碾压混凝土坝施工.doc

第一章
碾压混凝土坝基本知识

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,首次采用了未经筛洗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m混凝土,显示了碾压混凝上快速施工的巨大潜力。
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。我国在建的广西红水河龙滩大坝是目前世界上最高的碾压混凝土坝,,碾压混凝土方量达480万m3。,是世界上最高的碾压混凝土拱坝。表1—1为我国部分已建、在建碾压混凝土坝(坝高50m以上)统计表。
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、三峡、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。目前我国已建的碾压混凝土围堰有21座。表1—2为我国部分已建的碾压混凝土围堰统计表。
第二章
碾压混凝土的组成材料
碾压混凝土是由水泥,掺合料、水、砂、石子及外加剂等六种材料组成。水泥和掺合料又统称胶凝材料。碾压混凝土的形成机理与常态混凝土相同:胶凝材料与水混合形成胶凝材料浆;胶凝材料浆包裹砂子颗粒,填充砂子间的空隙,并与砂子一起形成砂浆;砂浆则包裹石子颗粒并填充石子间的空隙,再加上外加剂,便形成了碾压混凝土结构体。在碾压混凝土拌和物中,胶凝材料浆在砂石颗粒间起“润滑”作用,使拌和物具有施工所要求的工作度。硬化后的胶凝材料浆体把骨科牢固地胶结成整体。碾压混凝土中的骨料构成混凝土的“骨架”,并一定程度地改善混凝土的某些性能(如减少混凝土的体积变形,降低混凝土的温升等)。外加剂的作用是,改善碾压混凝土拌和物的工作性能,提高碾压混凝土的抗冻、抗裂和抗渗等性能;是必不可少的组成材料。
这些原材料的性质在很大程度上影响着碾压混凝土的性能,特别是胶凝材料的选择、外加剂的选用、粉煤灰的应用技术等,对碾压混凝土的和易性和施工质量会产生很大的影响。为了保证碾压混凝土具有良好的技术性能,并降低工程造价,必须了解各种原材料的特性,对其进行合理地选择。
水泥
水泥是碾压混凝土组成材料中的一个重要部分,对碾压混凝土的力学和物理性能具有决定性的作用。
水泥品种
凡是硅酸盐系列的水泥都可用于配制碾压混凝土,包括硅酸盐水泥(含中热硅酸盐水泥)、普通水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。水泥品种的选择,应根据工程设计要求通过试验进行。大体积碾压混凝土宜采用中、低热水泥。当工程有特殊要求时,可采用专用水泥。此外,碾压混凝土施工所用水泥,宜定厂、定品种供应,不宜在施工过程中更换水泥厂家和水泥品种。

。过去曾规定,大体积重要建筑物,内部的碾压棍凝土,应使用标号不低于425号的低热(或中热)硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,并掺适量的掺合料。一般建筑物及临时建筑物内部的碾压混凝土,且混凝土设计强度较低时,可使用掺有混合材料的325号或425号水泥。实际上,我国近年建成的大型碾压混凝土工程,如江垭、大朝山、蔺河口、石门子、围堰都是使用的525号水泥。
质量要求
除了有特殊要求的水泥外,碾压混凝土使用的水泥质量要求与用于常态混凝土的水泥
相同。

为了节约水泥,改善碾压混凝土性能,降低水化热温升,在碾压混凝土中可掺入一些矿物质磨细料,称为掺合料。
掺合料的作用及分类
为适应碾压混凝土的连续、快速施工,必须解决大体积混凝土施工水化热问题。从施工工艺角度考虑,在混凝土中设置冷却水管以降低内部水化热的方法虽然可行,但不适合碾压混凝土快速施工的要求,因此仅有少数工程采用。从混凝土配合比的角度考虑,混凝土应尽可能降低水泥用量。然而,为了满足施工对工作度及结构设计对混凝土提出