| 单词 | 碾压混凝土坝 |
| 释义 | 【碾压混凝土坝】 拼译：roller compacted concrete dam 采用超干硬性混凝土经碾压建成的混凝土坝，简称RCCD或RCD，是兼有混凝土坝断面小耐冲和土石坝快速施工方法两类坝型优点的一种新坝型，它与常规混凝土坝的主要区别表现在：(1)筑坝材料采用坍落度接近于零的超干硬性混凝土；(2)采用自卸汽车或皮带运送机直接运送熟料上坝；(3)浇筑时不分缝分块，不设冷却水管，采用大面积铺填，推土机平仓，振动碾压实等工艺，有的用振动切缝机切横缝。 碾压混凝土坝的主要特点：(1)应用碾压混凝土可显著降低造价。根据美国1986年统计，碾压混凝土与常规混凝土的单价比，前者每方造价仅为后者的1／2，考虑到防渗等措施的投资，碾压混凝土坝仍远较常规混凝土坝经济，根据许多已完工或正在施工的工程统计，采用碾压混凝土施工节约造价大约在5%～15%左右；(2)碾压混凝土坝可以以日浇筑20000m3的强度在短期内建成，据统计平均每月可上升10m以上，特别是中小型坝可在一个枯水季完成，从而使导流工程造价比一般施工方法降低很多；(3)实测现场碾压混凝土质量可以证明，拉压强度能满足重力坝或拱坝的需要；(4)碾压混凝土本身是抗渗的，现场试验表明其渗透系数为10－7～10－11cm／s，但有些碾压混凝土坝漏水是由于层面的抗渗能力低造成的，因此，有些碾压混凝土坝上游面采用防渗设施。碾压混凝土坝由于施工速度快、造价低这两大优点，自20世纪70年代末期以来，得到了迅速发展。但在目前，一般仍多应用于坝体较厚的混凝土重力坝；对坝体单薄、工作面狭窄，或孔洞较多、施工干扰较大的混凝土坝尚少采用。由于碾压混凝土坝的研究尚处于初期阶段，理论上、技术上都还不够成熟，在材料、设计和施工等方面存在着不同的观点和方法，归纳起来有以下几种：1．在坝体与基岩的连接部位，设常规混凝土垫座，在坝顶和上、下游面，设常规混凝土保护层，其厚度与混凝土的配合比由工作条件如抗渗、抗冻、抗冲、耐磨、强度、构造和施工要求等确定。日本一般采用上游面的常规混凝土厚度为3m，在坝体内部，除廊道、管道周围根据强度要求设置一定厚度的少筋混凝土外，其余部分均为碾压混凝土，但水泥用量较多，粉煤灰掺量不大，一般粉煤灰掺量为胶凝材料总量的30%；碾压分层较厚(75～100cm)，碾压后间隔一定时间先进行层面处理，然后再填筑上层；坝体设横缝，横缝迎水面的止水和坝体排水管均设在常规混凝土内，碾压混凝土部分的横缝，在碾压后凝固前用振动切缝机造缝，横缝中间用聚氯乙烯板充填。这种类型基本上是从常规混凝土坝演变而来的，其防渗、防裂、防冻的性能较好，但水泥用量多，施工干扰也较大，缩短工期、降低造价的效益稍差。日本的岛地川坝、玉川坝等为典型代表。2．全剖面均为碾压混凝土，只利用常规混凝土模板作为坝面防护层；采用高粉煤灰掺量，高达胶凝材料总量的70%；胶凝材料数量变幅很大，有的只60～70kg／m3，有的达240～250kg／m3；施工采用薄层填筑，连续碾压，层面不进行处理，多数不切横缝。这种类型基本上是由碾压土石坝演变而来的。它构造简单，施工方便，建造速度快，经济效益高，但防渗、防裂、防冻性能稍差。美国的柳溪坝、中福克坝、上静水坝等均属这种类型。柳溪坝在美国修建最早(1981年建成)，初期漏水较严重，后经对坝体进行灌浆处理，才满足了防渗要求。3．剖面绝大部分为碾压混凝土，粉煤灰掺量较高，施工工艺与2类似，但在坝的上游设置专门的防渗结构，如敷设合成橡胶防渗薄板；设置沥青防渗层，并用预制钢筋混凝土护面板(兼作模板)；在上游面喷涂低粘度聚合物，形成防渗层；在上游面安装预制空格模板，随着坝体上升，在其中浇筑常规混凝土，或预填骨料，然后进行水泥灌浆，形成防渗板等。4．中国碾压混凝土坝通过实践，已形成了具有中国特色的碾压混凝土筑坝配套技术。其基本特点可概括为：高掺粉煤灰，低水泥用量，中等胶凝材料用量的混凝土；单独设置防渗结构，不设或少设横缝，大仓面连续浇筑等。水泥用量一般为50～60kg／m3粉煤灰的掺量约为55%～66%，胶凝材料用量一般为140～160kg／m3。应用结果表明，各工程都能达到设计规定的主要技术指标，而且强度都能大大超过设计要求。上述不同的型式和结构说明，碾压混凝土坝在材料、结构和施工工艺等方面存在着较大差别，有待于进一步研究探讨。但在某些结构和工程布置上，也有认识比较一致的地方。例如：在结构上，坝体内尽量少设廓道和孔洞，便于碾压；在导流建筑物布置上，最好利用隧洞导流，一次栏断河床，以便于全坝连续碾压施工，保证大坝施工质量；在水电站布置上，宜尽可能采用岸边引水式布置，如受地形、地质条件的限制，发电引水钢管必须穿过坝体时，尽可能采用坝身背管或坝基卧管方式，不宜采用坝内斜管式布置，以避免对施工的干扰。混凝土坝自20世纪初期开始使用以来，得到了很大发展，使坝工建设进入一个新阶段，但混凝土坝的施工速度成为影响它发展的主要障碍。1970年拉斐尔(J．M．RAPHAEL)提出了利用土坝的高效率填筑技术去填筑掺有水泥的粒状天然料，建造无坝缝重力坝，使碾压混凝土作为混凝土快速施工的一种方法，第1次被提了出来，并在短短的时间里引起坝工界的重视。美国首先进行了碾压混凝土方面的试验，指出碾压混凝土筑坝是一个新兴而富有极强生命力的施工方法。1976年提出用振动碾压混凝土筑坝的可行性报告，并在1982年建成坝高49m的柳溪坝。日本于1974年开始对碾压混凝土筑坝方法进行系统研究，并在1980年建成世界上第1座坝高88m的岛地川碾压混凝土坝。中国在1986年建成坝高56．8m的坑口碾压混凝土重力坝。截至1991年，全世界已建和在建的碾压混凝土坝80余座，正在设计的至少还有40余座。在中国，现在已有24座坝采用碾压混凝土技术，其中6座已建成，8座正在施工，10座在设计中，碾压混凝土不仅已应用于重力坝，而且也已用于拱坝。碾压混凝土坝已成为当代坝工建设技术主要发展方向之一。但由于它的历史不长，在设计和施工中还有不少亟待研究解决的课题，归纳起来主要有：(1)碾压混凝土性能(包括强度、抗渗、抗冻等)与水、水泥、粉煤灰(或其它掺和料)、骨料等的配合比之间的关系；(2)碾压混凝土性能与填筑层厚度、间隔时间以及振动碾压机理之间的关系；(3)耐久性研究，碾压混凝土筑坝只有十几年的历史，究竟它的耐久性如何，还有待于今后继续研究；(4)消除卸料时的分离现象，提高混凝土的均匀性；(5)提高碾压层面的处理质量和工作效率；(6)经济而有效的防渗措施；(7)研究新的施工设备和简易而有效的质量控制方法；(8)成层体系碾压混凝土坝温度场的仿真计算、渗流计算和稳定、应力计算；(9)研究温度控制、横缝间距和提高层面抗剪强度的措施等。【参考文献】：1 中国水利百科全书(第2卷)．北京：水力电力出版社，1990．1287～12902 国际碾压混凝土坝学术讨论会(中国，北京，1991，11．6～9)论文集(中文版)，1991，1～313 朱诗鳌．坝工技术史(下册)，1991，207～209(武汉水利电力大学博士生导师陆述远教授撰) |
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