中国碾压混凝土筑坝技术发展及特点研究.pdfVIP

中国碾压混凝土筑坝技术发展及特点 梅锦煜郑桂斌 (中国人民武装警察部队水电指挥部) [摘要]经20多年的试验研究和工程实践，我国碾压混凝土筑坝技术的混凝 土配合比、大坝填筑入仓方法、摊铺碾压、模板工艺、坝体分缝、坝体防渗、温 控防裂等方面，在设计和施工领域取得了一批有价值的成果，推动了我国碾压混 凝土筑坝技术的快速发展，多项指标处于国际领先水平。 1碾压混凝土筑坝技术的发展 碾压混凝土技术是干硬性混凝土利用土石坝施工工艺，以振动碾压实的一种新的混凝 土施工技术，突破了传统的混凝土大坝柱状浇筑法。它具有机械化程度高、简化施工程序、 缩短工期、节省投资等特点，成为水利水电工程首选坝型之一。 碾压混凝土筑坝技术20世纪70年代由国外首先起用，我国于80年代初开始研究，并 于1986年建成了第一座碾压混凝土重力坝——福建省坑口大坝。在推广初期，部分学者对 层间结合、坝体防渗等产生疑虑和争论，曾一度减缓了碾压混凝土坝的应用进程。随着深 入的试验研究，原材料、混凝土配合比及施工机械、旅工工艺的改进，先进科学的设计理 论和实践，碾压混凝土筑坝技术不断提高，日趋完善，解决了各类问题：采用高掺粉煤灰 等外掺料，选用适宜的水泥、砂石骨料、优质复合型外加剂，针对具体工程特点确定优化 的混凝土配合比；对碾压混凝土拌和、运输、摊铺、压实的机械设备不断改进；不断调整 混凝土稠度VC值的控制范围；在混凝土摊铺、浇筑、分缝处理、分层碾压、模板工程等施 工工艺不断改进和提高；研究了变态混凝土、斜层平摊铺筑、诱导缝施工及恶劣环境下的 施工技术等新工艺；进一步提高了碾压混凝土大坝的质量，其各项物理力学指标均可达到 设计要求，对垂直、水平及其他方向的混凝土芯检查，芯样已超过lOm(若不受钻孔机具 限制，可能会更长)，压水试验的透水率平均小于1Lu，抗剪断试验的破坏面一般不在层间 结合面，观测仪器的数值均证实大坝运行正常，大坝渗漏、变形值与常态混凝土相同。在 大坝设计方面也有很大突破，除重力坝外，还设计采用了拱坝、包括设计指标很先进的双 曲拱坝。 近几年来，我国碾压混凝土筑坝技术得到了飞速发展。1993年建成了当时世界上最高 的坝高75m普定重力拱坝，1996年竣工的福建溪柄拱坝厚高比仅0．19，为世界上第一座碾 压混凝土薄拱坝，2001年建成目前世界上最高的(坝高132m)沙牌碾压混凝土三心重力拱 坝和厚高比最小的(o．17)甘肃省龙首碾压混凝土双曲拱坝(坝高80re)；在建的龙滩大坝 2D (坝高初期196m，终期216．5m)是世界上最高的碾压混凝土重力坝；坑口碾压混凝土重力 坝、普定碾压混凝土拱坝两个项目均获国家科学技术进步一等奖，并在拱坝设计、分缝、并 缝、温控及防渗等方面都取得了宝贵经验。随着施工水平和能力的提高，我国碾压混凝土 填筑速度有了明显进步，三峡三期上游碾压混凝土重力式围堰高121m，仅用4个月完成总 方量110万m3。其月、日最高强度达到47．5万m3、2．1万m3，均居世界首位。据初步统 计截至2005年底，我国已建成的碾压混凝土坝61座，围堰22座，在建的碾压混凝土大坝 35座，拟建的碾压混凝土坝31座，我国碾压混凝土筑坝技术已处于国际领先地位。表1、表 2列出了20年来我国所建碾压混凝土大坝及部分lOOm以上大坝的参数，图1为部分大坝 典型断面。 表1 20年间我国建成碾压混凝土坝一览表 年份 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 座数 1 O 0 4 1 1 3 4 3 1 年份 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 座数 2 3 4 7 5 5 4 4 4 5 表2 已建、在建lOOm以上部分碾压混凝土大坝 坝高 坝体积O／ms) 总库容 装机容量 序号 坝名 河流 坝型 阶段