东北寒冷地区采用碾压混凝土筑坝的实践.pdf
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1、2 0 1 4年第 5期 黑龙江水利科技 ( 第 4 2卷)H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v anc y N0 5 2 0 1 4 ( r 0 t a l N o 4 2 ) 文章编号 : 1 0 0 7 7 5 9 6 ( 2 0 1 4 ) 0 5 0 1 6 3 0 3 东北寒冷地区采用碾压混凝土筑坝的实践 李 宝石 ( 辽宁省白石水库管理局, 辽宁 朝阳 1 2 2 0 0 0 ) 摘要: 白石水库混凝土大坝位于东北寒冷地区, 由于气候的特
2、殊性, 在施工过程中采用碾压 混凝土筑坝技术, 将 R C D技术和 R C C工法配比结合 , 进一步发展 了 R C D技术 , 增加采用碾压 混凝土筑坝的经验。该文主要阐述了在不利气候条件和施工条件下, 为确保工程质量 , 从越冬 面 昆 凝土层间强度、 温度控制、 防裂措施、 吸取其它水库经验教训等环节对工程质量进行控制。 关键词: 筑坝特点 ; 筑坝经验; 温度控制 ; 防裂措施; 白石水库 中图分类号: T V 5 4 4 9 2 1 文献标识码 : B 0 引 言 拦河筑坝挡水 已有近 5 0 0 0年的历史。然而 , 1 9 世纪 以前 修 建 的坝 , 基本 属 土石 坝 范
3、 畴 的浆砌 毛 石坝 。 1 9世纪后期 , 逐渐开始用混凝土筑坝。当时人 们认为混凝土的强度不如砌石 , 因而规定仅在压应 力 5 k g c m 的部位才可使用混凝 土。1 9世纪末开 始出现块石混凝土坝 , 然 而混凝 土仅被做为填塞料 使用 。 2 0世纪初 , 由于混凝 土施工 工艺 和施工机 械的 迅速发展 , 7 0年代末 , 中国开始对碾压混凝 土技术进 行研究。8 O年代后进入现代设计与施工 的阶段 。成 为当今最具竞争力的坝型之一 。 1 R C D和 R C C的特点 碾压混凝土筑坝和常规混凝 土筑坝 , 其设 计原 理并无差别 , 只是其施工方法有 所改变。碾压 混凝
4、 土筑坝技术 , 利用 自卸汽车运输拌和 的干贫混 凝土 直接人仓 、 湿地推土机通仓薄层摊铺并预压 、 振动切 缝机切 缝 、 自行式 振 动碾 碾压 而 实现 坝 体混 凝 土 浇筑。 碾压混凝土筑坝 : 由于工艺流程规范 、 施工设备 配套, 可以实现施工的高度机械化, 因而具有快速施 工 的特点 ; 由于采用干贫混凝土并掺和部分粉煤灰 , 因而可以减少水泥用量 、 降低水化热温升 、 简化温度 控制措施 。 然而 , 作 为碾 压混 凝 土 筑坝 技 术两 大 分支 的 R C D和 R C C, 又各 自具有不 同的特点 。其 中主要 的 差别在于: 1 ) R C D采用“ 金包银
5、” 的断面型式, 即所有外部 的基础垫层 、 上游防渗层 、 下游保护层均采用常规混 凝土, 仅在 内部采用 R C D碾压混凝土 ; 而 R C C则采 用全断面碾压型式。 2 ) R C D碾压层厚7 5 c m, 分 3层摊铺 ( 每层 2 7 c m) , 1次碾 压。碾压层 间间歇 35 d 。层 间处 理规定 , 在每层终凝前要进行 刷毛 , 然后流水养生 , 并在下一层浇筑前铺一层 1 5 c m 厚 的水泥砂浆 。而 R C C的碾压层厚3 0 c m, 一次摊铺并碾压。层间不间 歇 、 不处理 , 连续升程。 3 ) R C D混凝土的配合 比, 采用胶凝材料 总量为 ( C
6、+F) = ( 1 2 0 1 3 0 )k g m , 其 中粉 煤灰掺量 F ( C+F)=3 0 。 R C C一般则采用高胶凝材料总量和高粉煤灰掺 量, 且变动幅度都比较大; 目前 F ( c+F ) 平均在 6 0 左右。 4 ) R C D和 R C C均不在坝体内部设置纵缝。但 R C D为避免坝体产生裂缝发生渗漏, 同常规混凝土 坝一样, 每隔1 5 m 左右设置一道横缝, 并采取常规的 收稿日期 2 0 1 3 0 9 1 1 作者简介 李宝石( 1 9 7 6一) , 男, 辽宁开原人 , 工程师 , 研 究方向为水库工程建设、 管理等。 - - 1 63 - 2 0 1
7、4年第5期 ( 第4 2卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g i i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 5 201 4 ( T o t a l N o 4 2 ) 止 、 排水措施 。 R C C一般则不设横缝 ; 若设 , 间距 也很大 , 有 的 上百米 卜 。 2 寒冷地区筑坝技术的选择 白石水库位于辽宁西部地区, 气候条件恶劣, 极 端最高气温达4 2 , 最低气温至 一 3 7 。水面蒸发 量高达2 0 0 0 mm, 降水量仅为5 0 0
8、 m E, 每年的降水多 集 中于 7 、 8两月。 风沙大, 旱情不断, 再加上冰冻期长达 5个月之 久 , 无霜期只有 1 3 01 8 0 d 。这种气候条件 , 对大体 积混凝土的施工极为不利。 寒冷地 区修建碾 压混凝 土坝 对筑坝 技术 的选 择 , 除了要考虑稳定 、 强度 的要求外 , 还应该考 虑防 渗 、 抗冻和耐久性 的要求 , 尤其要对 防裂措施给予足 够 的重视 。 上述碾压混凝 土筑坝技术特点表 明, R C D采用 “ 金包银” 的断面, 外部防渗层、 保护层全部为常规混 凝土, 碾压层间处理要求严格, 层间结合良好, 完全 可以满足常规混凝土坝安全可靠 、 特别
9、是 防渗 、 抗冻 和耐久性的要求。 但是 , R C D筑坝技术 的施工速度 不如 R C C快 , 同时也不具备 R C C高掺粉煤灰的优点 。 因此, 在寒冷地区修建碾压混凝土坝, 以选择 R C D筑坝技术为宜 , 同时应适 当吸取 R C C筑坝技术 的优点。 3 已成工程的经验教训 观音阁坝是我国首次引进 日本 R C D筑 坝技术 、 在严寒地区修建的碾压混凝土重力坝。 观音阁坝于 1 9 9 0年开工 , 1 9 9 5年建成 。该坝前 期准备工作充分 , 设计研究 严谨 , 建设管理严格 , 施 工质量优 良。采用 R C D筑坝技术是成功的。 在大坝建成的当年, 经受了 1
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