俄罗斯碾压混凝土坝的施工技术特点——第七届碾压混凝土（RCC）坝国际研讨会.pdf

2 0 1 6年 8月 水 利 水 电 快 报 E WR H I 第 3 7卷第 8期 文章编号 ： 1 0 0 6 - 0 0 8 1 ( 2 0 1 6 ) 0 8 - 0 0 3 5 - 0 2 俄罗斯碾压混凝土坝的施工技术特点 第七届碾压混凝土( R C C ) 坝国际研讨会 俄罗斯 V 苏达科夫 等 摘 要 ： 2 0世 纪 7 0年代 ， 在俄 罗斯托克托 古尔水电站 建设 中 ， 采用 了超硬低水 泥含 量混凝 土拌和料和逐 层施工技术。分析认为， 在该坝的内部 区域浇筑这种特殊混凝土在技术上和经济上都是可行的。简单介 绍了这种新型施工技术的特点及其现场应用情况。 关键词 ： 碾压混凝土坝 ； 施 工技 术 ； 托 克托 古 尔水电站 ； 俄 罗斯 中图法分类号： T v 6 4 2 2 文献标志码： A 1 研究现状 在托克托古尔( T o k t o g u l s k a y a ) 水电站( 坝高 2 1 5 m) 的施工过程 中， 采用 了逐层施工技术 ， 从技术 经 济可行性观点看 ， 在大坝 内部区域浇筑特殊混凝土 及运用相应的混凝土拌和料是可行的。这种混凝土 及其拌和料与压实混凝 土的主要区别是 ， 一旦摊铺 工作完成 ， 该类混凝土拌和料就能够 承受现有的荷 载 ， 同时能与逐层浇筑技术完美结合 。 对该类混凝 土及其拌 和料的研究 ， 室内外试验 持续了多年 ， 主要研究 了高硬度混凝土拌和料 。采 用了该国多座大坝施工的现有经验数据。 在 1 9 8 5年的文献中 ， 人们使用经碾压的超硬低 水泥含量混凝土 ， 构成了两座小坝的内部 区域 高 2 2 m、 长 1 1 5 I n的接合 阻水墙 ( 图 1 ) ， 以及 高 1 8 i n 、 长 3 0 0 I l l 的溢流墙 。 该阻水 墙 建 于 1 9 8 5年 5月 ， 当时 的 气 温 为 3 5 3 6。但混凝土拌和料的温度在 1 7 2 4 范围内， 混凝土温度不高于 3 0 c I = 。 l 2月时 ， 该阻水墙的阻水水头为 1 8 I 11_ 。墙体浇 筑 6个月后 ， 从墙 中钻取的混凝土芯样测试表明， 平 均强度为l 2 7 MP a 。 溢流 墙建 于 1 9 8 5年 7月 至 9月 ， 位 于 库 雷 收稿 日期 ： 2 0 1 6 0 6 1 3 1 模 0 0 8 0 1 2 0k g m 碾压混凝土M 丰 ； i ( 水泥用量 ) ( ! 篮： 钢筋网 碾压混凝士M2 0 0 ， B - 4 一( 水泥用量2 2 0 k r d m ) 集水槁 J 口 5 8 5 0 捣实混凝土M 2 0 0 ， B 集水槽 ( 水泥用量2 2 0 k g m 3 ) 灌浆帷 图 1 塔什库梅尔水电站的阻水墙 ( K u r e i s k a y a ) 径 流式 电站坝底。1 9 8 6年 6月 ， 洪峰 流量为 2 2 0 i n s 的洪水溢过了该墙。 塔什库梅尔 ( T a s h k u m i r s k a y a ) 电站 ( 装机 容量 4 0 0 Mw) 的挡水坝为 7 5 n q 高的 R C C重力坝 ， 该坝 代表着俄罗斯碾压混凝土坝的建设又向前迈进重要 一 步 。 2 新型 组合 技术的特征 塔什库梅尔 电站的混凝土浇筑技术以及碾压混 凝土技术的改进 ， 主要是采用了超硬低水泥含量混 凝土拌和料 ， 并分坝段单层浇筑。但这种改进与其 3 5 2 0 1 6年 8月 水 利 水 电 快 报E WR H I 第 3 7卷第 8期 他改进方式存在明显差异。 ( 1 )塔什库梅尔 电站的混凝土浇筑技术组合了 两种技术 ， 即浇筑 内部 区域的碾压混凝土技 术和外 部保护区的逐层浇筑技术。这种组合技术便于通过 使用高性能的机械统一浇筑路线并浇筑整个大坝区 域 。在捣实混凝土和碾压混凝土层厚度一致的情况 下 ， 采用这种浇筑技术能够使二者之间实现更可靠 、 致密和强力 的结合。 ( 2 )混凝 土拌 和料在连续运行 的拌和楼 中制 备 。 ( 3 )可根据大坝的应力状态确定沿坝高的分布 状况。 ( 4 )易于组装的模块化结构仅用于形成垂直缝 ( 截面之间和接缝切 口) 。 ( 5 )外部区域 的捣实混凝土 留置水平缝 时 ， 需 清除表面的水泥膜 、 灰土和浮渣 ， 并用高压水 枪冲 洗。底部无需灌浆。内部 区域 的碾压混凝土 留置水 平缝时 ， 无需清除表面水泥膜 。其他操作与外部捣 实混凝土相同。底部无需灌浆。 ( 6 )混凝土坝块浇筑时为单层浇筑 ， 断面尺寸 3 5 i n3 5 i n。 ( 7 )在重力坝的施工过程中 ， 将振动碾 R i o m a g ( 型号为 B o ma g B W 一2 0 0 ) 纳入施工工艺流程。该 振动碾可使碾压层厚增至 5 0 c m。 ( 8 )保持新浇碾压混凝土层面的持续润湿 。对 外部 区域 的混凝土， 采取浇水方式有计划地表 面冷 却。该坝未出现温度裂缝。 3 应用 实例 布雷 ( B u r e i s k a y a ) 电站坝 高 1 4 0 I n ， 坝 顶长度 7 8 0 1T I 。坝区年平均气温为零下 5 ， 最高气温 为 4 1 ， 最低气温为零下 5 8。 该坝使 用了分季节混凝土浇筑技术 ， 溢洪道和 电站的设计也采用 了相同的技术 ， 包括顶柱和低楔 两个部分( 图 2 ) 。 顶柱宽 1 4 i n ， 能保证大坝和低楔间的不透水性 ， 从而保证其稳定性。顶柱 由高 36 i n的柱体构成 ， 低楔由0 4 0 5 m厚的单层混凝土段构成 ， 混凝土内 部 区域为碾压混凝土 ， 下游侧保护区为捣实混凝土。 3 6 图 2布 雷 水 电站 的 碾 压 混 凝 土 坝 现场研究表明 ， 已蓄水水库 的阻水墙混凝土处 于受压状态 ， 下游侧横 向接缝的开 口可以忽略不计 ， 开 口深度不超过 5 1T I 。 需要指 出的是 ， 电站重力坝的下游坝坡为0 7 ， 应用于该坝的混凝土浇筑方法能够避免裂缝形成和 横 向接缝渗漏。 4 施工技术特点 俄 罗斯 碾压混凝土坝施工技术 的主要 特点如 下 ： ( 1 )大坝混凝土全部按区分布 ； ( 2 )根据规定 ， 混凝土逐层浇筑 ， 层厚 0 5 m； ( 3 )大坝温度应力状态的主要调节方法为混凝 土块表面冷却 ； ( 4 )两混凝土浇筑层间隔 3 5 d浇筑； ( 5 )已浇好的混凝土层表面应防止水分蒸发 ， 并在下一层混凝土浇筑前保持其表面润湿。 已完工的大坝状态一直处在长期的现场监测之 中( 从 1 9 8 5年起 ) 。 根据现有 的碾压混凝土坝设计 、 施工和运行经 验 ， 俄罗斯的工程师们制定了一系列规范性文件 ， 提 供 了该国大坝施工可能用到的碾压混凝土和振动捣 实混凝土的基本参数计算值和技术特征。 杨小 庆 郑璀莹 付湘宁译 ( 编辑 ： 朱 晓红 )