浆作业法，汽车卸料叠压式串链摊铺法和碾压标准，vc值的动态控制、特殊气候条件下的施工等一些带突破性的精细施工方法，特别是自行设计的上下交替连续上升可调式全悬臂大模板的成功应用，解决了碾压砼连续上升的关键技术问题，以高掺粉煤灰，低水泥用量的中富胶凝材料的二级碾压砼自身防渗，是碾压砼筑坝技术上的重大突破，在我国沿属首次，《碾压砼通仓、连续施工工艺研究》和《碾压砼现场质量控制研究》均达到了较高水平。

4、五强溪水电站永久船闸右导航墙施工

　　五强溪水电站永久通航建筑物为连续三级船库，总水头60.9m，船闸右导航墙是永久船闸出口导航建筑物，其墙尾部D9～D13块计95m长，采用碾压砼施工，三级配，设计标号R90 200#。工程于1994年2月19日至3月16日完成，共浇筑碾压砼1.16万m3。

5、江垭水利枢纽上游围堰施工

　　江垭（水利枢纽）碾压砼重力坝上游围堰设计为单曲拱围堰，围堰采用全断面碾压砼连续施工，砼设计标号R90 150#，三级配。碾压砼于1995年3月13日开盘浇筑至4月30日完工，历时49天共浇筑砼3.7万m3。

6、云南（                农用地、                商住地、                工业地）                大朝山碾压砼重力坝碾压砼围堰施工

　　大朝山右岸地下厂房，长尾水隧洞布置方案，（总装机容量13.5万KW，挡河坝最水电站是澜沧江梯级规划中紧接漫湾水电站的下一个梯级电站，枢纽工程采用碾压砼重力坝，大坝高115m,坝顶总长480m，共分23个坝段组成，施工导流采用隧洞分流，上游为碾压砼过水拱围堰。（枢纽主体砼工程总量193万m3,其中碾压砼90万m3,常态砼100万m3。）工程由以八局为责任方的“八.三”联营体承担施工，（碾压砼于1992年8月主体工程正式开工，目前下在建设之中）。

1）上游围堰为四心圆双曲碾压砼拱过水围堰，（最大堰高54m，堰顶轴线长175.5m，顶拱中心角58.09度，堰顶宽6.3～7.89m，砼垫座上下游宽21m，底部宽度为12.95～20.97m），堰体基础面设1m厚常态砼垫层，碾压砼围堰于1998年2月7日开始至6月10日共浇筑砼8.43万m3,施工中达到了日平均上升0.78m，月平均上升20.25m，围堰采用双掺凝灰岩和磷矿渣混磨料代替国内常用的粉煤灰取得了成功，施工质量优良。

　　2）碾压砼重力坝

　　大朝山水电站就地取赦采用凝灰岩与磷矿渣混合磨细作为全断面碾压砼坝的掺合料，不仅解决了本工程无粉煤灰资源的碾压砼掺合料问题，获得明显的技术经济效果，同时将为类似条件地区修筑碾压砼坝提供经验，我局已在上游碾压砼拱围堰施工进行了生产性试验，进一步优化碾压砼配合比，并应用于大坝施工中，同时将结合施工对夏季高温季节高坝碾压砼施工难题进行研究攻关。

7、昆明（                农用地、                商住地、                工业地）                红坡碾压砼重力坝

　　红坡碾压砼重力坝位于昆明市西山区。（最大坝高55.2m，坝顶高程2009.2m，最大拱轴圆心角83.71度，拱轴半径167m，坝顶弧长224m，坝顶宽4.5m，坝底最大宽度26.525m，主体工程砼总量7.5万m3,其中碾压春7.03万m3,常态砼0.47万m3）重力坝由二条诱导缝分成三个部分，采用碾压砼自岙防渗全断面碾压施工，工程即将完工。

8、四川（                农用地、                商住地、                工业地）                省沙牌碾压砼拱坝

　　沙牌水电站位于四川省阿坝（                农用地、                商住地、                工业地）                藏族自治州汶川县境内，是岷江支流草坡河上游的一个梯级电站，坝址位于草坡河上沙牌村牛厂沟附近，距成都（                农用地、                商住地、                工业地）                136 Km。

　　沙牌大坝为目前世界上在建最高的全断面RCC拱坝，被列为国家“九.五”重点科技攻关项目——“100m以上高碾压砼拱坝研究”的依托工程。主要工程量为：土石方开挖64万m3，砼浇筑39 .2万m3,（其中RCC砼36.5万m3）, 钢筋制安800t，金结安装340t. 大坝主体工程于1999年3月9日正式开盘浇筑砼。

　　沙牌碾压砼大坝为三心单曲拱坝，正常蓄水位高程1866m,总库容量0.18亿m3，坝顶高程1867.5m,最大坝高132m,坝底宽28m,坝顶宽9.5m。

　　沙牌碾压砼电站大坝采用人工砂石料，共需砂石料约90万t。砂石系统的生产能力300 t/h。大坝RCC最大的浇筑仓面面积3600m2，砼生产强度为130m3/h，砼系统由我局自行研制的全自动连续强制式拌和楼（生产能力：200m3/h）和3X1.0m3郑州（                农用地、                商住地、                工业地）                楼各一台组成。

　　根椐大坝的地形情况，砼入仓主要采用低线公路汽车直接入仓和高线公路左岸真空溜管入仓的方案。

　　大坝施工采用全断面碾压通仓薄层连续上升施工工艺，坝体除廊道四周及建基面等局部采用常态砼或改性砼外，其余全部采用碾压砼施工，计划在99年12月底将大坝升至坝顶高程。

二．碾压砼施工

1、原材料及配合比：

　　1）碾压砼配合比设计与施工针对我国粉煤灰资源丰富的特点，并重点考虑了简化温控、减少分缝和连续浇筑性病怪面结合质量等因素，主要采用“小水灰比、中胶凝用量，高掺粉煤灰，低水泥用量”的砼基本组成模式，一般胶凝材料为ｘｘKg/m3,水泥用量为ｘｘKg/m3 ，粉煤灰掺量约50～70%。实践结果表明配制的碾压砼物理力学性能均达到甚至超过设计指标。

　　2）同时，就工程实际情况掺加引气剂，高效减水、缓凝剂在骨料中，适当调整微颗粒（0.15mm以下）含量，一般为13～17%。粉煤灰砼性能较好。

　　3）大朝山砼配合比采用当地材料磷矿渣和凝灰岩混合磨细代替国内常见的粉煤灰，磷矿渣与凝灰岩的掺入对碾压砼有缓凝作用，有得于层间结合和大坝温度控制，同时采用FDN高效减水剂，对高温条件下施工有利。

2、砼拌和

　　我局碾压砼拌和一般采用常规砼拌和系统，主要采用3×1.5m3自落式和3×1.5m3的连续强制式拌和机。

　　1）自落式拌和机宜选择好投料顺序，以避免砼“粘罐”现象，根据工程具体情况，我局在普定、五强溪等工程中分别采用了两种不同的投料顺序均取得了满意的效果。

2）我局自行研制的连续式强制式全自动碾压砼拌和机是国家“九.五”攻关项目成果，可完成配料、拌和，出料连续作业，设计产量200m3/h。

　　普定工程投料顺序：

　　（大石+小石）—水泥—（水+外加剂）—（中石+砂）—粉煤灰

　　五强溪工程投料顺序：

　　（中石+小石）—砂—（粉煤灰+水泥）—大石—（水+外加剂）

3、砼运输

　　碾压砼运输主要采用了以下三种方式：

　　1）自卸汽车直接入仓：此运输方式为国内外工程所常用，在施工中应解决汽车如何进仓和防止汽车将泥土、污物及水带进仓等问题，并设法防止或减轻因装卸料及运输过程引起的砼分离。

　　[结合地形利用当地材料分层填筑入仓道路]

　　[汽车入仓封仓口的施工]

　　[入仓前冲洗碎石脱水路面]

　　[二点法下料及卸料]

　　2）、自卸汽车加斜坡负压溜槽入仓

　　该运输方式对高山陕谷地区，高落差条伯下碾压砼垂直运输而言是一种简单经济的有效手段。其利用真空溜管、负压原理，来控制砼下落速度，以期达到砼不分离，不飞溅的目的，在我局已建工程中已得到成功运用，真空溜管入仓高差目前一般仅达50m左右，超过此高度，多采用接力的办法解决，为此，我局正在有关工程进行100m级真空溜管的研究。[普定、大朝山]

　　3）、第三种是根据工程实际情况采用传统的门机和缆机进行垂直和水平运输。[洪江、普定、东江]

4.卸料摊铺

　　1）一般采用自卸汽车卸料，推土机或平仓机进行平仓摊铺。自卸汽车卸料难免骨料分离，并易局部集中于底部层面上，影响碾压密实性和层面结合质量，我局采用汽车入仓两点叠压式卸料和串链摊铺法并辅以人工分散集中的粗骨料，取得了较好效果。

　　2）卸料平仓方向一般与坝轴线平行，并根据砼的拌和运输能力，从上游往下游分成条带进行铺料，铺料厚度一般采用30mm左右薄层摊铺碾压。

5.碾压

　　1）我局常用的振动碾有：德国BOMAG振动碾BW200、BW201AD、BW202AD和BW75S等，性能见表：

　　2）当采用大碾碾压时，振动碾行走速度一般在1.0～1.5km/h之间，碾压参数宜通过试验确定，一般采用无振2遍—有振6～8遍—无振2遍的作业程序；对于小碾来说，有振碾压的遍数宜达26～30遍，对连续上升的层面，一般可省去最后的无振2遍。

　　3）砼碾压多分条带，采用“进退错矩法”进行，在大坝迎水面3m范围内.