什么是碾压混凝土施工?

[拼音]：nianya hunningtu shigong

[外文]：roller compacted concrete construction

用振动碾压实超干硬性混凝土修建建筑物的施工技术（见图）。采用这种方法所筑的坝，称碾压混凝土坝。碾压混凝土技术从20世纪60年代开始研究，70年代试用于小坝及围堰，80年代有较迅速的发展。1980年日本建成了高 90m的岛地川坝；1982年美国建造高49m的全碾压式威洛克里克坝;1986年中国建成高56.8m的福建坑口坝。现已逐渐发展到修建百米以上的碾压混凝土高坝。各国的施工方法不尽相同。日本仅将碾压混凝土用于坝体内部，外部及基础部分均用常规混凝土。美国除溢流面用多灰量小骨料混凝土外，上下游面及内部混凝土在配合比和含灰量方面虽有差别，但采用了全断面碾压的施工方法。中国有的工程与日本施工方法相类似，如铜街子工程的部分坝段；有的工程采用了全断面碾压，上游面另设防渗层的施工方法，如坑口坝。

不论哪一种施工方法，碾压混凝土的共同特点是：

（1）低胶凝材料用量，包括水泥与掺和料共120～160kg/m3；

（2）超干硬性，以维勃仪加压测定，拌和物的稠度值在20s左右；

（3）大量使用掺和料，如用粉煤灰或天然火山灰，掺量为胶凝材料总量的30％～60％；

（4）不设纵横缝，但有的坝在一层碾压完毕进行横缝切缝，在切缝上游设置止水设施；

（5）混凝土拌和可用自落式或强制式拌和机，但用自落式拌和机时，受大掺量掺和料的影响，需根据具体情况适当延长拌和时间，相应产量有所下降；

（6）混凝土运输过程中，需尽量减少倒运次数，以免产生分离；

（7）混凝土的平仓与摊铺，有的用推土机，有的用摊铺机，摊铺层厚度大体为15～25cm，铺料过程尽量控制水平；

（8）混凝土的碾压，根据层厚不同采用不同性能的振动碾(见彩图)，一般铺料两层或三层后进行一次碾压，碾压遍数通过试验确定。碾压混凝土施工较之常规混凝土，具有造价低，施工速度快、节省水泥、模板和劳动力等优点，技术经济效益显著。据美国威洛克里克坝的经验，碾压混凝土的单价约为常规混凝土的1/3，在短短4个月时间内，全部30万m3混凝土的工程，即告竣工。日本各坝的经验，亦较常规浇筑方法缩短工期。岛地川坝节省水泥7000t、模板减少44％。中国坑口坝，缩短工期一半， 节省水泥44％， 综合造价降低16％。但碾压混凝土也还存在一些问题有待研究解决。如层面结合处容易成为渗水的薄弱层面；混凝土运输与摊铺过程易产生骨料分离等。

针对碾压混凝土坝的施工特点，对碾压混凝土坝的设计也有一定的要求，主要是：

（1）为了便于碾压，尽量减少在坝体内设置孔洞，对难以省略的廊道，有的用预制块拼装、有的在廊道位置先填碎石，碾压完毕后再行挖除；

（2）混凝土的分块与温度控制尽量简化；

（3）采用薄层大仓面浇筑时，混凝土浇筑块的厚度一般为50cm或70cm，个别达100cm，再浇筑时每层均须作为施工缝处理；根据温度控制的条件与混凝土凝结时间长短，也可采用连续浇筑法，浇筑层面无需另作处理；

（4）为了减少分离，选择混凝土配合比时，粗骨料的最大粒径多为80mm，砂率略大；个别工程的粗骨料最大粒径为150mm，当采用人工砂石料时，石粉含量可放大至砂量的15％；

（5）防渗体的构造，由于碾压混凝土的层面结合部位往往是抗渗的弱点，因此采用多种形式的防渗体:有的在上游面浇筑一定厚度具有抗渗性能的混凝土，在横缝处设置止水设施；有的在混凝土模板后面填筑灰浆较富的混凝土；有的在混凝土防护板中填沥青砂浆。

碾压混凝土施工质量的控制包括下列方面：

（1）粗骨料级配有无分离与破碎，如骨料级配与配合比设计不符，须及时纠正；

（2）砂石含水量对稠度值甚为敏感，在进拌和机前，如发现超过预定要求，须调整用水量；

（3）经常检查拌和机的叶片磨损程度及称料精度；

（4）水泥和掺和料的混合比例是否准确；

（5）碾压前的混凝土稠度值波动范围是否在控制标准之内；

（6）混凝土的出机温度、浇筑温度是否满足要求，气温要有记载，如低于4℃或高于32℃需采取相应的措施；

（7）使用核子密度仪检验压实后的混凝土密实度，如密实度不足，需增加碾压遍数，并找出原因；

（8）注意混凝土的层面结合、养护与防护；

（9）根据设计要求，留取混凝土抗压试件，进行初始养护，用以检验到达设计龄期的混凝土强度。除上述例行的质量控制外，尚应钻取一定数量的芯样，检查混凝土的分离情况和层面的结合效果。