Một số kỹ thuật mới trong xây dựng công trình bê tông đầm lăn

 119
MỘT SỐ KỸ THUẬT MỚI TRONG XÂY DỰNG 
CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 
NCS. D­¬ng §øc TiÕn 
Đại học Vũ Hán, tØnh Vò H¸n, Trung Quèc 
Tóm tắt: Phát triển và ứng dụng công nghệ xây dựng RCC thông qua các thí nghiệm trong 
phòng, hiện trường và đặc biệt được kiểm chứng qua các công trình thực tế. Qua đó thúc đẩy 
nghiên cứu các chuyên đề, từng bước xây dựng các quy trình, quy phạm và tiêu chuẩn; mặt khác 
cũng là tiền đề để làm quen và vận hành máy móc thiết bị. Từ đó tìm ra những ưu nhược điểm nhằm 
phát huy và mở rộng nghiên cứu. 
Từ viết tắt: Roller Compacted Concrete – RCC; Roller Compacted Dam – RCD 
1. Ứng dụng RCC trong xây dựng công 
trình 
Khi xuất hiện kỹ thuật xây dựng đập RCC, 
ngay lập tức được Chính phủ Trung Quốc rất 
coi trọng. Từ đầu năm 1979 Trung Quốc đã tiến 
hành nghiên cứu các chuyên đề, cho nhập các 
thiết bị thi công cần thiết đồng thời nội địa hóa 
các loại thiết bị (sản xuất trong nước). Trải qua 
tìm tòi nghiên cứu, đến năm 1981 tiến hành 
những thí nghiệm hiện trường đầu tiên tại công 
trình Cung Chủy, năm 1983 tiến hành thí 
nghiệm đầm nén ở sân bay Hạ Môn, vào năm 
1984 đã tiến một bước lớn mở rộng thí nghiệm 
ở công trường Sa Khê, đồng thời ban hành “Quy 
định tạm thời thi công bê tông đầm lăn thủy 
công”. Đến tháng 9/1984 đã tiến hành khởi công 
công trình thủy điện đầu tiên bằng RCC–đập 
Khanh Khẩu cao 56.8m, tổng khối lượng bê 
tông 62.000m3, RCC 43.000m3(chiếm 69.4%). 
Để tiến hành triển khai thi công đập Khanh 
Khẩu, Bộ Thủy lợi đã tập hợp các đơn vị như 
Viện thiết kế thủy điện, Cục công trình, Học 
viện thủy điện Vũ Hán, Viện nghiên cứu thiết kế 
máy Hàng Châu.. nhằm vào nghiên cứu các vấn 
đề như kết cấu đập, khống chế nhiệt, vật liệu bê 
tông, phương pháp thi công, khống chế chất 
lượng, vật liệu phòng thấm. Sau đó đã chọn 
được phương án đập RCC toàn mặt cắt, không 
phân khe ngang, lượng trộn tro bay lớn, đổ bê 
tông ở nhiệt độ thấp, đầm nén lớp mỏng trên 
toàn mặt cắt, đổ bê tông lên cao liên tục và 
phòng thấm vữa cát nhựa đường. Đập Khanh 
Khẩu hoàn thành là mốc đánh dấu kỹ thuật xây 
dựng đập RCC ở Trung Quốc từ giai đoạn thí 
nghiệm đến giai đoạn ứng dụng. 
Kinh nghiệm xây dựng thủy điện Khanh Khẩu 
đã gây ảnh hưởng lớn đến lĩnh vực xây dựng 
thủy lợi, thủy điện và đường giao thông; lần lượt 
các công trình được thiết kế và xây dựng có 
chiều cao từ vài chục đến vài trăm mét; ứng dụng 
làm đập dâng và đê quây; hình thức gồm có trọng 
lực, đập vòm, vòm mỏng và vòm mỏng 2 chiều. 
Khối lượng RCC sử dụng ở các công trình chiếm 
rất cao như đập Long Than cao 216.5m RCC đạt 
4.8x106m3 (chiếm 65%); đập Bách Sắc cao 
130m, RCC 2.15x106m3 (chiếm 80%); đập Sa 
Bài cao 132m, RCC 0.349x106m3 (chiếm 94%). 
Theo thống kê năm 2007, số lượng đập RCC của 
Trung Quốc là 107 chiếc (hình 1). 
2. Kỹ thuật xây dựng đập RCC 
2.1 Thiết kế đập 
Mặt cắt và loại hình đập: Việc chọn áp dụng 
loại bê tông có lượng dùng xi măng thấp, lượng 
trộn thêm lớn rõ ràng nhằm cải thiện được tính 
năng kháng nứt và ứng suất nhiệt trong thân 
đập, tất cả các đập đều bỏ khe ngang. Một vài 
đập trọng lực vừa và nhỏ có thiết kế không phân 
khe ngang – hình thức đập chỉnh thể, nâng cao 
 120 
được tính chỉnh thể của thân đập, giảm thiểu được tiết diện mặt cắt và khối lượng công trình. 
5
14
20
22
46
5
11
19
14
32
0
3
1
8
14
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1986—1990 1991—1995 1996—2000 2001—2006 2007 đang xây
dựng
Tổng cộng
Đập trọng lực
Đập vòm
Hình 1: Thống kê đập RCC ở Trung Quốc (năm 2007)[5] 
Chủ yếu phân làm 2 loại hình là đập trọng 
lực và đập vòm RCC (hình 2,3). Thông qua số 
lượng lớn nghiên cứu và thí nghiệm về các đặc 
tính như phương thức phân khe của đập vòm 
RCC, cho rằng kết cấu hình thành khe, ứng suất 
nhiệt và tính chỉnh thể thân đập. Bằng thực tiễn 
xây dựng thành công đập Khê Bính là đập vòm 
mỏng nhất thế giới bằng RCC với độ mảnh là 
1:0.195, thân đập không phân khe ngang và khe 
dẫn, chỉ dựa vào hình thức giải phóng ứng lực 
tại phạm vi 2 vai thượng lưu đập, hình thức kết 
cấu này đã cải thiện tình hình ứng lực thân đập 
và thuận lợi cho thi công. Việc xây dựng thành 
công đã khẳng định khả năng áp dụng đập vòm 
mỏng, mở rộng cho những ứng dụng đập vòm 
mỏng RCC. 
Ôn Tuyền Bảo 
Khê Bính Khê 
Phổ Định 
Bách Liên Nhai 
Sa Bài 
Hình 3: Các hình thức mặt cắt ngang đập vòm RCC[4] 
Kết cấu chống thấm: Phòng thấm thân đập 
chọn dùng hình thức kết cấu bê tông biến thái ở 
thượng lưu dày từ 30-50cm. Từ các thành công 
trong việc thi công thử nghiệm ở đê quai Diêm 
Than, kết quả đã chứng minh là có hiệu quả và 
hệ số thấm thông thường ở mức 10-8~10-10cm/s. 
Hình thức phòng thấm này tính năng lại hơn hẳn 
hình thức phòng thấm bằng bê tông cốt thép bề 
mặt sử dụng phun quét lớp PVC và hình thức 
phòng thấm bằng bê tông thường, như dễ thi 
công, ít ảnh đến công tác mặt đập, có lợi cho 
phòng nứt bề mặt. Đây là một hình thức kết cấu 
phòng thấm rất có triển vọng phát triển ứng 
dụng. Mấu chốt để bảo đảm hiệu quả phòng 
thấm là xác định tốt tỷ lệ cấp phối, trong thi 
công phải xử lý mặt tầng nghiêm ngặt và tiến 
 121
hành c«ng t¸c phun v÷a vµo bª t«ng biÕn thái được đều đặn. 
Mặt cắt không tràn – Đập Miên Hoa Than 
Mặt cắt tràn – Đập Miên Hoa Than 
Hình 2: Hình thức mặt cắt ngang đập trọng lực RCC[4] 
2.2 Vật liệu RCC 
Qua c¸c c«ng tr×nh đ· ứng dụng, lượng vật 
liệu kết dính bình quân sử dụng là 173kg/m3, 
trong đó xi măng 79kg/m3, vật liệu trộn hoạt 
tính là 94kg/m3, chiếm 54%. Nhưng với trường 
hợp sử dụng nghèo chất kết dính, như đập Long 
Than, vật liệu kết dính là 99kg/m3, trong đó xi 
măng 39kg/m3, tro bay là 60kg/m3. Tro bay chất 
lượng tốt chứa nhiều hạt dạng tinh thể thủy tinh 
hạt tròn, có tác dụng cải thiện đặc tính của bê 
tông, cải thiện rất lớn tính năng thi công bê 
tông. Đồng thời có thể nâng cao tổng hợp tính 
bền của bê tông như kháng nứt, kháng đông, 
kháng thấm.. 
Sử dụng lượng trộn bột đá thích hợp có thể 
làm giảm giá trị Vc, cải thiện rất lớn độ đặc và 
khả năng đầm của bê tông, làm tăng thêm tính 
năng kết dính mặt tầng, nâng cao tính đặc chắc 
và tính chống thấm của bê tông đầm lăn. Thể 
hiện ở các thí nghiệm: dưới đơn vị dùng nước so 
sánh vừa phải, từ giá trị Vc và cường độ.. cân 
nhắc tổng hợp các nhân tố thì lượng trộn bột đá 
khoảng 7.5% là tương đối phù hợp. Nhưng từ 
một vài công trình với độ cao 100m trở lên đang 
thi công hiện nay, hàm lượng bột đá trong cát 
nhân tạo đều khống chế trong khoảng 22% trở 
xuống, vượt qua quy định của quy phạm hiện 
hành khoảng 17%. 
Bảng 1: Tỷ lệ cấp phối RCC áp dụng thi công[5,7] 
Đập Vật liệu (kg/m3) Vc 
(s) 
Cường độ kháng nén 
(MPa) 
Chống 
thấm 
Ghi 
chú 
C F W S G 3d 7d 28d 90d 
Khanh Khẩu 60 80 98 798 1370 13 4.1 6.4 9.8 23.5 ≥W12 CP2 
Thiên Sinh Kiều 55 85 83 785 1462 10±5 5.6 8.4 14.5 27.0 W8 CP2 
Triệu Lai Hà 84 126 84 725 1380 4 - 6.3 14.5 24.9 W6 CP3 
Long 
Than 
RI_25 86 111 79 720 1477 5~7 - - 22.2 34.9 W6 CP3 
RII_20 70 107 78 727 1493 5~7 - - 20.1 26.2 W6 CP3 
RIII_15 56 104 77 755 1483 5~7 - - 12.0 24.8 W4 CP3 
RIV_25 99 121 87 812 1340 5~7 - - 22.7 33.3 W12 CP2 
2.3 Thi công RCC 
Công tác mặt đập: RCC chủ yếu chọn dùng 
thi công đầm nén lớp mỏng liên tục, chiều dày 
lớp đầm nén thông thường là 30cm. Việc rút 
ngắn thời gian giãn cách giữa các lớp thật sự đã 
cải thiện vấn đề mấu chốt của đập RCC là 
cường độ kháng cắt mặt lớp. Thời gian nghỉ 
giữa các lớp càng ngắn, liên kết giữa các lớp 
càng tốt, tính năng chống thấm càng tốt. Dựa 
vào thời gian ninh kết ban đầu để khống chế 
thời gian nghỉ thi công trong đổ-rải bê tông, 
thường tiến hành khống chế lấy từ 6~8h. Với 
 122 
việc rút ngắn thời gian giãn cách giữa các lớp 
RCC, đã giải quyết triệt để vấn đề kết hợp mặt 
tầng. Ví dụ tại công trình Giang Á, đã sáng kiến 
phương pháp rải-san-đầm lớp nghiêng, độ đốc 
lớp nghiêng là 1:10~1:20. Phương pháp thi công 
này có thể đáp ứng và thỏa mãn các trạm có 
công suất hạn chế, không bị khống chế diện tích 
mặt khoang, tác nghiệp RCC được rộng rãi cũng 
như tiến hành thi công liên tục thời gian dài, 
nâng cao hiệu suất tổng thể toàn bộ thiết bị thi 
công RCC, rút ngắn thời gian thi công, vì vậy 
mà giá thành giảm đáng kể. Căn cứ phương 
pháp rải lớp nghiêng diện tích có thể tương đối 
nhỏ, thời gian che phủ tương đối ngắn, có thể 
phòng ngừa hấp thụ nhiệt bê tông rất nhanh, 
giảm thiểu sự đọng nước khi gặp mưa, cũng có 
thể làm giảm xâm hại nước mưa đối với lớp 
RCC mới. Phương pháp thi công rải lớp 
nghiêng giải quyết hiệu quả nhất đối với thi 
công công trình RCC trong điều kiện nhiệt độ 
cao và mưa nhiều. 
Giá trị độ công tác Vc: Chỉ tiêu quan trọng 
nhất trong việc khống chế chất lượng thi công 
hiện trường là giá trị độ công tác Vc. Trước mắt 
việc lựa chọn giá trị Vc thấp là xu thế phát triển 
của công nghệ thi công RCC. Tại các quy phạm 
thi công RCC của Trung Quốc quy định Vc 
trong phạm vi 5~35s, trong một vài công trình 
RCC khống chế giá trị Vc là 10±5s, nhưng thực 
tế thi công thường áp dụng là tại mặt đập Vc là 
5~8s, tại cửa ra trạm trộn Vc là 3~5s. Giá trị Vc 
của hỗn hợp RCC thích hợp nên thỏa mãn tính 
ổn định để ổn định thiết bị trong quá trình đầm 
nén và thiết bị cỡ lớn khác, đồng thời phải thỏa 
mãn tính dễ đầm cho phép cốt liệu di chuyển 
trong quá trình đầm chặt – trong quá trình đầm 
nén vữa sẽ được nhét đầy vào khoảng trống giữa 
các hạt lớn. 
Chọn dùng RCC toàn mặt cắt: Trước mắt 
đập RCC toàn mặt cắt đã thay thế đập kết cấu 
“vàng bọc bạc”. Phần lớn đã chọn dùng chống 
thấm thân đập bằng RCC cấp phối 2 giàu vữa, 
một số khác dùng hình thức phụ trợ chống thấm. 
Ứng dụng bê tông biến thái là một bước đơn 
giản hóa các công đoạn thi công RCC, tạo bước 
ngoặt đáp ứng yêu cầu thi công RCC nhanh. 
Vận chuyển RCC: Máng trượt chân không 
được chọn dùng để vận chuyển RCC thẳng 
đứng, và được áp dụng lần đầu tiên vào năm 
1989 tại công trình Vinh Địa. Phương pháp vận 
chuyển này được ứng dụng rất có hiệu quả tại 
các công trình có chiều cao lớn, địa hình chật 
hẹp và ngăn ngừa phân ly cốt liệu. Việc lựa 
chọn thiết bị vận chuyển ngang chủ yếu vẫn là ô 
tô tự đổ. Căn cứ vào vị trí bố trí trạm trộn và 
ống dẫn chân không, trong từng điều kiện công 
trình cụ thể khác nhau, sẽ lựa chọn kết hợp vận 
chuyển bằng ô tô tự đổ hoặc bằng băng truyền. 
3. Xu thế phát triển và các vấn đề tồn tại 
cần mở rộng nghiên cứu 
Thông qua qu¸ tr×nh nghiªn cứu, nhận thấy 
rằng ứng dụng xây dựng đập RCC ở Trung 
Quốc tương đối rộng, từ vùng rất lạnh ở phía 
bắc đến khu vực nhiệt đới Châu Á và đã rút ra 
được rất nhiều kinh nghiệm phong phú. Đây 
cũng là những điều kiện tự nhiên tương đồng về 
khả năng ứng dụng và thúc đẩy phát triển nhanh 
chóng đối với Việt Nam, qua nghiên cứu rút ra 
xu thế phát triển và tồn tại chủ yếu sau: 
(1) Xây dựng đập ngày càng cao, tỷ lệ dùng 
RCC trong từng đập ngày càng cao. Thời kỳ đầu 
xây dựng đập cao chỉ có một số bộ phận áp 
dụng RCC, gần đây đã áp dụng hình thức toàn 
bộ mặt cắt là RCC. 
(2) Hình thức đập phát triển từ đập trọng lực 
đến đập vòm. Đã xây dựng thành công các đập 
về sau như đập vòm mỏng và các đập vòm cao 
trên 100m. 
(3) Sử dụng lượng vật liệu trộn cao, lượng 
xi măng dùng ít. Lượng vật liệu trộn lớn giảm 
thiểu nhiệt thủy hóa, thu hẹp chênh lệch nhiệt 
độ, phòng ngừa khe nứt. Một số khu vực hiếm 
tro bay có thể dùng xỉ quặng và tro núi lửa 
nghiền làm vật liệu trộn thêm. 
(4) Trị số Vc ngày càng nhỏ: việc các công 
trình xây dựng ngày càng cao, yêu cầu về tính 
bền, khả năng chống thấm, yêu cầu thi công cao 
và loại hình đa dạng cũng đòi hỏi nghiên cứu và 
thực nghiệm cải thiện giá trị Vc. 
 123
(5) Ứng dụng phương pháp thi công đổ lớp 
nghiêng. Phương pháp này có tính kinh tế và tốc 
độ thi công cao là một bước tiến mới của công 
nghệ RCC. 
Đồng thời cũng còn các vấn đề tồn tại cần đi 
sâu mở rộng nghiên cứu như: -Nghiên cứu 
phương pháp tính toán ứng suất và khả năng 
chịu tải của đập RCC; - Phân tích ứng suất nhiệt 
và nghiên cứu biện pháp phòng thấm đập RCC; 
-Nghiên cứu kỹ thuật thi công đập RCC dưới 
điều kiện thời tiết nhiệt độ cao và mưa nhiều; - 
Nghiên cứu xử lý mặt tầng thi công đập RCC và 
kỹ thuật thi công đập tốc độ cao. 
Tµi liÖu tham kh¶o: 
[1] The Ministry of Water Resources of the People’s Republic of China – Design specification 
for Construction RCC Dams, SL 314-2004 
[2] Construction specifications of Hydraulic RCC DL/T 5112-2000, China 2000 (Chinese) 
[3] Yang QingNing, Design and construction RCC Dams, China, 1993 
[4] Gu ZhiGang, Construction technology of RCC Dams, China, 2007 
[5] Fang KunHe, The development of RCC dams in China, Lectures, 2007 
[6] 20 years China Roller Compacted Concrete Dams, 5/2006, www.waterpub.com.cn (Chinese) 
[7] The 5th International Symposium on RCC Dams, Collected Thesis - Volume I,II; 2007/11/2-4 
(Chinese) 
Abstract: 
NEW TECHNIQUES IN ROLLER COMPACTED CONCRETE CONSTRUCTION 
Development and application of roller compacted concrete construction technology based on 
laboratory analyses, field experiments and verified by practical works. Relying on those 
applications to promote researching on special subjects and step-by-step set up procedures, 
regulations and design standards. It is the foundation to familiarize with equipments and operate 
machines. Find out advantages and disadvantages to apply and expand researches.