高碾压混凝土拱坝施工工艺及模拟仿真研究_工程管理

1、高碾压混凝土拱坝施工工艺及模拟仿真研究1、前 言1.1工程概况沙牌水电站位于四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县境内，是岷江支流草坡河上游的龙头电站。电站由碾压混凝土拱坝、泄洪洞、引水系统和地面厂房等组成。大坝坝高132m，比国外最高的南非伏尔维丹坝(高70m)、国内建成的普定坝(高75m)均高，是目前世界上最高的碾压混凝土拱坝。坝址处河谷呈“V”形，两岸谷坡40°70°，河面宽4080m。大坝为全碾压混凝土拱坝，混凝土量36.3万m3，坝型为三心圆单曲拱坝，坝底高程1735.5m，坝顶高程1867.5m，底宽28m，顶宽9.5m。1.2碾压混凝土拱坝施工现状1986年我国建成了

2、第一座碾压混凝土坑口重力坝，1989年通过论证打算在普定采纳碾压混凝土拱坝，1993年该坝建成。该坝的建成，在碾压混凝土材料、入仓工艺、坝面作业等方面都取得了高水平的科研成果，为100m以下碾压混凝土拱坝的设计、施工积累了阅历。在总结胜利建筑100m以下碾压混凝土拱坝阅历的基础上，对坝高100m以上的薄拱坝采纳碾压混凝土筑坝进行了讨论，以使我国在用碾压混凝土建筑高拱坝的技术上连续居于世界领先地位。碾压混凝土坝入仓及施工工艺，已从初期的自卸汽车、简易缆机和溜槽方式进展到自卸汽车、真空溜管和高速皮带机、塔带机、斜坡道等入仓方式;在碾压混凝土使用部位上，从基础垫层混凝土、上下游面防渗层、建筑物周边及

3、与岸坡接触段等部位采纳常态混凝土到现在整个大坝全部采纳碾压混凝土。在筑坝技术有了长足进步的同时，应用计算机模拟技术对整个施工过程进行仿真，猜测任意时刻大坝的施工面貌和工期状况，亦是大坝施工组织设计和施工管理进展的方向，代表了计算机时代碾压混凝土坝设计和施工管理的趋势。本讨论从碾压混凝土入仓工艺、改性混凝土使用范围、冬季施工及计算机仿真大坝施工等方面，提出了碾压混凝土拱坝施工模拟程序及现场大坝混凝土施工工艺。1.3讨论内容结合已开工建设、坝高132m的碾压混凝土拱坝的快速施工讨论，对100m级以上高碾压混凝土拱坝的施工工艺、入仓方式、冬季施工措施、施工过程仿真管理系统，解决以下4个主要问题：(1

4、)讨论碾压混凝土拱坝的入仓工艺，着重解决100m以上高差、采纳真空溜管输送碾压混凝土的入仓工艺;(2)讨论改性混凝土的使用范围和施工工艺;(3)大坝冬季施工方案及措施;(4)高碾压混凝土拱坝施工全过程仿真模拟。2、入仓方式及施工讨论2.1100m级真空溜管设计和试验讨论2.1.1概 述真空溜管输送混凝土入仓工艺，以投资少、运行简便、输送效率高等特点，在诸多混凝土垂直入仓方式中独树一帜，得到了越来越广泛的应用。100m级真空溜管的讨论，是在“八五”科技攻关的基础上，为扩大真空溜管的使用范围，完善“八五”攻关的成果而进行的一次乐观的尝试。真空溜管技术输送碾压混凝土，在普定水电站工程50m左右高差状

5、况下，已有较胜利的阅历。但输送碾压混凝土高差达100m级时，尚存在如下问题：(1)输送高差大，如何保证碾压混凝土质量及保证达到不飞溅、不堵塞、不分别;(2)碾压混凝土输送出口速度的掌握;(3)对工艺、材料、设备性能等方面都有新的要求。100m级真空溜管的设计讨论，主要解决碾压混凝土坝入仓高差在100m状况下的技术问题。在保证入仓强度和质量的前提下，入仓设施应简洁有用，便利施工，具有明显的经济效益。主要技术经济指标如下：(1)真空溜管输送混凝土高差达到100 m级;(2)输送强度不低于180m3/h;(3)管径掌握在0.40.8m，管节长45m;(4)溜管长度掌握在90120m;(5)输送二级配

6、或三级配碾压混凝土，最大骨料粒径掌握在80mm。此外，为使真空溜管使用高差达100m级并使输送强度达200m3/h左右，还对真空溜管的制造工艺作了讨论，并进行了生产性试验。2.1.2真空溜管设计100m级真空溜管系统的主要设计参数见表1。 <CENTER </CENTER2.1.3真空溜管制造工艺及生产性试验真空溜管制造及生产性试验原定在四川沙牌水电站进行，后因种种缘由，实际讨论和生产性试验的现场为云南大朝山水电站C3标工地。大朝山水电站利用真空溜管入仓浇筑的混凝土大部分为碾压混凝土，共布置4条溜管。在右岸布置1号和2号溜管，受料斗高程均为856.45m;1号溜管受料斗出口中心在坝下0+038.00 m，2号溜管在坝下0+030.00 m;1号溜管的出料口高程为807.2m，2号溜管为813.00m。两溜管最大垂直输送高差58m。在左岸布置3