堆石混凝土（RFC）在布尔津山口电站围堰方案中的设计与应用.pdf

堆石混凝土( R F C) 在布尔津山口电站围堰方案中的 设计与应用 丁照祥 李新 江 李海涛 ( 新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局 乌鲁木齐8 3 0 0 0 0 ) 【 摘要】 本文主要介绍了新疆布尔津山口电站工程施工导流围堰设计的方案拟选思路。通过比选， 发现堆石混 凝土 ( R F C ) 技术在 施工工艺 、 造价上 的优势 。经过一个 汛期 的运 行考验 证 明， 堆 石混凝土 是一项 可 以在 水利 工程 建设 上应用的技 术。 【 关键词】 围堰选型方案比选堆石混凝土 1工程概 况 布尔津山口电站工程规模为大( 2 ) 型， 工程等别 为等， 总库容 2 2 2亿 m 。布尔津河发源于阿尔泰 山脉 ， 主河道呈“ V” 形 ， 主河 床 比较狭 窄 ， 河 道呈 转 弯 状 ， 施工导流采用 河床一 次 断流 、 上下 游 围堰 挡水 、 左 岸导流隧洞全年导流的方式。导流设计洪水标准采用 P=1 0 ( 1 0年 一 遇 ) 的 全 年洪 水 ， 相 应 洪 峰 流量 为 1 5 9 4m s 。 该 工程 2 0 0 7年开工后 ， 到 2 0 1 0年初 ， 阿勒 泰地 区 遭 受 6 0年不遇 大雪 ， 在 汛期 中 ， 据该 河各 支 流水 文站 点 实测数 据汇 总最大洪 峰流量 为 1 9 5 0 m s ， 超过原设 计洪水标 准 P=1 0 ( 1 0年一遇 ) 的洪峰 流量 ， 反 映 出 了土石型 围堰抵御 超标准 洪水 的不足 ， 对 土石 型围堰 的设计方案进 行 了调整 。经 分析 及咨 询后 ， 围堰采 用 1 0年一遇度汛标 准 、 混凝 土结构 。围堰设计 的标 准应 为 ： 可 以挡 1 0年一遇洪水 ， 解 决遭遇超过 1 0年以上超 标准 洪水 时堰顶溢 流下泄洪 水能力 的 问题 ， 避免 围堰 溃决 时对河 道下游 和工程本 身形成 大 的安 全 隐患 ， 同 时具有工艺简单 、 施工速度快以及经济合理的特性。 2 混凝土围堰方案研究选型 2 1 围堰设计 原则 a 围堰为临时建筑物， 建筑物等级为 4 级 ， 能够满足拦蓄 P=1 0 洪水的设计要求。 b 考虑施工 场地 的 限制 ， 充分 利用 施 工场 地 ， 减 少 不必要工程投资 。 c 考虑利用现场 的砂 石骨料 、 块石弃 渣等 筑坝材 料 ， 减少 弃料的环境影响 。 d 充分考虑气 象 条件对 施 工 的影 响 以及施 工单 位 的实际情况。 2 2 围堰 浇注方式 的比选 a 常态混凝土： 振捣 、 冷却水管等工序多， 水化热 高 ， 温控 复杂 ， 容易开裂 ， 成本高 。 b 混凝 土砌石 、 埋石 混凝 土 ： 技术要 求低 ， 材 料成 本低 ， 适合 中小 型工程 ， 但机械 化程 度低 ， 质量 控制难 ， 人工成本越来越 高 ， 逐 渐淘汰。 c 碾压混凝 土 ： 要求 大仓 面 ， 重 型机械 ， 仅适合 大 中型工程 ， 工程 量小 时没有优 势。 d 压浆混凝土 ： 成本 高 ， 应用范 围窄 ， 主要是水 下 混凝土等特殊部位 。 e 自密 实 混凝 土 ： 新 技 术 ， 施 工 方便 ， 但 水 化 热 高， 温控困难， 成本高， 难以适应大体积混凝土。 堆石混凝土 ： 施工工艺简单， 综合单价低 ， 水化 温升低 ， 易于现场质量控制 ， 施工效率 高 ， 工期短 ， 现 场 石渣量大 ， 块石材料丰 富。 g 胶凝砂砾石 ： 骨料就地 取材 ， 胶凝 材料用 量少 ， 施工工艺简单 。 1 3 一 水利建设与管理兰 ! 兰 生： 苎呈 塑 4 4 比选结果 综合以上的分析情况， 考虑施工流程 、 工期要求、 现场材料、 造价及咨询意见等， 混凝土型围堰确定采用 堆石混凝土填筑 。 5 堆石混凝土围堰的应用及评价 堆石混凝土用于 围堰施工后 ， 取得 了较好 的效果 ， 达 到了预期 的 目标 ： 5 1 施工特点 施工主要工序有清基、 立模、 堆石备仓 、 自密实混 凝土拌制以及泵送入 仓 ， 工艺 简单 ， 不 需要人 工振 捣 ， 充分发挥了机械的作用 ， 减少了现场操作人工， 施工速 度快 ， 每 日可 完 成 的 堆 石 昆凝 土 浇 筑 量 在 9 0 0 1 l O O m ， 月浇筑量在 2 6 0 0 0 m 。 以上 。 5 2 无温控措施 围堰每一仓的量在 1 3 0 01 9 0 0 m ， 属 于大体 积 昆 凝土 ， 经核算 ， 已浇筑的堆石 昆 凝土 中 自密实 昆 凝 土所 占比例 为 4 5 ， 其 自密实混 凝土 单方水 泥用量 为 1 6 0 k g m ， 水胶 比为 0 3 ， 单 方堆石 混凝 土的水 泥用量 为7 2 k g m ， 单方混凝土水泥用量远低于其他t 昆 凝土， 减少水化热 的产生 ， 混凝土 的绝热温升大幅降低 ， 未采 取温控措施 ， 当年浇筑完成后未发现混凝 土裂缝 ， 外观 质量 良好 。 5 3 质量满足要求 堆 石混凝 土 中 自密实混 凝 土 的强 度 为 C 1 5 ， 扩散 度检测 6 O次， 最小值 5 6 c m， 最大值 7 2 c m； 2 8天抗压强 度取样 6 0组， 最小值 1 8 M P a ， 最大值 2 5 2 MP a ， 均值 2 0 6 MP a ， 标准差 1 7 5 ， 离差系数 0 0 9 ， 合格率 1 0 0 ， 各项指标均满足设计要求。 5 4 造价较低 经过筛分 的块石人仓 以后 ， 对空 隙率进行 了控制 ， 单位体积填充的白密实混凝土量为4 5 ， 机械化程度 1 6 高 ， 单价 中的人工费相对较少 ， 完成 的堆石混凝 土每立 方单价在 2 8 0元 ， 低于其他常态混凝土 1 5 0元 以上 。 5 5 环保作用突出 核算 到单方混凝土 的水泥用 量为 7 2 k g ， 远 低于 常 规混凝土的用量 ， 其强度也满足筑坝要求 ， 块石为现场 筛选 的石 渣弃料 ， 同时减少 了石 渣 的堆放 场地及相关 处理费用 ， 该施工技术符合 目前的低 碳环保施工要求 ， 大大减轻 了 因工程 建设对环境 造成 的影 响 ， 是一种 性 能较好 的绿 色 环保 混 凝 土 技术 ， 有 较 大 的社 会 经 济 效益 。 6结语 a 冬季实际运行情况 ： 经过一个冬天 的冻融循环 考 验后 ， 对 围堰 阳面 、 阴面的堆石混凝土表 面进行 了细 部观察 ， 整体未发现有裂缝及冻融破坏 ， 结构完好。 b 度汛运行 ： 通 过 近一个 月 的挡水 过 洪检 验 ， 堆 石 混凝土结构 的围堰具有 较好 的防渗性 ， 层 间接合处 未发现渗水现象， 施工质量控制良好 ， 较好地实现了坝 体防洪度汛的目标。 通过实际结果 看 ， 该工 程条件选 择堆 石混 凝土 技 术方案 是正确 的， 该 技术较好 地解决 了工程遭遇超 标 洪水 时的土石 围堰 不能堰顶过 流的 问题 ， 应 用过程 充 分体现 了堆石混 凝土技术工艺简单 、 施工速度快 、 成本 较低、 绿色环保的特性， 是一项值得在水利工程上推广 应用 的技术 。A 参考文献 1 吴永锦， 刘清C 2 0自密实混凝土在堆石 昆凝土 中的应用 J 混凝土， 2 O L O ( 3 ) 2 张德仑， 张改新 ， 等堆石混凝土在围滩水电站中的应用 J 科技情报开发与经济 ， 2 0 1 0 ( 3 3 )