武汉工程大学资土学院 湖北省武汉市 430073
摘要：改革开放后，我国的经济得到迅猛的发展。与此同时，与民生相关的基础设施与工程也得到了快速的发展。尤其是水利工程在我国经济发展以及人民生活中地位的不断提升，国家相关部门已经开始逐渐的重视水利工程的施工技术，同时不断在加大对水利工程的各方面的支持和投入。水利工程具有防洪、治涝、灌溉、供水和发电等功能，在国民经济中具有举足轻重的作用。碾压混凝土坝因自身特点得到广泛的应用，随着相关实验研究和实践探索，碾压混凝土坝的施工技术得到持续的创新与完善。对水利工程碾压混凝土坝施工技术进行详细的分析，能够有效的提升我国水利工程大坝施工的施工技术，同时也为水利工程施工技术朝着生态、创新的方向发展提供参考。
关键词：水利工程；碾压混凝土坝；碾压混凝土施工技术；分析
1碾压混凝土坝的发展状况
现阶段我国大坝施工常用的施工技术是混凝土碾压施工，其主要原因是混凝土碾压施工非常符合我国大坝施工施工具体条件以及施工实际环境。同时，对我国的水利工程建设成本十分有利，节约了不必要的现场施工成本。碾压混凝土坝是采用碾压土石坝的施工方法，使用干贫混凝土修建的混凝土坝，是混凝土坝施工的一种新技术。其特点是将土石坝大型施工机械用到混凝土坝施工上，实现快速、大仓面碾压施工。与常态混凝土相比，碾压混凝土具有节省水泥，施工程序简化，缩短工期，节省投资等优点，它是混凝土筑坝技术的一项革新，在技术经济上有很大的优势。
1970年美国加州大学拉斐尔教授首次提出碾压混凝土的概念[1]，正式大规模运用于大坝在1976年，迄今碾压混凝土坝这项新技术已被工程界人士所接受和认可，在施工，设计和机械等各方面取得了迅速的发展。1980年世界第一座碾压混凝土坝-日本岛地川重力坝修建成功。1982年建成了世界上第一座全碾压混凝土重力坝-美国柳溪坝，它的建成大大推动了碾压混凝土坝在各国的发展。我国虽起步晚，但发展很快。1981年我国最早的碾压混凝土坝-四川铜街子水电站修建成功。1986年建成了我国第一座全碾压混凝土重力坝-福建大田坑口坝，21世纪龙滩和光照两座碾压混凝土高坝开始建设，标志着我国已形成一套完整的碾压混凝土设计理论和施工技术体系。
2碾压混凝土坝的施工技术
十八大后，我国对水利工程施工的相关标准逐年提高。其原因是国家要对水利资源进行最合理优化利用，其次是近年来大坝的施工高度也不断地增高，多数大坝的高度在一百米以上。这就要求大坝的强度很高，从而对筑成坝体混凝土的凝结度提出了更高的要求[2]。关于碾压混凝土坝的施工技术，本文从碾压混凝土结构形式和施工工艺两个方面论述。
2.1碾压混凝土坝的结构形式
用碾压混凝土筑坝，通常在上游面设置常态混凝土防渗层以防内部碾压混凝土的层间渗透，即“金包银”防渗结构。它在碾压混凝土坝体和坝基之间浇筑一层常态混凝土垫层，在坝体上下游面设1.5-3.5m厚的常态混凝土作为防渗体，上下游防渗体常态混凝土与坝体碾压混凝土同步搭接浇筑上升。从实践情况看，防渗体效果好，可靠性高。此外有防冻要求的坝，下游面也用常态混凝土。除了“金包银”防渗结构，还有常态混凝土薄层防渗结构、钢筋混凝土面板防渗结构、混凝土防渗结构、沥青混合料防渗结构、薄膜防渗结构等。
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2.2碾压混凝土坝的施工工艺
碾压混凝土坝的施工程序是先在初浇层铺砂浆，自卸汽车运料入仓，平仓机平仓，振动压实机压实，振动切缝机切缝，切完缝再沿缝无振碾压两遍。这种施工工艺具有普遍性，各国在此基础上进行了创新，目前主要有三种类型。日本式的碾压混凝土筑坝方法，成为RCD。欧美各国根据其经验总结出一套碾压混凝土坝施工方法，称为RCC。我国在1980年在RCD和RCC的经验基础上总结了一套适合我国特点的碾压混凝土筑坝方法，称为RCCD。它是吸取了RCD和RCC的经验和教训，采用高掺粉煤灰的中等胶凝材料用量混凝土以及坝体少设横缝、不设纵缝、连续浇筑等适合我国情形的施工工艺，从而是我国的碾压混凝土坝施工技术取得更高的水平[3]。三种施工方法各有优缺点，其中我国的RCCD用胶凝材料多，水泥少，粉煤灰多，这有利于避免拌合料的分离，并使层面交接良好，混凝土发热量较低，也节省水泥。
3碾压混凝土坝的施工特点
与常态混凝土坝相比，碾压混凝土坝施工主要特点是采用干贫混凝土；大量掺加粉煤灰，减少水泥用量；采用通仓薄层浇筑等。
3.1采用干贫混凝土
碾压混凝土坝一般采用VC值为10～30s的干贫混凝土（低粘稠干硬混凝土）。干贫混凝土是由粗、细集料与一定的水泥和水配制而成的一种材料，其强度大大高于二灰稳定粒料、水泥稳定碎石等半刚性基层材料。干贫混凝土具有较高的强度和刚度，水温性好、抗冲刷能力强，采用干贫混凝土施工大大提高了碾压混凝土坝的强度、耐久性和抗渗性。由于其含胶结料量少，孔隙率一般较大，有利于界面水的排放，从而提高了碾压混凝土坝的抗冻性和抗腐蚀性。干贫混凝土能缓和土基的不均匀变形，可消除对坝体的不利影响和提高坝体的整体性。
3.2大量掺加粉煤灰
碾压混凝土是采用的干贫混凝土，要求掺水量少、水泥用量也少。但为了保持一定的胶凝材料，需要掺入大量粉煤灰，占胶凝材料的50%～70%。粉煤灰的掺入不仅可以减少混凝土的初期发热量，增加混凝土的后期强度，从而简化混凝土的温控措施，从而大大降低了施工成本。
3.3采用通仓薄层浇筑
碾压混凝土坝不采用传统的柱状浇筑法，而采用通仓薄层浇筑。这样不仅可以提高大坝的整体性和增加坝体的强度，还可以增加散热效果，取消冷却管，减少模板工程量，简化仓面作业，易普力与加快施工进度和降低施工成本。通仓浇筑要求尽量减少坝内孔洞，不设纵缝，坝段间的横缝用切割机切割，以尽量增大仓面面积，减少仓面作业的干扰，从而提高坝体的整体性和稳定性。
4总结
水利工程是我国重要的基础建设项目，关系着社会经济发展和人们的日常活动。水利工程的施工过程中最重要的施工项目是大坝主体的施工，大坝坝体的施工要求具有很强的防水性和强度。由于混凝土坝体施工主要是强度好，但是施工工艺较大，对于施工要求较高；石坝施工技术对于施工工艺以及施工要求较低，但是施工的强度不高。因此为了保障大坝的施工强度，我们通常会选择混凝土碾压的施工技术，这项技术结合了两者的优点[3]。水利工程大坝碾压混凝土施工最大的优点就是施工速度快、施工成本低、大坝整体性好、具有高强度。通过大坝碾压混凝土施工技术的分析，把握施工过程中各个细节，严格控制质量，建设服务人民和经得起历史考验的益民工程。
参考文献
[1]左红军.某碾压混凝土重力坝温控措施研究[J].四川水利发电，2010,29（5）.
[2]韩继波.水利工程大坝施工中的混凝土碾压施工技术分析[J].科技创新与应用，2016,08（24）.
[3]李璟.碾压混凝土坝上下游防渗结构型式研究[D].河海大学，2005.
[4]韩继波.水利工程大坝施工中的混凝土碾压施工技术分析[J].科技创新与应用，2016,08（24）.
论文作者:潘亚军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年2月上
论文发表时间:2017/6/6
标签：混凝土论文; 大坝论文; 施工技术论文; 水利工程论文; 我国论文; 防渗论文; 常态论文; 《建筑学研究前沿》2017年2月上论文;