锦屏一级特高拱坝混凝土4.5m仓层厚度施工关键技术.pdf

第 1 3 卷第 3 期 2 0 1 5 年 6 月 南水北 调与 水利科技 S o u t h - t o - No r t h Wa t e r Tr a n s f e r s a n d Wa t e r S c i e n c e T e c h n o l o g y Vo I 1 3 No 3 J u 轧 2 0 1 5 D OI ： 1 0 1 3 4 7 6 i c n k i n s b d q k 2 0 1 5 0 3 0 4 O 锦屏一级特高拱坝混凝土 4 5 m 仓层厚 度施工关键技术 王继敏 ， 段绍辉 ， 郑 江， 宁金 华 ， 胡 书红 ( 雅砻江流域水电开发有限公司， 成都 6 1 0 0 1 6 ) 摘要： 拱坝混凝土浇筑仓层厚度是影响拱坝混凝土施工质量和进度的关键因素之一， 混凝土浇筑仓层厚度高度的突 破面临温控防裂、 三大高差控制和体型控制等一系列挑战， 但同时也可以为工程建设带来巨大的进度和经济效益。 针对锦屏一级特高拱坝混凝土施工采用 4 5 m仓层厚度时的关键技术问题开展研究 ， 研究成果工程应用效果显著， 可为其它高拱坝筑坝时面临的类似问题提供技术借鉴。 关键词： 特高拱坝 ； 4 5 m仓层厚度 ； 体型控制； 温控防裂； 施工进度 中图分类号 ： T V5 2 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 6 7 2 1 6 8 3 ( 2 0 1 5 ) 0 3 0 5 8 0 0 5 Ke y c o n s t r u c t i o n t e c h n i q u e s o f 4 5 - m t h i c k wa r e h o u s e l a y e r o f J i n p i n g l e v e l I s u p e r h i g h c o n c r e t e a r c h d a m W ANG J i - mi n， DUAN S h a o - h u i ， ZHENG J i a n g， NI NG J i n - h u a ， HU S h u - h o n g ( Y a l o n g Ri v e r Hy d r o p o we r De v e l o p me n t C o mp a n y LTD， Ch e n g d u 6 1 0 0 1 6， Ch i n a) Ab s t r a c t ： Th e wa r e h o u s e l a y e r t h i c k n e s s o f p o u r i n g c o n c r e t e a r c h d a m i s o n e o f t h e k e y f a c t o r s a f f e c t i n g t h e c o n s t r u c t i o n q u a l i t y a n d p r o g r e s s Th e b r e a k t h r o u g h o f t h e h e i g h t o f wa r e h o u s e l a y e r t h i c k n e s s o f p o u r i n g c o n c r e t e f a c e s a s e r i e s o f c h a l l e n g e s i n c l u d i n g t h e t e mp e r a t u r e c o n t r o l a n d c r a c k p r e v e n t i o n ， t h r e e h e i g h t d i f f e r e n c e c o n t r o l ， a n d b o d y c o n t r o l ， b u t i t a l s o p r o v i d e s t h e t r e me n d o u s p r o g r e s s a n d e c o n o mi c b e n e f i t s f o r t he c o n s t r u c t i o n I n t h i s p a p e r ， t h e k e y c o n s t r u c t i o n t e c h n i q u e s o f t h e 4 5 - m t h i c k wa r e h o u s e l a y e r o f J i n p i n g l e v e l I s u p e r h i g h c o n c r e t e a r c h d a m we r e i n v e s t i g a t e d Th e r e s e a r c h r e s u l t s c a n p r o v i d e t e c h n i c a l s u p p o r t f o r s i mi l a r p r o j e c t s i n f u t u r e Ke y wo r d s ： s u p e r h i g h c o n c r e t e a r c h d a m；4 5 - m t h i c k wa r e h o u s e l a y e r ；b o d y c o n t r o l ；t e mp e r a t u r e c o n t r o l a n d c r a c k p r e v e n t io n； c o n s t r u c t i o n p r o g r e s s 2 O 世 纪中国最高拱 坝二滩( 高 2 4 0 m) 的顺利建成 ， 为高 拱坝的建设积累了宝贵经验。近年来， 随着西部水电大开发 建设 高潮的兴起 ， 一批 3 0 0 m级特高拱坝相继开工 建设和投 入运行， 如黄河拉西瓦 ( 坝高 2 5 0 m) 、 澜 沧江小湾 ( 坝高 2 9 4 5 m) 、 金沙江溪洛渡( 坝高 2 8 4 5 m) 、 雅砻江锦屏一级 ( 坝高 3 0 5 m) E ； 还有一批特高拱坝正在设计中， 如金沙江 的白鹤滩( 坝高 2 7 5 m) 、 乌东德( 坝高 2 7 0 m) 、 怒江的马吉 ( 坝高 2 9 0 m) 、 松塔( 坝高 3 1 3 m) 等。在高拱坝施工中， 如果 孑 L 口等结构部位备仓和浇筑时间长， 容易导致相邻坝段高差 和全坝段高差过大的问题， 直接影响到大坝的结构应力 ， 增 大开裂风险 。目前 ， 提高拱坝浇筑速度的措施主要是加大 施工资源投入、 缩短转仓时间、 优化调配缆机等 3 。但是， 许多特大型水电工程往往地处深山峡谷地区， 施工场地狭 小 ， 不利于场 内施工设 施布 置与交 通运输 ， 上述措 施难 以发 挥有效作用_ 5 ， 而且随着施工技术和管理水平的提供， 一些 常规措施 的效 用 已经 发挥 到极 限。为 了进 一步 提高拱 坝浇 筑上升速度， 提高浇筑仓层厚度成为另一种解决思路， 它可 以减少大坝总仓数， 以及转仓和备仓次数； 同时， 将 3 m升层 与 4 5 m升层相结合使用可有效控制相邻坝段高差和全坝 段高差 ， 为改善拱坝应力性态提供有效保障。二滩拱坝原合 同规定浇筑仓层厚度为 1 5 m， 后经大量分析研究， 大胆地 将 1 5 m仓层厚度增加到 3 m仓层厚度 ， 不但提高了浇筑块 的抗裂能力 ， 而且为大坝混凝土浇筑抢回了 4个月工期， 后 续高拱坝浇筑仓层厚度均沿用了其模式 6 。朱伯芳院士提 出： 对于大型工程， 预冷和水管冷却是主要降温手段， 层面散 热在温度控制中的地位 已下降， 当有足够浇筑能力时， 可采 收稿 日期 ： 2 0 1 4 0 7 0 3 修 回日期 ： 2 0 1 5 0 4 0 9 网络 出版时间 ： 2 0 1 5 0 5 1 4 网络 出版地址 ： h t t p ： www c n k i n e t k c ms d e t a i l 1 3 1 3 3 4 T V 2 0 1 5 0 5 1 4 0 8 4 1 0 0 7 h t ml 作者简介 ： 王继敏 ( 1 9 6 4) ， 男 ， 湖南人 ， 教授级高级工程师 ， 博 士， 主要从事 水 电科研 、 设 计 、 建设 管理方 面研 究。E - ma i l ： wa n g j i mi n y l h d c c o r D c n 通讯 作者 ： 郑江 ( 1 9 8 6 一 ) ， 男 ， 四川人 ， 工程 师 ， 主要从事水 电科研及建设管理工作。E - ma i l ： z h e n Ni a n g y l h d c c o m c n 5 8 0 工 程 技 采 第 1 3卷 总第 7 8 期 南水北调 与水利科技 2 0 1 5年 6月 1 2 1 3 雷 晓芳 ， 雷竹峰 基于 ANS YS Wo r k b e n c h的卧式深孔珩磨机 机座的多目标优化设计口 机床与液压， 2 0 1 3 ( 2 0 ) ： 5 - 7 ( L E I Xi a o - f a n g L EI Z h u f e n g Mu l t i o b j e c t i v e o p t i mi z a t i o n d e s i g n f o r t o o l b a s e o f ho r i z o n t a 1 d e e p h o l e h o ni n g ma c hi n e b a s e d o n A N S Y S w o r k b e n c h J Ma c h i n e T o o l& H y d r a u l ic s ， 2 0 1 3 ( 2 O )： 5 - 7 ( i n Ch i ne s e ) ) 高 东强 ， 毛志 云 ， 张 功 学， 等 基 于 A NS Y S Wo r k b e n c h的 D V G 8 5 0 工作台拓扑优化口 机械设计与制造， 2 0 1 1 ( 2 ) ： 6 2 6 3 ( GAO Do n g - q i a n g， M AO Zh i - y u n， ZHANG Go n g - x u e ，e t a 1 To p o l o g i c a l o f t h e wo r k t a b l e o f DVG8 5 0 b a s e d o n ANSYS Wo r k b e n c h J Ma c h i n e r y D e s i g n& Ma n u f a c t u r e ， 2 0 1 1 ( 2 ) ： ( 上接第 5 8 4页) 9 周钟， 唐忠敏 锦屏一级水电站枢纽总布置 J 1 人民长江， 2 0 0 9， 4 0( 1 8) ： 1 8 2 1 ( ZHOU Zh o n g， TANG Zh o n g - mi a Ge n e r a l l a y o u t o f J i n p i n g I Hy d r o p o we r S t a t i o n J Ya n g t z e Ri v e r ， 2 0 0 9， 4 0( 1 8 )： 1 8 2 1 ( in Chi n e s e ) ) 1 O 李光伟 组合骨料在锦屏 一级水 电站高拱坝 混凝土 中的应用 A 水 库 大坝 建 设 与管 理 中 的技 术进 展一 中 国大 坝协 会 2 0 1 2 学术年会论文集E c 郑州， 2 0 1 2 ( L I G u a n g - w e i T h e a p p l i c a t i o n o f c o mp o s i t e a g g r e g a t e i n t h e c o n c r e t e o f J i n p i n g I h y d r o p o we r s t a t i o n h i g h a r c h d a m A T e c h n i c a l p r o g r e s s i n d a m c o n s t r u c t i o n a n d ma n a g e me n t - t he a c a d e mi c p a p e r s o f C h in a d a m a s s o c i a t io n 2 0 1 2 a n n u a l me e t i n g C Z h e n g z h o u ， 2 01 2 ( i n Ch i n e s e ) ) 1 1 张德荣， 刘毅 锦屏一级高拱坝温控特点与对策 J 中国水利 水电科学研究 院学报， 2 0 0 9 ， 7 ( 4 ) ： 2 7 0 2 7 4 ( Z HA N G D e - r o n g， LI U Yi Fe a t u r e s a n a l y s i s a n d c o u n t e r me a s ur e s f o r c o n c r e t e t e m p e r a t u r e c o n t r o l i n J i n p i n g I h i g h a r c h d a m J J o u r n a l o f Ch i n a i n s t i t u t e o f wa t e r r e s o ur c e s a nd h y d r o p o we r r e s e a r c h， 2 0 0 9， 7 ( 4 )： 2 7 0 2 7 4 ( i n Ch i ne s e ) ) 1 2 刘毅， 张国新， 王继敏 ， 等 特高拱坝施工期数字监控方法、 系 统与工程应用 J 水利水电技术， 2 0 1 2 ， 4 3 ( 3 ) ： 3 3 3 7 ( L I U Yi ， Z HANG Gu o - x i n ， W ANG J i- mi n ， e t a 1 D i g i t a l mo n i t o r i n g me t ho d a n d s y s t e m f o r c o n s t r u c t i o n o f s u p e r - h i g h a r c h d a m - 5 9 2- l j 菱 稚 1 4 1 5 6 2 6 3 ( i n Ch i n e s e ) ) 徐洪斌 ， 鄢敏丽 ， 王伟 ， 等 基于拓扑优 化方法 的分 动器箱体轻 量化设 计 J1 机械 传动 ， 2 0 1 4 ( 4 ) ： 1 5 5 1 5 8 ( X U Ho n g b i n ， YAN Mi n - l i ， WANG W e i ， e t a 1 Li g h t we i g h t d e s i g n o f t r a n s f e r b a s e d o n t o p o l o g i c a l o p t i mi z a t i o n me t h o d J J o u r n a l o f Me c h a n i c a l Tr a n s mi s s i o n， 2 0 1 4( 4 )： 1 5 5 1 5 8 ( in Chine s e ) ) 查太东 ， 杨萍 基于 ANS YS Wo r k b e n c h的固定支架优化设计 J 煤矿机械 ， 2 0 1 2 ( 2 ) ： 2 8 3 0 ( C HA Ta i d o n g ， YANG p i n g Op t i mi z a t i o n d e s i g n of f i x e d s u pp o r t b a s e d o n ANS YS wo r k b e n c h J C o a l Mi n e Ma c h i n e r y 。 2 0 1 2 ( 2 ) ： 2 8 3 0 ( i n C h i n e s e ) ) a n d i t s e n g i n e e r i n g a p p l i c a t o n J Wa t e r R e s o u r c e s a n d Hy d r o p o we r Eng i n e e r i ng ， 2 01 2 ， 4 3( 3) ： 3 3 3 7 ( i n Ch i n e s e ) ) 1 3 韦林 锦屏一级水电站高拱坝 4 5 m升层混凝土施工试验研 究 J 四川水力发 电， 2 0 1 2 ， 3 1( 2 ) ： 4 7 5 1 ( WE I L i n E x p e r i me n t a l s t u d y o n t he 4 5 m l i f t l a y e r c o n c r e t e c o n s t r u c t i o n o f J i n p i n g I h y d r o p o we r s t a t i o n h i g h a r c h d a m J S i c h u a n Wa t e r Po we r ， 2 0 1 2， 3 1( 2 ) ： 4 7 5 1 ( i n Ch i n e s e ) ) 1 4 中国水电顾问集团成都勘测设计研究院 雅砻江锦屏一级水 电站大坝混凝土施工 技术要 求 R _ 中国水电顾 问集 团成 都勘 测设计 研究 院 ， 2 0 0 9 ( C h i n a Hy d r o p o we r C o n s u l t in g Gr o u p Ch e n g d u s u r v e y a n d De s i g n I ns t i t ut e Co ns t r u c t i o n t e c h ni q u e r e q u i r e me n t s o f d a m c o n c r e t e i n J i n p i n g I h y dr o p o we r s t a t i o n R C h i n a Hy d r o p o we r C o n s u l t in g Gr o u p C h e n g d u s u r v e y a n d De s i g n I ns t i t ut e 2 0 0 9 ( i n Ch i n e s e ) ) 1 5 王继敏 ， 段绍辉 ， 郑江 锦屏一级拱坝建设 关键技术 问题 A 水库大坝建设与管理中的技术进展一中国大坝协会 2 0 1 2 学 术年会论文集 c 郑州 ， 2 0 1 2 ( WAN G J i mi n， D UAN S h a o - h u i ， Z HE NG J ia n g T h e c r i t i c a l t e c h n ic a l p r o b l e m i n t h e c o n s t r u c t i o n o f J i n p i ng I d a m A Te c h n i c a l p r o g r e s s i n d a m c o n s t r u c t i o n a n d ma n a g e me n tt he a c a d e mic p a p e r s o f Ch i n a d a m a s s o c ia t i o n 2 0 1 2 a n n u a l me e t i n g c Z h e n g z h o u ， 2 0 1 2 ( i n Ch i ne s e ) )