三峡工程混凝土技术

xx工程混凝土技术1.xx工程概述长江xx水利枢纽是开发和治理长江的关键性骨干项目,具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益。xx大坝坝址位于湖北省宜昌市境内。大坝控制流域面积100万km2，总库容393亿m3。枢纽主要由拦河大坝、水电站、通航建筑物等三大部分组成。大坝为混凝土重力坝，最大坝高181m。水电站为坝后式，安装有26台700MW的水轮发电机组，总装机容量18,200MW，年平均发电量84.7TW·h。通航建筑物包括永久船闸和垂直升船机，永久船闸为双线五级连续梯级船闸，可通过万吨级船队；升船机为单线一级垂直提升式，一次可通过一艘3,000吨级的客货轮。xx工程采用分期导流方式，分三期进行施工，总工期需17年。第一期工程5年（1993～1997），以实现大江截流为标志；第二期工程6年（1998～2003），以实现首批机组投入运行和永久船闸开始通航为标志；第三期工程6年（2003～2009），以全部土建工程完工和全部机组投入运行为标志。工程自1993年开始施工准备，工程完全按照预定计划顺利实施，目前已进入二期工程收尾阶段。主要工程量如下：土石方开挖10,283万m3；土石方填筑3,198万m3；混凝土2,794万m3；钢筋46.30万t；金属结构25.65万t。2.xx大坝混凝土的特点2.1混凝土量巨大，施工强度极高。xx工程混凝土总量近2800万m3，二期工程施工强度更为突出，1999、2000和2001年三年分别浇筑混凝土458万m3,548万m3和402万m3,连续三年远远超过原苏联古比雪夫电站创造的364万m3的世界纪录。2.2结构复杂。xx大坝不是普通实体挡水大坝,由于长江洪峰量大,加上分期导流要求,泄洪坝段共设三层泄洪孔口,使得坝体结构异常复杂,而且导流底孔和为深孔的高速水流流速均达30m/s以上,体形要求和表面平整度要求极高，给施工以及质量控制带来极大难度。2.3混凝土温控难度大。大坝混凝土属大体积混凝土,必须采取严格的温控措施,保证大坝不出现危害性裂缝。要严格控制混凝土内部最高温升、上下层温差、基础温差、混凝土内外温差。而且xx地区夏季炎热,温控难度尤其大。2.4耐久性要求特别高。这是由于xx大坝的特殊重要性，大坝混凝土的抗冻性要求：内部混凝土D100、外部达到D250，抗渗要求内部要达到S8，外部要达到S10（10-9cm/s）。2.5有些特殊部位要求采用有特殊要求的混凝土。如蜗壳周围、钢管底部等不易浇筑的部位要采用高流态、自密实混凝土,围堰防渗墙采用能适应较大变形、弹模低的柔性混凝土。3.混凝土配合比设计xx大坝混凝土是用大坝基坑和船闸开挖出来的新鲜岩石作骨料，岩性为闪云斜长花岗岩，这种岩石具有较高的抗压强度（100MPa以上），但是其拉压比小，骨料中含有较多的云母，破碎过程中容易产生隐性节理，而且易产生泌水。因此，给最大限度的减少水泥用量，优化配合比，尽可能减少水化热带来了极大的困难。另外，由于对混凝土质量要求中，又特别突出了耐久性问题，因此，在混凝土配合比设计中，各种技术指标相互制约，必须与温度控制要求矛盾进行全面平衡和优化，这是一个十分复杂的技术难题。为此做了大量的试验研究工作，所采取的主要措施有：3.1优选混凝土原材料，高掺优质粉煤灰①主要选用525#中热水泥,并尽可能多掺粉煤灰。如坝内混凝土最大可掺量可达40%~45%，结构混凝土可掺20%。水泥熟料中的MgO含量控制在3.5~5%，使混凝土具有微膨胀性,补偿混凝土降温阶段体积收缩,减少混凝土裂缝。②采用I级粉煤灰，并坚持将Ⅰ级粉煤灰作为功能材料掺用。掺用Ⅰ级粉煤灰可取代部分水泥，而且由于Ⅰ级粉煤灰具有减水效果，可降低混凝土用水量，利用Ⅰ级粉煤灰的微珠效应，还可大大改善混凝土的和易性。Ⅰ级粉煤灰具体参数如下：细度(0.045mm方孔筛余量)≤12%,需水量比≤95%,烧失量≤5%,含水量≤1%.三氧化硫含量≤3%。3.2采用高效减水剂延为有效解世决花岗岩人工抽骨料混凝土用骗水量高的难题益，选用了与其自他原材料有良拉好适应性，且春减水率存在醋18祖%酸以上、其他指绵标满足国标一天等品的高效减爸水剂，这是降莫低混凝土用水淹量的一个非常遗重要的措施，庸为配制高性能糠大坝混凝土创叶造了条件。胜依经3.湾3帖坚持在混凝土冬中全部掺引气播剂。这是提高启混凝土工作性炉、保证旬xx搁大坝混凝土耐仁久性和使用寿熟命的重要措施饱。云另外为了职防止发生碱骨敌料反应，严格晚限制原材料的臂碱含量和混凝笨土总碱量。限妥制中热水泥的舰碱含量小口于州0.6灰%捐；粉煤灰碱含辨量小潜于穴1.5众%议；混凝土总碱摊量小于滥2.5kg泊/m宰3兔。取在混凝土斧配合比的设计潮中，坚持采用制缩小水胶比、循并增加粉煤灰搭掺量的技术路猜线。水胶比是屡影响混凝土强烦度和耐久性的曾重要因素，水拥胶比越小，混沟凝土孔隙率越孝小，强度越高见，耐久性越好如。优化后的劝xx嚷坝体外部混凝泛土水胶比小骤于箱0.砍5樱，水位变化区还＜追0.4精5貌，内部混凝土隆不大度于圈0.5贺5请，高速水流区卡小失于色0.3起5支。梢喘由于采用她了多项技术措坝施，优选出的箭混凝土配合比悔使混凝土具有当优越的性能。最例如混凝土内样部抗冻性可强达煌D25察0椒以上、水变区倦可蒜达洽D30振0训以上。四级配翻混凝土用水量雄由原来的碗110kg静/m渣3谎降至喝85kg蝶/m活3痛，同时降低了皱大体积混凝土厅的绝热温升和闹干缩，提高了倦抗裂性、体积淘稳定性和耐久迷性等，并使混替凝土具有良好匹的施工和易性托和经济性。在左查知骨料种类兵的配合比中，爬以花岗岩作骨订料的大坝混凝谷土最低用水量泽为挺100kg瓜/m丰3掩。丧抗xx悉大坝混凝土采遇用怒9柜0或天龄期强度设该计，其主要指早标如戴表担1愁。岁肿余4.券律混凝土施工方造案姥合理的施格工方案是施工爆进度和混凝土跳施工质量的根推本保证。根据割xx政二期厂坝工程贺的施工特点，鸽经过综合比较销后，最后选择渠了以塔带机为光主、摆塔式缆负机和高架门机速（塔机）为辅待的施工方案。蛾该方案的饱优点是，可以电将混凝土垂直求运输和水平运垒输结合起来，售实现从拌和楼巴至浇筑仓面混然凝土的连续供张应，达到快速奸、连续、高强芦度施工的目的职。实践证明，缎正是由于这一锄方案的正确选垦择，才保证了扎连续三年的高牙强度施工。断翁秩5铲筐混凝土温度控狂制艰温度控制匙是大坝混凝土苹质量控制的重猾点和难点。由姐于颂xx蹄气候条件非常判特殊，每年炎的察3~1暖1关月（基础约束唉区），长锄达挤9忠个月的时间里顶，都要进行温后度控制。设计叼要求混凝土出掏机口温度必须担达到睬7°C服，浇筑温度不岛超过砖12°C恢，并且要通过威通水冷却等措塌施，削减最高虽温度。温度控莲制实际上是一逼个系统工程，准从混凝土的制猪备，到浇筑过颗程，以及后期鄙的冷却，每一贷个环节都必须源进行全面的、赖有效的控制。建温度控制方面刘，主要要求和捡措施如下。恩浪搁5.央1若预冷混凝土技群术和工艺骡为了保证疼混凝土内部温尼度，主体滑建筑错物基础约束区导或重要结构部色位除冬疏季绿1扁2拢～正2丹月采用自然温恨度入仓外，其穿它季节出机口我温度不超过瓜7腹℃隶。为了达到这屠一要求，在混把凝土生产过程封中，采用了二到次风冷骨料、廊加冰和冷水拌宜和等技术和工觉艺措施。描如此大规捕模地生产痛7且℃少，以及采用二刚次风冷骨料技畅术在国内外并演不多见，后者尿更是如此。在景一次风冷骨料茎仓，骨料平均总冷却终温从常臣温降择至崖6按～绢80吐c椒。经二次风冷路后，骨料平均禁冷却终温可达仔-20c洲～千00c玩。运行实践表恨明二次风冷效竿果显著，生产圈运行稳定，为徒生产档70c宵混凝土提供了油保证。在生产品70c僚混凝土时，还者需掺加逼-80c速冰帜4消0敞～弃50kg旬,派以及所需数量由的槐20c烦冷却水，经二笛期工程的生产奏实践证明，渡70c龄预冷混凝土生昏产工艺流程先嫌进合理，合格弹率一般都被在京85干%具以上，为厂坝怪混凝土温度控挡制提供了保障接。锈吨到5.江2皆合理分缝分块厕坝体分缝果分块主要根据培坝体结构特点间和要求、浇筑楼能力、温度控龙制要求并参照震工程施工经验喊等因素确定。鹰经温度应力分东析和从施工条毕件、国内柱状控块施工有较成胜熟经验考虑，亿为更可靠地保法证大坝安全运纹行，大坝纵向赵分二条纵缝方诱案，泄洪坝段携最长坝块控制林在冲4察4圾米邮。萌变治5.潮3充合理安排施工更程序和施工进叙度骆合理安排养混凝土施工程受序和施工进度饭是防止基础贯求穿裂缝、减少剧表面裂缝的主据要措施之一。香为此，设计要探求，基础约束饱区和重要结构前部位混凝土在师规定的间歇其醋内连续均匀上爹升，不得出现蓝薄层长间歇，吹基础约束区混蚂凝土宜在低温访季节施工，相题邻块、相邻坝服段高差符合设根计允许的高差好要求。其余部鉴分基本做到短滤间歇连续上升绍。莫陷务5.剧4桌控制混凝土最揭高温度牌二期工程缺大体积混凝土挽主要部位允许符最高温度见酸表匹2:头降低混凝刘土最高温估度菠,夜首先控制浇筑钓温盾度处,插主要从降低混描凝土出机口温畏度，养护运输善途中和仓面温号度回升两方面才着婆手壶,酿夏季浇筑混凝顽土两,累除混凝土机口善温度必须达剧7锅℃丛外忘,辉应严格控制混傍凝土运输时间疲和仓面浇筑坯妻层覆盖前的暴奖露时间，并要伏求混凝土运输枯途中和仓面设船置必要的保温彩措施，使预冷昨混凝土的浇筑复温度比机口温裤度回升率不大辨于戏0.2炕5巴（浇筑温度不孤大秩于毙1婶2谢～圆14看℃察）。高降低水化全热温升主要靠肯采用发热量低监的中热硅酸盐翠水泥和低热矿雄渣硅酸盐水泥袜，选择较优骨绘料级配和掺适筛量粉煤灰、外弱加剂，以减少改水泥用量和延览缓水化热发散瓜速率，并综合诚采取合理控制作层厚、间歇期导和通水冷却等妙措施。谷在混凝土岔浇筑温度与当苗时外界气温相垫近情况下，为礼较充分利用浇然筑层顶面散热帆的有利因素，篮层厚可根据温急控、浇筑能力差、结构和立模盏等条件调整。翁夏季一般采溉用辱1.剂5荒～夺2吵.0m深，春、秋、冬思季可适当加厚糕。对大坝部位意如层厚大于旁2m盼，除满足温控惜条件外还需具近备相应的浇筑允能力。网泉阔5.腾5稀通水冷却政通水冷却艘是混凝土温度蹈控制有效措施亡之一，通水冷落却分三期进行潜。初期通水是闭削减浇筑层水映化热温升，采驾用叔6民～通8沉℃秒的制冷水，通亚水时游间底1岛0山～武1姑5荡天，在混凝土猫收懒仓诊1鼓2民小时内开始通应水，单根水管鼠通水流量不小虾于技1梯8技升禁/端分。中期通水阶是削减坝体内谣外温差，每嘱年症9财月初开始对当擦年梁5酸～逗8众月浇筑的大体爹积混凝土块体侄、毕1陆0休月初对当两年贴4许月愉及龙9佩月浇筑的大体价积混凝土块体普、薪1宜1坟月初对当后年坊1轰0演月浇筑的大体这积混凝土块体改进行中期通水宰，削减坝体内皱外温差。后期线通水是使混凝鹰土柱状块达到留稳定温度，以绪便进行接缝灌防浆。隐岛段5.爱6找流水养护围对新浇混谊凝土进行及时拐、持续地养护牵，对混凝土强幕度的正常增长兴和防止混凝土取表面干缩裂缝姿有重要意义，友并对混凝土的专散热降温有很狂大帮助。丸在混凝土越浇筑收爆仓判12龙h当内，必须进行册流水养护，连泽续养护时间不氏得少于混凝土楚设计龄期。大校坝和厂房的上浑下游面及长期捆暴露的混凝土挡侧面，应做为术重点进行连续千流水养护，使骆混凝土始终保帜持湿润状态。疼露贸5.掘7址表面保护凉表面保护蠢是防止混凝土痰表面裂缝发生磨的重要措施。荒xx宜大坝和电站厂衔房暴露面大，急坝区的气温骤舌降又很频繁，艘混凝土表面保适护显得尤为重蜘要，特别是基欧础约束区、上博游面及其它重厚要结构部位，汇要作为防护的耗重点。叫和①宰对于永久暴露军面铸,1辩0潜～挑4赚月份浇筑的混帜凝痕土壁,它拆模后立即设故永久保温层他；讽5从～挤9毁月份浇筑的混僚凝蒙土唱,1性0摧月初设永久保仙温层。箩派②炸每年入方秋糟(洒9月月狮底育)馅,尿将导流底孔等抵所有孔洞进行挨封闭。当日平庄均气温眯在疑2索～哨3监天内连续下降损超过亡6盟℃也时渣,2悔8隶天龄期内混凝格土表面必须进兵行表面保温。换薯③遮低温季腿节哗(单如拆模后混凝雅土表面温降可断能超攀过惹6压～贫8洞℃挠)均,争以及气温骤降批期雁间砍,枣推迟拆模时恩间徐,斤否则在拆模后串立即进行表面滔保护惰。马乞昌④倒保温材料要选夺择效果好且便晴于施工的材料济。保温后混凝状土表面等效放勤热系数应满足团要哀求古:产大体积混凝怒土叹b染≤皮2.0-3.溉0W/m2·立℃努;客导流底孔、深贤孔、尾水管、戚排漂孔及排沙竟孔等结构混凝警土增,哪b陈≤峰1.5-2.驼0W/m2·方℃远。落从据xx喊的实践看，表按面保温对于防免止混凝土的裂萄缝极为关键，撇对于结构复杂羊部位的混凝土车，即便是浇筑没几年以后，也京要特别注意在仓不利的气侯条布件下，严格保抹温。播沈暴6效.职强有力的混凝杏土质量保证等菌xx博工程从开工伊拨始就有达到一恐流质量的明确缝的目标要求。菠并在实践中逐逃步形成了一整暂套具有特色的迫管理体系、办链法和措施。估竖水6.黄1所质量监督和管货理体系此塘xx胡工程的质量管金理体系是在合雀同制、监理制穿的基础上，结判合我国的实际察情况而逐渐形纤成的，既有合泳同的、技术的取、管理方面的闭因素，也有行舌政的因素。实嫂践证明，在我爪国市场经济建帅设初期，各种栏法制的因素尚售不完善，企业躬的质量意识、墙信誉意识都不赖是很强的情况冰下，这是一种些非常有效的方史式。具体来说诵，这种体系构略成如下：约施工承包沾单位的质量体豪系必须健全：艰行政首长负责琴制，质量体系淋的垂直领导制籍，三个层次的宜检查制，各种丙实验手段、测树量手段都必须干齐备。小监理单位符的检查监督：污监理对施工全句过程进行监督贱，包括原材料薯检查、施工方今案的审查批准胶、重要部位旁洲站等，监理有蜻权对不合格或闷不负责任的承侮包商质检人员挪进行处理，有餐权进行质量的稠奖励或处罚的锣认定，监理都急有独立的试验翁室和相应的测毙量检查手段。算业主的总移体协调和抽检挨制度。益xx怨总公司在现场拼组建了技术力木量很强的试验尊中心、金结中耍心、测量中心投、安全监测中捆心和水情中心踢等机构，对工瘦程质量进行抽猎检、监督，并害提供现场技术炎支持。另外姑xx热总公司还牵头筝成立了参建各扫方参加联的志“衫xx辛工程质量管理柜委员研会陈”眉，定期对工程荐质量情况进行榆评价，通过典贝型事例进行表段扬和批评，有脏效地促进了质舟量的提高。黄为加强对蔬xx蓝工程质量的监类督，国务院俯xx净工程建设委员牌会蜘于娘199杨9亩年心6椅月成立了以钱谊正英为组长、墙张光斗为副组乔长蜻的搬“纽xx待枢纽工程质量工检查专家仿组螺”谅，因为专家组范既有很高的技组术权威，又有浙很强的行政色套彩，有力地促包进了换xx连质量提高。屋洋君6.眯2眯质量检测标准政例xx坦工程是千年大之计，而且很多蜓方面均超出现灵行规范，因此冒，牛xx税总公司在现有锈国家规范的基稀础上，结合岗xx惹工程的具体情庄况，颁发滚了上7烘0涌多项喷xx衡质量标准，随啊着工程进展还完将陆续制定其汇它标准。镜xx肉工程质量标准第源于国家标准起和合同文件，敞部分规定又高播于国家标准，以是对一流工程招质量目标的具嘴体量化，为工葛程质量控制提藏供了重要依据笨。沟抓馅6.剩3痰原材料供应质算量