我国堆石混凝土筑坝技术的新发展.pdf
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1、水利水电技术第 4 3卷2 0 1 2 年第7期 我国堆石混凝土筑坝技术的新发展 潘 自恒 , ( 1 南阳市水利建筑勘测设计院,河南 南阳4 7 3 0 0 0 ;2 张春 霞 北京新闻文化研究所 水文化研究中心,北京 1 0 0 0 8 3 ) 摘要:通过相关的工程案例,分析 了堆石混凝土筑坝新技术 的发展轨迹,并提 出了新 的研 究课题 , 希望给技术使用者提供帮助,给机械、材料研 究者一些技术思路 。 关键 词 :堆石 混凝 土 ;发展 ;工程 案例 ;研 究课题 中图分类号 :T V 6 4 1 文献标识码 :B 文章编号 :1 0 0 0 0 8 6 0 ( 2 0 1 2 ) 0
2、 7 0 0 1 0 0 4 Ne w d e v e l o pme nt o f r oc k- f i l l e d c on c r e t e da m c o ns t r uc t i on t e c hn o l og y i n Ch i na PAN Z i h e n g , ZHANG Ch u nx i a ( 1 N a n y a n g S u r v e y a n d D e s i g n I n s t i t u t e o f Wa t e r R e s o u r c e s , N a n y a n g 4 7 3 0 0 0 ,H e
3、n a n , C h i n a ; 2 Wa t e r C u h n r e R e s e a r c h C e n t e r o f B e i j i n g J o u r n a l i s m a n d C u h u r e R e s e a r c h I n s t i t u t e , B e i j i n g 1 0 0 0 8 3 , C h i n a ) A b s t r a c t : B a s e d o n t h e c a s e s o f t h e r e l e v a n t c o n s t r u c t i o n
4、 p r o j e c t s ,t h e d e v e l o p m e n t t r a c k o f t h e n e w t e c h n o l o g y o f r o c k fi l l e d c o n c r e t e d a m c o n s t r u c t i o n i s a n a l y z e d ,a n d t h e n s o m e n e w s t u d y s u b j e c t s a r e p u t f o r w a r d h e r e i n ,S O a s t o g i v e r e l
5、 a t e d a s s i s t a nc e t o t he u s e r s of t he t e c h no l o g y a n d p r o v i d e s o me t e c hn i c a l c o nc e p t s f o r t he r e s e a r c h e r s o f t h e ma c hi ne r i e s a nd ma t er i a l s co n c e r ne d Ke y wo r d s : r o c k - fi ll e d c o n c r e t e d a m; d e v e l
6、 o p m e n t ; p r o j e c t c a s e ; s t u d y s u b j e c t 1 引言 堆石混凝土技术 ( R o c k fi l l e d C o n c r e t e ,R F C) 在 2 0 1 0年之后 的发 展速度 超过 了前 7年 ,使 用项 目数量 和方 量 ,翻 了好 几倍 ;使用 部 位 也 开始 从 2 0 0 5年前后 的临建部位 、加固项 目发展 到了现在 的 在主坝建设上应用 。应用范 围与解决方案也扩展到 了堤防和挡土墙 、回填 工程 、固废资源化利用 、岩 基处理等。 2 各具特点的堆石混凝土坝 2 1 河卵
7、石做堆石料采用防渗面板与坝体一次性成 型项 目吉利水电站溢流坝工程 2 1 1 工程概 况 吉利水 电站位于甘肃省康乐县莲麓 乡的洮 河干 流上 ,最大坝高 1 4 6 m。工 程 主体 于 2 0 0 9年 3月 开工建设 ,计划 于 2 0 1 2年 上半年 实现首 台机 组投 产发 电。2 0 1 1年 3月至 6月进行溢流坝堆石混凝土 技术施工 。 1 0 2 1 2堆石 混凝 土施 工技 术 两项创新 吉利水电站因人工费用 的不断上涨和工期的要求 使原设计方案 中溢流坝现浇 C 1 5埋石混凝土坝体方 案实施起来较为困难 。设计结合本工程枢纽布置的特 点、现场施工条件 ,并充分考虑工
8、程建设的经济性 , 在本工程枢纽右岸溢流坝段采用堆石混凝土技术建 坝。该项 目充分利用了当地河卵石作为堆石料 ,降低 了施工成本 ,并且采用防渗面板与坝体一次成型 ,简 化了施工程序 J 。 2 2取消温控措施减少人为干预成为减碳样板项 目 清峪水库工程 2 2 1工程概 况 清峪水库地处 山西省 临汾市 乡宁县 ,是一 座以 城镇生活及 工业供水为主兼顾农业灌溉 的小 ( 1 ) 型 水库 ,设计为堆石混凝土重力坝 ,坝高 4 2 6 m,水 库总库容 2 3 3万 m。 。混凝 土浇筑量 约 7万 m ,除 收稿 日期 :2 0 1 2 0 5 3 0 作者简介 :潘 自恒 ( 1 9 6
9、 8 一 ) ,男 ,高级工程师 ,总工程师 。 Wa te r Re s o u r ce s a n d Hy d r o p o we r En g i n e e r i n g Vo l 4 3 No 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 了防渗面板和下游溢流坝段面板 外均采用堆石混凝 -t - E 。 2 2 2堆 石混凝 土技 术优 势及创 新 堆石混凝 土在清峪水库的使用 ,降低 了成本 ( 材 料成本节省 1 4 8 1 ,综合单价节省近 2 4 ) ,施工 工艺简单易行 ,无需振捣 、温控等措施 ,减少了人为 干预 ,保证了施工质量 。 清峪水
10、 库 项 目所 在地 河 道 卵石 丰 富 ,通 过 收 集 当地农 民从 河 道捡 拾来 的符 合粒 径 、强度 要求 的卵石 ,既清 理了河 道 ,也节 约了石材 开采成 本 。 卵石在 清峪水库 的使 用成 为各 地 减碳 工 程学 习 的 样板 。 2 3高寒地 带极端温 差条件 下取消振捣 工序 项 目 恒山水库加 固工程 2 3 1 工程 概 况及 堆石 混凝 土设 计方 案的 确定缘 由 恒山水库大坝位 于山西 省大同市浑源县悬空寺 景 区内 ,是我国第一座混凝土双 曲拱 坝 ,最大 坝高 6 9 m,于 1 9 6 4年建成 ,2 0 0 2年经 水利部 鉴定 为病 险水库。中
11、国水利 水 电科学研究 院 ( 以下 简称 中国 水科 院) 进行除 险加 固设计 时考 虑到大坝 位于悬空 寺景区 ,除险加 固采用 的混凝土必须保证水化 温升 低 ,适应小仓 面施工 ,对周围环境影响小 的施工 技 术 。传统 的常态混凝土和碾压混凝土均很难满 足要 求 ,经过对 比研究 和仿真分析 ,中国水科院采用 了 堆石混凝 土 作为 加 固方 案 ,并 得 到 了水利 部 的批 准 。 2 3 2堆石 混凝 土施 工工 艺流程 结合本工程的具体情 况 ,自密实堆石混凝 土的 施工内容和工艺流程为 :原坝面凿毛一 与原坝体结 合面锚筋及 钢筋 网安装 一 基础 面处理 一 测量 放线
12、 一 模板安装一 堆石料填筑 一 堆 石仓平 仓整理 一 白 密实混凝土浇筑一 混凝土收仓 、养 护。在基础 面处 理和堆石 仓平 仓整 理 完成后 均 需 经监 理工 程 师验 收 ,验收合格后方可进行下一道工序 的施工 。如为 新建大坝 ,无原坝面凿毛和锚筋 、钢筋网的安装这 两道工序 。 2 3 3最具盛 名 的堆石 混凝 土技 术加 固项 目 恒山水库加固工程地处 在高寒地带 ,面临温控 复杂 ,极端温差易造成新老坝体张开 ,加 上施工场 地狭小 ,施工不得干扰景 区等 问题 ,给除险加 固施 工带来很多不便 。在这种复杂 的施工条件下 ,在堆 石混凝土技术工程师亲 自指导下 ,在项
13、目各方密切 配合下 ,经过多种试验研究 ,取消 了振捣工序 ,不 仅有效地保证 了工程质量 、加快 了施工进度 ,而且 水利水电技术第4 3卷2 0 1 2年第 7期 潘自恒, 等我国堆石混凝土筑坝技术的新发展 降低 了施 工成 本 ,可 为工 程 降低 直接 费约 1 3 0万 元 ,取得了良好的社会 效益和经济效 益。该项技术 所产生的效果受到 了建设 、监理 和设计 等单位 的高 度评价和关注 ,又一次证 明了技术有 广阔的推 广和 应用价值。 2 4 旧坝体材料重新使用循环经济典范项 目长 坑三级水库重建工程 2 4 1 工程 概 况 长坑三级水库位于广东省中山市五桂山镇北台涌 支流长
14、坑上 ,隶属中山市小水电管理总站。是一座拆 除旧坝并在原址上重建的水利工程 。建成后的长坑水 库是一座 以防洪 、供水为主 的小 ( 1 ) 型水库 ,总库容 为 1 6 1 3 2万 m ,水库正常水位 6 2 8 m。设计方案确 定大坝采用 堆石混凝 土重力坝 ,最大坝 高 2 6 5 m, 坝顶长 8 8 m。坝轴线布置为圆弧形。溢洪道宽 1 5 m, 并设置 b型驼峰溢流堰 。 2 4 2堆石 混凝 土施 工 的创 新 亮点 长坑水库实现 了旧坝拆除石料的重复使用,降低 了水库重建的成本 ,堆石混凝土较小的水化热温升免 去了复杂 的温控措施 ,保证了施工进度和质量 ;对建 成坝体进 行
15、钻 孔压水试 验 ,坝体 透水率小 于 1 L u , 防渗性能 良好 ;大坝未设置单独的防渗面板 ,而是采 用了薄层 自密实混凝土与堆石混凝土一体化浇筑的防 渗方案 ,有效地加快了施工速度 ,为工程按时完工争 取 _宝贵时间。 3 多种基础回填的应用项 目 3 1 冲沟回填项 目宝泉抽水蓄能电站工程 3 1 1 项 目概 况 河南宝泉抽水蓄能电站是装机 1 2 0万 k W 的大型 抽水蓄能电站,电站的主要建筑物包括上下水库 大 坝 、引水道 、地下厂房洞群系统及地面开关站等。其 中上水库位于宝泉水库峪河左岸支流东沟内,距宝泉 村约 1 k m,引水道进 出水 口位 于水库左岸 ,距大坝 左
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