简述碾压混凝土坝的特点
[摘要]碾压混凝土坝，是指用振动碾分层碾压干硬性混凝土筑成的坝。

碾压混凝土超干硬性，动力条件下细颗粒摇摆粗颗粒重新排列。

常态混凝土水泥砂浆液化，粗骨料自重下沉，重新排列，细颗粒充填空隙，保证密度。

本文现就碾压混凝土坝的特点做简要论述。

【关键词】碾压；混凝土坝；重力坝；施工
碾压混凝土密实度与水灰比、混凝土成分、振动功能、施工方法有关，选用最优单位用浆时，碾压混凝土容重最大，施工时稠密度的掌控与用水量有着密切的关系。

在混凝土重力坝工程施工中，结合各种新技术和新方法不断创新，通过采用仿真试验来提高应力的分布状况，确保工程的施工质量。

碾压混凝土坝是近几十年来发展并得到广泛应用的一种新的筑坝技术，与过去普通混凝土坝施工有所不同的是在施工中不是采用振捣密实的方式进行施工，而是采用薄层摊铺，逐层碾压和逐层上升填筑的特点进行施工，是将普通混凝土坝结构与材料和土坝施工方法结合起来，并针对两者之中存在的优势进行综合选用，经过合理的选择与改进，从而形成了一种新的筑坝技术。

一、施工方法
（1）大仓面薄层（30～70cm，有些可达100cm）可连续快速浇筑。

仓面面积可达3000～5000m2，气温较高时达3000m2。

（2）混凝土运输，可用固定式缆车、斜坡道卷扬机、自卸汽车、皮带运输机等。

（3）平仓，可用平仓机或推土机、专门研制的摊铺机（每层分几次平仓）。

（4）碾压机具，可用振动碾（自行式、牵引式）。

（5）切割或埋设木板造缝，可用切割机在混凝土初凝前进行，以确保切开后不再闭合。

这应在缝中插入填板或贯入附着性低的填缝材料，或用预裂孔（“邮票孔式”）。

（6）层面需冲刷刷毛，并铺砂浆。

二、碾压混凝土重力坝的构造特点
1、设缝
碾压混凝土重力坝不设纵缝，这与国际上的看法相一致。

整体坝可以布设横缝。

若设横缝其间距一般为20m左右，应设诱导缝，旨在诱导局部预裂- “邮票孔式”的。

2、坝体混凝土分区
坝体混凝土分区特点有：
（1）金包银：在上游3m和下游2～2.5m的范围内，按“金包银”的办法浇筑混凝土；在坝体内部均使用100号的碾压混凝土。

（2）除垫层、溢流面外，坝体均使用单一的100号碾压混凝土。

（3）坝体混凝土分区应尽量简化。

3、坝内孔洞设置问题
（1）按减少集中的原则，当H<100m时设置两层廊道。

（2）廊道用混凝土预制件拼装，外部用薄层砂浆余年呀混凝土联结（可用变态混凝土）。

三、坝面构造问题
1、挡水坝上游坝面
（1）坝面浇筑“金包银”混凝土，厚度为2～2.5m。

（2）坝面用混凝土用预制块，这可节约模板，施工方便，不仅外观好，而且还能隔热防冻和改善坝面应力。

（3）用滑膜型浇薄层常态混凝土。

2、溢流坝下游坝面
先浇筑坝面碾压混凝土，用预制混凝土块做临时模板，以形成台阶状的交接面，待碾压达一定强度后，吊开预制块，处理交接面，再浇钢筋混凝土护面层。

3、上游坝面防渗结构
（1）浇筑常态混凝土防渗，其防渗厚度，各国各不相同。

（2）采用富胶凝材料碾压防渗或改性混凝土（变态混凝土）防渗，以二级配混凝土与坝体内混凝土同时碾压即可。

（3）薄膜防渗，可使用聚氯乙烯、沥青橡胶等。

（4）沥青混合料防渗，在坝上由于护面板之间浇筑沥青砂浆或沥青混凝土作为防渗层即可。

（5）混凝土预制块模板防渗。

四、碾压混凝土性能
碾压混凝土是现阶段水利工程坝体施工中的主要方式，混凝土是一种多相复合材料，是复杂的多相堆聚体。

碾压混凝土的结构层次从粗到细可分为宏观结构、亚微观结构和微观结构3各层次。

碾压混凝土材料与筑坝技术在发展中有着相互促进、相互发展的作用，工程施工中不容忽视的重点环节。

孔缝是硬化胶凝材料浆与混凝土的主要组分，也是必须的组分。

孔缝存在于硬化胶凝材料浆中及骨料与硬化胶凝材料浆的界面上，孔缝可分为原生孔缝与次生孔缝两类。

前者包括由于施工不密实造成的孔及密实混凝土中必然存在的孔；后者多由前者发展而成。

这些孔缝在硬化胶凝材料浆与混凝土中形成网格分布，并受内外条件影响而引起变化。

1、容重
碾压混凝土的容重与所用骨料的容重关系很大，同时也与混凝土的碾压密实有关，碾压混凝土的现场容重除了取决于所用骨料的容重之外，还有两个最重要的因素，即细骨料的空隙率和砂浆、灰的比值。

后者是灰浆体积（胶凝材料用量和水、采用引气剂时的引气量）与砂浆体积（即灰浆和细骨料）的比值。

碾压混凝土无空隙的理论容重，定义为各种原材料重量的总和与相应的绝对体积的总和之比，表示绝对密实的混凝土的单位体积的重量。

当原材料的配合比不变时，其值为一个常数。

通常配合比设计时均已空隙率最小为原则，若采用单位体积混凝土中所有固体组分的重量总和（暴露化学结合水和单分子层吸附水），表示混凝土的配合比容重并可知其差值很小。

碾压混凝土的坝体，是在施工仓面采用核子水分密度仪测量的容重值，在材料配合比不变时它是随振动碾压条件变化而变化的数值。

2、碾压混凝土强度特性
（1）抗压强度。

1）碾压混凝土抗压强度与其密实性直接相关，存在单位用水量最佳值。

研究表明碾压混凝土密实度下降1%，强度下降8%～10%。

2）碾压混凝土与常态混凝土一样符合“水灰比原则”，随着水胶比增大，抗压强度下降。

3）粉煤灰掺量会影响抗压强度，在龄期28d内，灰高强度低，28～90d龄期以后，灰量与强度的关系存在最佳掺量。

此掺量与粉煤灰比品质有关。

若水泥用量不变灰量增加（使水胶比降低）则抗压强度提高。

4）骨料及最大粒径。

碾压混凝土容重随着骨料最大粒径增大而增大，抗压强度有提高的一方面，但最大骨料李家女姑而造成骨料分离，骨料下部积水，均匀性差，则强度有降低的一方面，用碎石强度高，骨料分离现象较轻。

5）龄期。

由于碾压混凝土掺用了较多的掺和材料，其早期抗压强度较低且增长较慢。

28d或90d以后，由于掺和材料（如粉煤灰）中活性氧化硅等于水泥水化过程中产生的氢氧化钙Ca（OH2）发生二次水化反应，生成水化硅酸钙凝胶等水化产物，使硬化胶凝材料不断密实，强度不断提高。

（2）抗拉强度。

90d龄期碾压混凝土拉压比，干贫碾压混凝土平均10%高掺粉煤灰者为8%～10%。

与28d龄期相比，前者抗拉强度提高了130%～180%，后者提高了150%～200%，同样，后期抗拉强度增长率高于抗压增长率。

五、结束语
从历史的角度进行分析，混凝土坝的破坏方式都是由坝基岩体的滑动或剪切破坏造成的。

但由于碾压层面众多，每条接缝和层面之间的胶接强度和质量无法得到充分的保证，所以碾压混凝土重力坝的特点分析抗滑稳定性已成为工程施工的重点问题。

碾压混凝土坝的迅速发展与其优越性技术、经济特点紧密相连，结合其施工特点分析，对于今后我国碾压混凝土坝的发展有着重要的促进作用。