碾壓混凝土壩

電力（一級學科）；水工建築（二級學科）水利科技（一級學科）；水工建築（二級學科）；擋水建築物（三級學科）

採用零坍落度混凝土分薄層攤鋪，經振動碾碾壓而成的混凝土壩。

與常態混凝土壩相比，具有以下主要特徵：①採用坍落度接近於零的超乾硬性混凝土修築壩的主體。②採用自卸汽車、皮帶輸送機、真空溜槽或管道運送熟料上壩。③澆築時不分縱縫，有的用振動切縫機造橫縫，有的採用預製混凝土模板等貫通成縫或間斷成誘導縫，有的甚至不設橫縫而全斷面通倉澆築。④用推土機平倉，振動碾壓實等。⑤温控措施簡化。

碾壓混凝土壩施工工藝程序簡單，水泥和模板用量少，薄層大倉面澆築碾壓，減少分縫分塊，便於連續施工，簡化温控措施，因而施工速度快，工期短，工程費用低。即使考慮到防滲等設施的投資，碾壓混凝土壩仍遠較常態混凝土壩經濟。自20世紀70年代末期以來，碾壓混凝土壩技術得到了迅速發展，不僅適用於混凝土重力壩，也適用於混凝土拱壩，但在樞紐佈置和壩體設計時，應儘可能減少穿過壩體的孔洞，否則，施工干擾大，採用碾壓混凝土不一定有利。

碾壓混凝土壩的剖面設計、水力設計、應力和穩定分析（需增加對碾壓混凝土層面的複核）與常態混凝土壩相同，但在材料、結構和施工方面存在不同的形式和方法，以適應碾壓混凝土的特點。

膠凝材料的用量遠少於常態混凝土，但變幅較大，有的只有60~70kg/m³，有的達240~250kg/m³，一般在120~160kg/m³之間。其中，粉煤灰、礦渣或其他活性摻和料在膠凝材料中所佔比重一般為30%~60%，有的高達70%。按膠凝材料用量不同可分為4類：①高膠碾壓混凝土壩，膠凝材料用量在150kg/m³以上，高摻量粉煤灰。②中膠碾壓混凝土壩，膠凝材料用量為100~149kg/m³，不少國家如中國、南非、西班牙也採用高摻量粉煤灰。③日本碾壓混凝土壩，膠凝材料用量一般為120kg/m³或130kg/m³，低量摻粉煤灰（一般只摻30%）。④低膠碾壓混凝土壩，膠凝材料用量低於99kg/m³。為防止骨料分離，骨料的最大粒徑大都小於80mm，並需級配良好。砂率在30%左右。水膠比一般在0.45~0.7之間。外加劑用量為膠凝材料的0.25%左右。在施工現場，常以碾壓混凝土的稠度（即振動密度時間VC值，以s計）作為碾壓質量控制指標，通常採用低VC值。中國根據自己的國情和設計、施工經驗，形成了“中膠凝材料、高摻粉煤灰、低水泥用量、低VC值”的配合比設計原則。

因防滲措施不同而有不同的結構型式，大致可歸納為3種。

⑴壩面常態混凝土防滲型。僅將碾壓混凝土用於壩體內部，而在壩體的上、下游面和壩頂以及靠近基岩面澆築3m左右的常態混凝土作為防滲層、保護層和墊層，形成所謂“金包銀”式。日本的RCD都屬這種類型。壩體設橫縫，橫縫迎水面的止水和壩體排水管均設在常態混凝土內，碾壓混凝土部分的橫縫，在碾壓前或碾壓後凝固前用振動切縫機造成。橫縫中間用聚氯乙烯板充填或白鐵皮插入。這種類型如圖1所示，基本上是從常態混凝土壩演變而來。這種形式防滲、防裂、防凍性能較好，但水泥用量多，施工干擾大，縮短工期、降低造價的效益較差。日本的島地川壩、玉川壩等所有的碾壓混凝土壩均屬這種類型。

⑵壩體碾壓混凝土防滲型。利用常態混凝土預製模板兼作壩面保護層或用滑動模板在內側澆築0.3~0.6m厚的薄常態混凝土以輔助防滲。壩體內部碾壓混凝土採用高膠時，防滲性能較好，否則較差。它構造簡單，施工方便，建造速度快，但防滲、抗裂性能稍差。美國的柳溪（Willow Creek）壩、中福克（Middle Fork）壩、上靜水（Upper Stillwater）壩等屬這種形式。 ^[1] 

鋪砂漿，入倉，平倉，壓實，切縫，沿縫碾壓。施工特點：採用幹貧混凝土；大量摻加粉煤灰，以減少混凝土發熱量；採用薄壁澆築；採用温控措施和表面防裂措施。

乾濕度控制、卸料（落差不大於2m，堆料高不大於1.5m）、平倉、碾壓（每碾壓層至少在6個不同點每2h時至少檢測一次）、養護與防護。