堆石混凝土在罗家店水电站中的应用.pdf

2 0 1 4年第 l 0期 ( 第4 2卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No ． 1 0 ． 2 0 1 4 ( T o t a l N o ． 4 2 ) 文章编号 ： 1 0 0 7— 7 5 9 6 ( 2 0 1 4 ) 1 0— 0 2 0 5— 0 2 堆石 混凝土在 罗家店 水 电站 中的应用 温 国敬 ( 黑龙江省佳 南实验 农场水务局 ， 黑龙江 佳木斯 1 5 4 0 0 7 ) 摘要： 罗家店水电站是在黑龙江省采用堆石混凝土重力坝的中型水利工程项 目， 罗家店水电 站水库总库容为 2 1 7 0 1 0 Il l ， 工程规模为中型， 工程等级为Ⅲ等， 主要永久性水工建筑物， 主 要包括拦河坝、 溢流坝 、 引水隧洞工程级别为 3级； 水电站总装机容量为1 5 M W， 为小型工程， 工程等级为Ⅳ等， 水电站厂房工程级别为 4级。文章结合该工程枢纽布置的特点、 现场施工， 充分考虑工程建设的经济性。介绍了堆石混凝土的特点 ， 阐述了堆石混凝土的施工工艺。 关键词： 罗家店水电站； 堆石混凝土 ； 材料选取； 施工工艺 ； 温控和防裂 中图分类号 ： T V 5 4 4 文献标识码 ： B l 工程概况 东宁县罗家店水电站行政区划隶属于黑龙江省 东宁县 ， 坝址位于东宁县罗家店村东偏南 9 ． 0 k m处 的大绥芬河千流上游 ， 距东宁县公路里程1 2 0 ． 0 k m， 地理坐标为 E l 3 0 。 2 8 3 5 、 N 4 3 。 4 4 3 9 ， 坝址 以上集水 面 积2 5 8 8 k m 。 罗家店水电站水库总库容为 2 1 7 0 X 1 0 1 1 3 ， 工程 规模为中型 ， 工程等级为 Ⅲ等， 主要永久性水工建筑 物， 主要包括拦河坝 、 溢流坝、 引水隧洞工程级别为 3 级 ； 水 电站 总装机 容量为1 5 MW， 为小型工程 ， 工程 等级为Ⅳ等 ， 水 电站厂房工程级别为 4级 。 2 堆石混凝土在枢 纽 中的选取 本工程对沥青混凝 土心墙 堆石坝 、 常态浆砌石 重力坝、 堆石混凝土坝 型进行 了 比选 ， 主要从 施工 、 投资造价角度对 3种材质坝进行 了分析 ， 最后确定 选取堆石混凝土作为筑坝材料⋯ 。 沥青混凝土 心墙堆石坝及河岸 式溢流坝方案 ， 沥青心墙与坝体同时施工 时， 影 响坝体填筑速度 ， 检 查漏水部位比较困难 ， 不易维修 。 坝线左岸 陡峭， 而生产生活 区大部分集 中在左 岸 ， 对外交通也是从左岸进入 ， 因此沥青混凝土心墙 堆石坝与左岸溢流坝 同时施工相互 干扰大 ， 影 响施 工进度 ， 将使水 电站正常蓄水发电时间拖后 。 常态浆砌石重力坝结合河床式溢 流坝方 案 ， 施 工期间坝体可以漫顶 过流 ， 施工渡汛 、 导流条件好。 但浆砌石筑坝要求块石质量 、 砌筑标准均较高 ， 人工 砌筑质量难 以控制 ， 效率低。 堆石混凝土重力坝结合河床式溢 流坝方 案 ， 为 目前的新工艺坝型， 其坝体材料以堆块石为主， 选取 I>2 0 o n 粒径的碎块 ( 卵 ) 石 ， 堆石人仓 ， 采用 自然堆 积即可 ， 使用 自密实混凝 土现场直接浇注 ， 填塞块石 缝隙并胶结 ， 无须振捣 即可密实 J 。每层堆石混凝 土的浇注高度 ≤1 5 0 c m， 连续循环施工浇注。 堆石混凝土坝型的主要优点为 ： 1 ) 堆石混凝土施工过程简单 ， 最大 限度地 降低 了混凝土仓面的施工人员和机械工作量。 2 ) 避免了普通混凝土振捣密实的过程。 3 ) 单位堆石混凝土 的水泥含量很少 ， 因此水化 温升小 ， 温控简单 。 4 ) 具有大块岩石稳定堆积构成 的骨架 ， 具 有优 良的体积稳定性 ， 体积收缩小。 5 ) 可减少或免除凿毛工序 ， 提高施工速度。 针对沥青混凝土心墙堆石坝 、 浆砌石重力坝、 堆 石混凝土坝等上述 3种坝型在同等 的设计状况下所 进行 的工程布置 、 工程量 、 施工条件 、 工期 、 工程投资 [ 收稿 日期 ] 2 0 1 4— 0 3—1 1 [ 作者简介 ] 温 国敬( 1 9 7 3一) ， 男， 山东招远人 ， 工程师。 ． ． ． —— 2 05 ．--— — 2 0 1 4年第 1 0期 ( 第 4 2卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No ．1 0． 2 01 4 ( T o t a l No ． 4 2) 等的比较 。 该 3种坝型造价沥青混凝土心墙 为最高， 浆砌 石混凝土坝与堆石混凝土坝投资接 近且 较低 ， 最终 选定堆 石 混 凝 土 重 力 坝作 为 罗 家 店水 电站 选 定 坝 型 。 3 堆石混凝土材料要 求 坝体堆石料选用块 径 ≥3 0 c m的块石 。石料质 地应 坚 硬、 无 裂 纹， 不 得 使 用 风 化 石 ， 干 密 度 > 2 4 k N ／ m ， 堆石料饱和抗压强度 >14 0 MP a ， 软化系 数 >10 ． 8 ， 含泥量≤0 ． 5 ％[ 5 3 。 水泥宜选用硅酸盐水 泥或普通硅酸盐水泥 ， 标 号 I>4 2 ． 5 。 粗骨料应选用 5～ 2 0 m m粒径的石子 ， 其性能指 标应符合《 水工混凝土施工规范》 。 4 堆石混凝土的温控和 防裂 4 ． 1 堆石混凝土的温控 一 般堆石混凝土中块石与 自密实混凝土的体积 比为0 ． 6 ： 0 ． 4 ， 则使用 自密实混凝土浇筑的堆石混凝 土通过理论 计算 及试 验观 测 ， 最 大温 升约 为 1 0 ℃ ～1 5 o C[ 6 - 7 1 。 由于单位堆石混凝土 的水 泥含 量很少 ， 因此水 化温升小 ， 温控 简单 。施工时参照混凝土重力 坝温 控措施并适当简化 即可。专用 自密实混凝土的配合 比设计应合理减少水泥与用量。 4 ． 2 堆石混凝土的防裂 在坝的重要部位采用 常规混凝土模板浇筑 ， 并 根据需要配置构造钢筋 ， 其他部位避免在气 温骤变 期间拆模 。 5 堆石 混凝土的施工工艺 5 ． 1 堆 石 的选取 所选取的块石粒径 ≥1 5 c m， 根据堆石的运输及 入仓能力 ， 可选取尽可能大的块石。 5 ． 2 清理仓面与清洗石块 块石及混凝土仓面 的处理 只需满 足常规 要求 ， 保证泥土含量不超标 即可， 无特殊要求。 5 ． 3 砌筑石墙 本工程堆石混凝土外包常态混凝土 ， 因此堆石 混凝土施工可采用3 0 c m厚砌石墙替代模板 ， 该方法 能有效解决模板的刚度 、 强度以及密封等问题。 5 ． 4 堆石人仓 ．．．—— 2 0 6 ．．．．— — 堆石入仓形成 自然堆积状态 即可 ， 辅 以人工码 放会使其更加密实 ， 经济性更加突出 。 J 。 5 ． 5 自密实混凝土的生产与浇注 本工程采用混凝土搅拌车拌制运输 自密实混凝 土入仓。 5 ． 6 连续循环施工浇注实现多层浇注 每层堆石混凝土的浇注高度 ≤1 ． 5 m， 但是能够 连续循环施工 ， 即在首层堆石混凝土浇注完成后 的 四个小时 内循 环堆石入仓 浇注 自密实混凝 土 的过 程 ， 在堆石人仓能力和混凝土生产能力有保证 的情 况下， 可连续循环施工大大提升混凝土的上升高度。 6 结论 堆石混凝土在全国 已经有一些工程实例 ， 在北 方寒冷地区工程实例还是较少 ， 各个施 工环节和关 键工序也会 随着工程 的实施逐渐得 到完 善与改进 ， 使堆石混凝土在水利行业发挥应有的作用。 参考文献 ： [ 1 ] 袁明道 ， 李凌 ， 潘展钊 ， 吕文 丽 ， 张旭 辉 ．堆石混 凝土 坝 基固结灌浆质量检验方法及其标准探讨[ J ] ．水利规划 与设计， 2 0 1 1 ( 0 1 ) ： 4 7— 4 9 ． [ 2 ] 张磊 ． 利用堆石混凝土替代浆砌石实施坝体施工的技术 难点与应用前景分析 [ J ] ．水 利水电技术 ， 2 0 1 0 ( 0 7 ) ： 55—58． 62 ． [ 3 ] 金峰， 安雪晖， 石建军， 张楚汉 ．堆石混凝土及堆石混凝 土大坝[ J ] ． 水利学报 ， 2 0 0 5 ( 1 1 ) ： 7 8—8 3 ． [ 4 ] 金峰， 李乐， 周虎， 安雪晖 ．堆石混凝土绝热温升性能初 步研究[ J ] ． 水利水电技术， 2 0 0 8 ( 0 5 ) ： 6 2—6 6 ． [ 5 ] 史铁军 ．堆石混凝土施工技术在清峪水库中的应用[ J ] ． 山西水利 ， 2 0 1 0 ( 0 1 ) ： 5 9— 6 0 ． [ 6 ] 李风亮 ．堆石混凝土技术在长坑三级水库的应用[ J ] ．水 科学 与工程技术 ， 2 0 1 0 ( 0 6 ) ： 8 7—8 8 ． [ 7 ] 陈振华 ， 范玲斌， 杨祥震 ， 杨勤 ．堆石混凝土筑坝施1 二 质 量控制要点[ J ] ．水利水电施工， 2 0 1 0 ( 0 6 ) ： 2 9， 5 4 ． [ 8 ] 陈振华 ．堆石混凝土施工质量控制要点初探[ J ] ．水利规 划与设计 ， 2 0 1 1 ( 0 1 ) ： 8 l 一8 2 ． [ 9 ] 刘清 ， 周虎 ．红外成像技术应用于堆石混凝土密实度检 测方法的研究 [ J ] ． 工业建筑， 2 0 1 1 ( 0 3 ) ： 1 1 8—1 2 0 ， 1 3 9 ． [ 1 0 ] 杜志仁， 宋涛， 李芳 ．恒山水库除险加 固堆石} 昆 凝 土施 工工艺简述[ J ] ．山西水利， 2 0 1 0 ( 0 6 ) ： 4 6— 4 7 ．