1 引言

碾压混凝土筑坝技术是将干硬性贫水泥混凝土采用土石坝的施工方法，通过大型振动碾压设备压实成坝的技术，具有施工速度快、机械化程度高、单位水泥用量少、工程造价低等显著优点。自20世纪80年代我国开始应用以来，碾压混凝土坝技术发展迅速，已建成一批高碾压混凝土拱坝和重力坝，坝高和规模不断刷新纪录。

碾压混凝土坝以其独特的优势和广阔的应用前景，成为我国坝工建设的重要发展方向。本文在分析碾压混凝土坝技术特点的基础上，系统研究其施工工艺与质量控制技术，以期为碾压混凝土坝工程建设提供参考。

2 碾压混凝土坝的技术特点与设计要点

2.1 技术特点

碾压混凝土坝采用薄层连续碾压、坝面大仓面连续施工的方式，取消了传统常态混凝土坝的纵缝，简化了分缝分块和温控措施，显著提高了施工速度和坝体整体性。碾压混凝土坝施工机械化程度高，采用大型拌和站供料、自卸车运输、推土机平仓、振动碾碾压的配套施工工艺，实现快速施工，特别适用于地形地质条件复杂、工期紧张的大中型水利水电工程。

此外，碾压混凝土坝水泥用量少、掺合料比例高，水化热相对较低，有利于简化温控措施，降低工程造价。同时，由于施工设备大型化，碾压混凝土坝施工受气候条件影响相对较小，可在雨季和低温季节合理安排施工。

2.2 设计要点

碾压混凝土坝设计应结合坝高、坝型、坝址地质与温控条件，合理确定坝体断面、分缝分块和防渗体系。坝体通常分为碾压混凝土主体、常态混凝土防渗体或防渗层、上下游模板混凝土等区域。为防止坝体渗漏，可在坝体上游面设置常态混凝土防渗面板、防渗层或采用变态混凝土防渗，也可通过提高碾压混凝土本身抗渗性能并结合坝体排水系统实现防渗目的。

碾压混凝土坝应合理设置诱导缝或横缝，以适应温度收缩变形，防止裂缝产生。缝面设置应根据坝长、坝高和温度应力分布综合确定，并做好缝面止水和灌浆处理，保证坝体结构的完整性和整体性。

3 碾压混凝土原材料与配合比设计

3.1 原材料要求

碾压混凝土对原材料有较高要求。水泥宜选用普通硅酸盐水泥或中热硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5。掺合料以粉煤灰为主，掺量可达40%～65%，用于改善混凝土工作性和降低水化热，但应通过试验确定合理掺量以保证强度和耐久性。骨料应选用级配良好、质地坚硬、含泥量低的砂石骨料，控制骨料超逊径和含泥量，保证碾压混凝土的密实性和抗渗性。外加剂应采用减水剂、引气剂等，改善碾压混凝土的工作性并提高抗冻性能。

3.2 配合比设计

碾压混凝土配合比设计应在满足设计强度、抗渗和耐久性要求的前提下，根据试验确定最佳砂率、用水量和胶凝材料用量。碾压混凝土为干硬性混凝土，其稠度通常以VC值（维勃稠度）表示，一般控制在3～10 s范围内，以保证混凝土在振动碾压下能达到设计密实度且不产生分离。

配合比设计应通过室内试验和现场碾压试验验证，确定最优配合比参数。现场碾压试验是配合比设计的重要环节，通过试验确定合理的铺料厚度、碾压遍数、碾压速度和加水量，确保碾压混凝土达到设计要求，同时验证混凝土的层面结合质量和压实密实度。

4 碾压混凝土施工工艺

4.1 拌和与运输

碾压混凝土应采用强制式搅拌机拌和，严格控制拌和时间，保证混凝土拌和均匀。拌和站生产能力应与浇筑强度相匹配，保证连续供料。混凝土运输应采用自卸车或皮带机运输，运输过程中应防止骨料分离和水分蒸发，入仓后应及时摊铺碾压，控制混凝土的停放时间。

4.2 摊铺与碾压

碾压混凝土采用薄层摊铺、逐层碾压的施工方式，铺料厚度一般为30～40 cm。摊铺采用推土机平仓，应保证层面平整、均匀，无明显骨料分离和架空现象。碾压采用大型振动碾，碾压遍数和碾压速度应根据碾压试验确定，一般振动碾压不少于6～8遍，碾压时应控制碾压搭接宽度，保证碾压密实。

碾压混凝土施工应尽量采取全断面通仓、薄层连续碾压的方式，减少施工缝面数量。对层面结合，应控制层间间歇时间，及时进行上一层摊铺碾压，保证层间结合质量。当层间间歇时间较长，层面混凝土已初凝时，应进行层面处理，如清除浮浆、凿毛或铺净浆、砂浆等，保证层间抗剪和抗渗性能。

4.3 养护与防护

碾压混凝土表面水分蒸发较快，浇筑完成后应及时进行洒水养护或覆盖养护，保持表面湿润，防止早期干缩裂缝。养护时间应根据气温和混凝土强度发展确定，一般不少于14天。在高温、大风等不利条件下，应采取增加养护频次、覆盖保温保湿材料等措施，保证混凝土质量。

对坝体上下游面，可采用常态混凝土模板、预制混凝土模板或变态混凝土形成结构面，保证坝面成型质量和防渗性能。变态混凝土是在碾压混凝土中加入水泥净浆或砂浆后经振捣形成的混凝土，常用于坝面、廊道周边和止水等部位，增强局部结构性能和防渗效果。

5 碾压混凝土施工质量控制

碾压混凝土坝施工质量控制的关键在于保证混凝土的压实密实度、层间结合质量和坝体整体性。应建立完善的质量检测体系，通过现场核子密度仪或钻芯取样检测碾压混凝土的压实密度和强度，检测层面结合质量，对碾压遍数、VC值、铺料厚度等施工参数进行全过程监控。

同时，应加强坝体温度控制与裂缝防治，通过合理分缝、控制浇筑温度、表面保温等措施，防止温度裂缝产生。对已形成的诱导缝、横缝应做好止水和灌浆处理。通过严格的全过程质量控制，保证碾压混凝土坝的施工质量，充分发挥碾压混凝土筑坝技术快速、经济的优势。

6 结论

（1）碾压混凝土坝具有施工速度快、机械化程度高、造价低、坝体整体性好等突出优点，是我国水利水电工程建设的重要坝型。

（2）科学合理的配合比设计、严格的拌和运输与薄层连续碾压工艺，以及有效的层面处理与养护措施，是保证碾压混凝土压实密实、层间结合良好和坝体防渗性能的关键。

（3）通过完善的施工质量控制体系，加强压实密度、强度、层间结合与温度裂缝的控制，可确保碾压混凝土坝的施工质量，充分发挥其快速、经济、安全的筑坝优势。

参考文献

[1] 顾淦臣, 林涛, 王德库. 碾压混凝土坝设计与施工[M]. 北京: 中国电力出版社, 2002.

[2] 中华人民共和国水利部. 水工碾压混凝土施工规范: SL 53—2018[S]. 北京: 中国水利水电出版社, 2018.

[3] 张国新, 董安建. 高碾压混凝土坝设计与温控研究进展[J]. 水力发电学报, 2011, 30(5): 18-24.

[4] 朱岳明. 碾压混凝土筑坝技术[M]. 北京: 中国水利水电出版社, 2009.