（中国水利水电第十二工程局有限公司 321027）
摘要：随着RCC 坝型的广泛兴建，其施工工艺、材料以及质量控制等方面的技术得到了较大的发展。RCC 筑坝技术，经多年的工程实践，也积累了丰富的施工经验。本文对水电站RCC 大坝的关键施工技术进行分析，介绍了碾压混凝土施工。
关键词：水电站RCC；碾压混凝土；施工技术
碾压混凝土技术是指使用振动碾在坝体上将干硬性混凝土进行铺筑、碾压成型的工艺过程。这种技术是使用火山灰质、水泥等掺合料或者某些惰性的填料和水、砂以及粗骨料进行拌制，制成一种无塌落度的混凝土，然后运输到达大坝施工场，并使用振动碾进行分层压实。使用这种技术建造的大坝具有混凝土的强度高、体积小、坝身可溢性、防渗功能好等优点，而且其施工过程简单、经济和快捷，因而在水电站等有关的大坝建设方面应用广泛。
一、工程概况
某水电站大坝坝顶高程为229.0m，坝顶宽度为8m，坝顶长度为345.0m，最大高度为114m，分成17个坝段浇筑，RCC约80万m3。
二、收缩缝形成技术
横向收缩缝的类型和间隔，与RCC重力坝不同，RCC拱坝横向收缩缝的形成需要与施工步骤和所使用的灌浆系统一同考虑和设置。收缩缝技术多种多样，对收缩缝的类型和设置技术已进行过深入研究，并成功应用于RCC拱坝建设中，传统横向收缩缝最常用于RCC拱坝，即可单设一种，也可二者相结合设置。
众所周知，拱坝容易受不规则裂缝的损害。无灌浆的横向收缩缝可能会破坏拱结构的整体性，削弱拱效应的发挥，进而影响大坝稳定性。因此，在RCC拱坝设计和施工中，控制裂缝的发生是首要任务。横向收缩缝是人为安置在坝体中的可控裂缝，旨在防止不规则裂缝的产生。
研究和经验表明，混凝土温度变化和自身体积变化产生的应力是收缩缝布置和类型选择中的关键因素。当坝高不超过70m的RCC拱坝不布置传统收缩缝时，此类应力不会影响其稳定性；但当坝高超过70m时，为避免超应力现象的发生，应布置传统收缩缝或者使之与诱导缝结合布置，以确保坝体的整体性。
原则上，为降低施工成本，RCC拱坝的横向收缩缝数量应控制为最少，距离建基面的起始高程应尽量高，因为收缩缝的施工会与RCC施工相干扰。换言之，横向收缩缝的间距应尽可能大，无横向收缩缝的坝体下部应尽可能填筑得高一点。因此，RCC填筑应安排在低温季节开始，从而增加建基面上无收缩缝坝体的高度。值得注意的是，收缩缝间距常根据温控措施、施工程序和规定的施工进度进行调整。此外，RCC拱坝不需要设置纵缝。
三、高升层快速施工技术
根据混凝土生产能力、现场施工条件及不同气候特点，深入研究高升层RCC入仓方案、分缝分块方案及升层高度。
1、入仓手段
（1）自卸汽车直接入仓。在能够布置入仓道路的部位坚持汽车入仓，其入仓强度大，效率高，质量满足要求。（2）设备组合浇筑法。提前做好浇筑设备的工作效率测算表及组合表，确保各项数据准确，以便充分发挥塔带机、胎带机、溜槽+汽车仓内转料等连续、高强度浇筑的特点，极大地提升了设备浇筑效率。（3）满管溜管浇筑。采用组合设备外，还可以布置了两组满管溜管，单组满管溜管最低浇筑强度，以更好地满足混凝土入仓强度要求。（4）高强度入仓设备+辅助浇筑设备紧密配合。塔带机、胎带机、溜槽+汽车仓内转料等综合措施能满足RCC高强度入仓要求，缆机、门塔机等辅助设备可实现机拌变态混凝土、砂浆同步入仓，设备配合相得益彰。
2、冷却水管铺设、定位与集中上引措施。对大坝RCC一般都需要埋设冷却水管进行初、中期冷却，以满足温控要求。对冷却水管的选材与埋设施工建议如下。
（1）采用抗拉能力强、易弯曲的高密度聚乙烯冷却水管。为保证冷却效果，单根冷却水管长度宜控制在200m以内。水管应布设在热升层上，不宜铺设在施工缝面上。（2）仓面较大时，可将仓面分为几个区域，分区域在不同的浇筑坯层铺设水管，以减少对连续碾压施工的影响。（3）冷却水管接头宜放在变态混凝土区域，避免碾压时受损。（4）冷却水管铺设完成后分多束从大坝下游集中垂直上引，为仓面机械化、连续作业施工创造条件。同时为防止冷却水管集中成束上引造成区域混凝土超冷形成质量缺陷，在集中上引部位预埋钢管，将冷却水管并束穿过钢管后引入廊道。
3、过廊道施工措施。坝体廊道将RCC施工仓面分割为独立的小仓，不利于RCC通仓快速上升，如考虑采用汽车入仓通仓浇筑，则进料通道也将受到廊道制约，无法实现汽车入仓条件，进而影响整体施工进度。同时，预留过廊道的通道，满足了汽车快速入仓的施工要求，并通过合理的恢复措施，确保了廊道施工质量。如在廊道侧墙及顶拱施工时，部分廊道部位预留6m宽的汽车临时通道，临时通道处的侧墙、顶拱模板暂不安装，浇筑过程中采用码放预制块的形式随仓面上升，预制块码放宽度超出廊道侧墙两侧各0.5m。待本仓混凝土浇筑完成后，采用设备将预制块吊出，恢复廊道钢筋、架立廊道侧墙及顶拱模板，再利用常态混凝土将廊道恢复成型。施工过程中预制块应码放整齐，预制块与混凝土之间用彩条布分隔，预制块拆除后在原结合面上布置过缝插筋。该方案操作简单，预留的过廊道通道体型恢复控制较容易，能最大限度地发挥汽车入仓的优势，保证了RCC的快速施工。
四、机拌变态混凝土技术
变态混凝土主要用于大坝上下游面、靠岸坡部位、止水埋设处、廊道周边、电梯井和其它孔口周边以及振动碾压不到的区域。变态混凝土施工质量的关键是加浆振捣，如何定量加浆是关键控制点。工程施工初期，变态混凝土施工实行定人、定部位、定工具、定加浆量“四定”管理，但对于大仓面RCC施工，存在加浆战线长、供浆困难、投入劳动力大等难点，且加浆的均匀性难以保证。之后进行工艺改进，采用了机拌变态混凝土施工技术，即按照加浆配合比直接在拌和楼生产变态混凝土见表，直接入仓浇筑的方式，确保了变态混凝土施工质量。
从表可以看出，变态混凝土相比同强度等级的RCC，每立方米要多用胶材62kg。因胶材用量多，变态混凝土的收缩要大于RCC，存在变态混凝土与RCC结合部变形不协调的问题。相比仓面加浆方式，机拌变态混凝土不仅有利于保证质量，还可适当降低胶材用量，对RCC与常态混凝土结合部变形协调问题有所改善。
变态区混凝土施工，可采用先碾压区后变态区或先变态区后碾压区的顺序进行，并视现场情况选用，但一个部位的施工顺序一经选定则不宜再做调整。应采用与RCC初凝时间相近的变态混凝土配合比，努力控制异种混凝土初凝时间之差不大于2h。结构简单的边角和模板周边部位的变态区混凝土宜使用机械振捣臂振捣，既可保证异种混凝土的搭接质量，又能提高工效。从实际做法和效果看，可通过坯层的快速覆盖来弥补异种混凝土之间初凝时间不同步的问题。由于目前RCC的发展趋势已由干贫性高VC值逐步发展为富浆低VC值，实际胶材用量逐步增大，而大坝所用常态混凝土随着配合比技术的发展，从降低水化热和有效利用后期强度出发，其胶材用量逐步降低，加之高掺粉煤灰，两者性能正在逐步趋近。而从机拌变态混凝土的应用情况来看，其配合比构成也接近常态混凝土，胶材用量相当，但常态混凝土水泥用量略大，因此机拌变态混凝土相较于常态混凝土更能保证结合部位的施工质量。
水电站地质条件异常复杂，坝基处理施工难度极大。根据现场情况及有关研究成果，对碾压混凝土高升层快速施工技术，即冷却水管铺设定位与集中上引技术、垂直冷却水管通水技术、机伴变态混凝土技术，在实践中进行了有益地探索。
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论文作者:章明李
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/14
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