美国等国碾压混凝土坝概况.pdf
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1、2 0 1 6年 1 月 水 利水 电快 报E WR HI 第 3 7卷第 1 期 文章编 号 : 1 0 0 6 - 0 0 8 1 ( 2 0 1 6 ) 0 1 - 0 0 1 0 -04 美国等国碾压混凝土坝概况 摘要: 世界多个碾压混凝土( R C C ) 坝工程在建或已建成, 比如美国波图格斯大坝、 巴基斯坦迪阿莫 一 巴沙大坝 、 埃塞俄 比亚 吉布 3大坝 和复兴 大坝、 越 南松邦 4水 电项 目, 以及 美国圣 维森特 大坝加 高 工程 。 分别对上述工程的技术特点与难点、 施Y - 进程、 项 目管理及预期效益作了简要描述。 关键词 : 碾压混凝土坝概 况; 美国; 巴基
2、 斯坦 ; 埃塞俄 比亚 ; 越 南 中图法分 类号 : T V 6 4 2 2 文献标 志码 : A 近期 , 世界各地许多在建和 已建的大 坝都采用 了碾压混凝土技术 , 以下分别予以介绍 。 1 美国波图格斯大坝 为了减 轻洪 水对 波多 黎各 庞塞 ( P o n c e )的影 响 , 美 国陆军工程师 团( U S A C E) 在 2 0 1 4年年 初完 成 了投资 3 8 6亿美元 的波图格斯 ( P o r t u g u e s ) 大坝 工程 。 大坝高6 7 1 n l , 是波图格斯和布察那( B u c a n a ) 防洪减灾项 目的最后一项工程 。该项 目于
3、1 9 7 0年 获得建 设 批 准 , 还 包 括 1 9 9 1年 竣 工 的 西 里 洛斯 ( C e r i l l o s ) 大坝和 1 9 9 7年竣工的庞塞市暴雨分流排 水设施 。 波图格斯大坝总方量 2 6 7 5 8 4 7 Y I n , 由德拉加 都斯( D r a g a d o s ) 公司负责建设, U S A C E负责设计, 是美国第一座采用单 曲厚拱坝 型式 的 R C C坝。 由 于温度限制, 混凝土制备及浇筑需配备 1套粗骨料 冷却系统 ( 冷冻水管道 ) 和 1台制冰机。根据 现场 气候和可用材料的情况 , 必须建一些辅助设施 , 如 1 座骨料加工厂
4、、 1座 冲砂厂、 1个混凝 土高速输送系 统和2 座现场混凝土制备厂, 并保证这些设施的运 行。 克莱菲尔德 ( K l e i n f e t d e r ) 担 任项 目经理 , 负责 承包方的质量控制管理 , 包括设置经 U S A C E认证 的 现场实验室并为其配备人员, 以满足全天候建筑材 料实验及现场测试的要求。克莱菲尔德也制定 了一 些质量控制管理措施确保合同文件的严格执行。 由于现场独特的地质条件 , U S A C E在工程建设 期 间遇到 了重 重困难 。虽 然 2 0 0 0年初波图格斯大 收稿 日期 : 2 0 1 5 1 1 0 9 1 O 坝就开始施工 , 但所
5、 设计的薄拱坝 的成 本远高 于预 期 , 工程师不得不进行返工设计 , 几年后 , 推 出了厚 拱坝型式的 R C C坝设计 。2 0 0 8年波 图格斯大坝开 始施工 , 2 0 1 3年 l 2月完工。2 0 1 4年 2月 5日举行 了大坝竣工典礼 。 2 0 1 5年 6月 1 3日, 大坝建设进入一个新 里程 碑 阶段 : 杰克逊维尔军区 ( J a c k s o n v i l l e D i s t r i c t ) 工程 师团依据 水控制手册 的授权, 开始了大坝初期蓄 水。初期蓄水分为多个阶段, 降雨经过径流汇集到 水库 中, 当水库达到预定的水位时 , 管理人员停止水
6、 库蓄水以保证大坝按设计运行。通过核查不同水位 时的大坝安全 , 水库将继续蓄水至大坝 的校核洪水 位( 1 3 4 12 0 ) , 即水库的最大蓄水量与最高水位 。 2 巴基斯坦迪阿莫 一巴沙大坝 在施工初步阶段, 迪阿莫 一巴沙( D i a m e r B h a s a ) 大坝计划修建于 巴基斯坦吉尔吉特 一巴尔蒂斯 坦 ( G i l g i t B a h i s t a n ) 地区的印度河上。大坝设计为 R C C重力坝 , 高 2 7 2 m, 一旦竣工 , 大坝将成为世界 上最高的同类型大坝之一。 大坝计划共 布置 1 4个 泄洪 闸孔 , 单孔 尺寸为 1 1 5 m
7、1 6 2 4 m。水库设计总库容 1 0 k m , 有效 库容 7 9 k m 。预布置 2座地下 电站厂房 , 每座厂 房配置 6台水轮发电机 , 总装机容量为 4 5 0 0 MW。 据报道, 联邦政府已批准为该项 目投人 1 4 0 亿 美元资金 , 重点用于土地征用。在项 目全面展开前 , 其余款项将寻求 国际捐助者的帮助 。美 国国际开发 署( U S A I D ) 已同意为该项目的环境和社会影响评价 美国等国碾压混凝土坝概况 提供 2 亿美元资助。2 0 1 5年 6月, U S A I D聘请了莫 特麦克唐纳 ( Mo t t Ma c d o n a l d ) 咨询公司
8、进行工程技 术审查和项 目规划改进。然而 , 世界银行 因此项 目 位于有争议的领土内而拒绝提供资金支持。 3 埃塞俄比亚吉布 3大坝工程 吉布 3 ( G i b e I I I ) 大坝工程位于埃塞俄 比亚南 部偏远地区的奥莫河( O m o R i v e r ) 上, 坝高 2 4 9 in , R C C方量 6 5 0万 r f l , 是 目前世界上最大最高的 R C C 坝。2 0 1 1年 1 2月底开始 大坝浇筑施工 , 2 0 1 4年 8 月开始蓄水前 的准备 工作 , 2 0 1 5年初 开始初 期蓄 水 。 为 了满足 “ 快速实 现” ( f a s t t r
9、a c k e d ) 的进度 要 求, 意大利萨利尼 一 英波基洛股份公司( S a l in i I m p r e g i l o S P A) 作为承包商精心设计和实施 了 R C C 的浇筑 , 克服了重要 困难 , 如大坝规模大、 地形复杂 、 坝肩陡峭和天气影响等。 第 1年, 仅完成 R C C浇筑 1 0 0万 i n , 随后的 2 4 个月里 , 必须完成 5 0 0万 i n 的浇筑 ( 总混凝土方量 为 6 1 0万 m ) 。在此期间 , 平均每月浇筑混凝 土超 过 1 4万 m。 , 2 0 1 3年 8月达到最高峰 , 月浇筑量 为 2 5 0 8 0 9万 m
10、 , 取得了一项 了不起的成就 。 2 0 1 4年 1 2月 1 11 2日, 萨利尼 一英波基洛公 司的施工队伍在 2 4 h内浇筑了 1 8 5 1 9 I n 混凝土 , 打破了该类大坝 2 4 h混凝土浇筑量的世界纪录。 1 套皮带输送机系统、 1 座高度相同的 R C C厂 和 1 个承包商创造 了这项世界纪 录。大坝 的 R C C 骨料生产、 配料、 传输系统由最高品质的混凝土厂和 精密的 R C C传输系统组成 , 每小时能生产超过 8 5 0 m 的 R C C 。工程配备 了山特维克 ( S a n d v i k ) 公司制 造的破碎机及意大利仕高玛( S i c o
11、ma ) 公 司制造的混 凝土搅拌机。输送系统设备由美国 R C C输送机有 限责任公司( R C C C o n v e r y o r s U S A L L C ) 制造。 该工程其他 主要特点包括 : 进水 口位于左坝 肩, 后接2 条直径 1 3 1T I 的引水隧洞; 导流隧洞共 3 条, 单洞直径 1 3 n l ; 布置地下岔管, 分别连接 1 0 台发电机组; 地面厂房装有 1 0台混流式水轮机 组 , 每台装机 1 8 7 M W; 总装机 1 8 7 0 MW。 埃塞俄 比亚水利与能源部宣布 , 吉布 3大坝水 电工程的第 1 台机组( 1 8 7 M W) 应于2 0
12、1 5 年 8 月雨 季之后投产发电。根据该流域降雨量 , 计划 随后每 月新增 1台机组并 网发 电。 2 0 1 5年 4月 , 项 目协调 人梅布 拉 图 特 肖梅 ( M e b r a tu T e s h o m e ) 表示, 该季度水库蓄水量将达3 0 亿 n l , 前2台机组将相继投产发电, 其余 8台机组 的运行将取决 于水 库蓄水 量。大坝将 在 3 a内完 工 , 而天然湖周边地 区的旅游业和渔业 项 目建设也 将 同时进行 , 给当地创造效益。 萨利尼 一英波基洛公司建设该工程所采用的径 向式缆索起重机 由意大利莱特纳索道集 团( L e i t n e r R o
13、 p e w a y s G r o u p ) 下属的阿奎迪奥公 司( A g u d i o S P A ) 委托制造。这是缆索起重机首次用于 R C C大坝 施工 , 主要用于处理施工设备 ( 挖 掘机 、 起重机等 ) 和输送带( 用于 R C C) 。缆索起重机的主要特性为 : 跨度 7 3 5 I n , 扬程 8 0 i n , 大车行驶轨道长 1 4 7 i n , 承 重索直径 2 6 0 I B m, 起重量 2 5 t , 起升高度 2 7 0 i n , 大车行走速度 3 5 m s , 吊钩升 降速度 2 m s , 小车 牵引速 度 0 1 m s , 起升 电动卷
14、扬 机额定 功率 4 6 6 k W, 牵引 电动卷扬机功率 2 2 4 k W, 牵引绳直径 3 2 m m, 起重绳直径 2 8 m m, 固定塔架高 6 8 m。阿奎迪 奥公 司表示 , 6 8 i n高的固定塔架是工程最困难 的部 分 , 因为它在设计阶段需要特定的静态 和动态模 拟 工具 , 在施工阶段操作需要格外小心。 意大利佩特 兰格 里公 司 ( S t u d i o P i e t r a n g e l i ) 承 包了萨利尼 一英波基洛公司的工程服务合同, 为其 提供施工期 间的可行性研究 、 初步设计、 最终设计和 技术监理。 意大利艾克电力公司( E L C E l
15、 e c t r o c o n s u l t ) 和法 国柯 因 一贝利叶公司( C o y n e E t B e l l i e r ) 联合作为埃 塞俄比亚电力公司( E E P C o ) 的代理人负责设计和施 工阶段的质量控制。 埃塞俄 比亚 电力公司同时还聘请特拉克特贝尔 工程公司( T r a c t e b e l E n g i n e e r i n g ) 和意大利艾克电力 公 司作为业主方工程师 , 进行设计审核并协助工程 总承包 ( E P C) 招标工作 。 上海电气集团股份有限公司负责渥雷塔 一 索多 ( Wo l a y t a S o d o) 和 阿卡基
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