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采用高效减水剂厌为有寿效解决花计岗岩人工租骨料混凝含土用水量川高的难题酬，选用了鸦与其他原玩材料有良换好适应性即，且减水名率席在挥18宰%笔以上、其头他指标满渴足国标一续等品的高煤效减水剂帖，这是降偏低混凝土跳用水量的雪一个非常箱重要的措誓施，为配鸡制高性能瓜大坝混凝南土创造了咳条件。昆币穷3.们3贴坚持在混窝凝土中全赠部掺引气标剂。这是胜提高混凝元土工作性丹、保位证释x值x欲大坝混凝泼土耐久性品和使用寿型命的重要乡措施。寺另外辈为了防止岂发生碱骨格料反应，米严格限制寒原材料的籍碱含量和往混凝土总隶碱量。限序制中热水树泥的碱含卖量小配于谅0.6阅%到；粉煤灰旅碱含量小即于苍1.5蹈%爷；混凝土披总碱量小倾于咸2.5k甩g/m败3俊。腊在混构凝土配合视比的设计咬中，坚持衬采用缩小舒水胶比、熟并增加粉缩煤灰掺量敬的技术路课线。水胶金比是影响缓混凝土强呢度和耐久道性的重要麦因素，水蛮胶比越小纲，混凝土勉孔隙率越次小，强度宰越高，耐易久性越好请。优化后督的鹅x支x促坝体外部肺混凝土水惠胶比小槐于陷0.沾5僻，水位变轿化区胳＜怒0.4央5禁，内部混赞凝土不大锹于趁0.5匙5盛，高速水赶流区小默于歌0.3往5航。述亿由于框采用了多持项技术措疾施，优选俘出的混凝鸟土配合比冬使混凝土要具有优越受的性能。牌例如混凝才土内部抗求冻性可舞达晕D25睬0绝以上、水删变区可便达杨D30蜂0鄙以上。四漠级配混凝湖土用水量苹由原来墨的诚110k糟g/m寒3洞降狐至突85kg申/m耗3惩，同时降酿低了大体新积混凝土率的绝热温框升和干缩混，提高了含抗裂性、盒体积稳定路性和耐久冈性等，并袍使混凝土学具有良好索的施工和什易性和经卖济性。在障查知骨料宁种类的配训合比中，肾以花岗岩芒作骨料的醋大坝混凝茅土最低用鼻水量贵为亦100k抗g/m围3牧。日强大x灰x湿大坝混凝史土采翁用躬9肾0正天龄期强埋度设计，第其主要指鹅标如今表服1蚀。新抹开4.冲纱混凝土施串工方案邮合理壁的施工方磁案是施工贼进度和混忌凝土施工串质量的根锁本保证。燥根贺据培x兴x拜二期厂坝典工程的施遥工特点，吩经过综合腿比较后，拐最后选择榜了以塔带腰机为主、断摆塔式缆左机和高架千门机（塔彩机）为辅帅的施工方其案。寇该方绝案的优点强是，可以昆将混凝土瓶垂直运输呀和水平运桐输结合起军来，实现鸡从拌和楼野至浇筑仓砖面混凝土垃的连续供俗应，达到蛇快速、连央续、高强糊度施工的孔目的。实倡践证明，菜正是由于骄这一方案住的正确选其择，才保吼证了连续击三年的高财强度施工柄。伏船破5扔抄混凝土温汗度控制贼温度唇控制是大铸坝混凝土婶质量控制码的重点和艰难点。由孟于爆x弃x痕气候条件梅非常特殊谨，每年稻的般3~1锻1辟月（基础仓约束区）廉，长络达规9仆个月的时脊间里，都愤要进行温辞度控制。增设计要求刺混凝土出智机口温度柜必须达犬到息7°态C占，浇筑温恐度不超著过均12°慈C稍，并且要干通过通水刻冷却等措象施，削减君最高温度致。温度控惑制实际上骂是一个系矩统工程，隙从混凝土蚊的制备，坟到浇筑过线程，以及率后期的冷阶却，每一著个环节都胸必须进行臂全面的、读有效的控猾制。温度钢控制方面笑，主要要绩求和措施添如下。用崭都5.厕1除预冷混凝怕土技术和默工艺址为了粪保证混凝尽土内部温显度，主体屋建筑亿物基础约滩束区或重击要结构部屯位除冬足季旦1守2嚷～爬2撇月采用自互然温度入枣仓外，其乘它季节出金机口温度屑不超够过殊7颠℃谨。为了达醉到这一要叙求，在混舟凝土生产燃过程中，娇采用了二吗次风冷骨畜料、加冰贿和冷水拌漠和等技术伯和工艺措沸施。段如此讽大规模地否生夹产抽7榨℃剧，以及采处用二次风堤冷骨料技顷术在国内坡外并不多兰见，后者暮更是如此第。在一次四风冷骨料元仓，骨料抚平均冷却蜂终温从常东温降扮至逢6畏～讲80招c锦。经二次穴风冷后，贩骨料平均蔬冷却终温尸可菜达骆-20社c玻～问00粉c奖。运行实旱践表明二堡次风冷效惰果显著，伤生产运行焦稳定，为叉生脆产交70爸c延混凝土提台供了保证轻。在生破产远70帝c究混凝土时袖，还需掺尤加爬-80师c累冰思4瞎0休～归50kg拜,母以及所需郊数量前的患20住c屯冷却水，并经二期工继程的生产村实践证明毫，肌70剪c足预冷混凝丸土生产工倚艺流程先滥进合理，锁合格率一惰般都位在括85挎%在以上，为仗厂坝混凝付土温度控上制提供了袭保障。那普猫5.季2原合理分缝阵分块舍坝体吸分缝分块眼主要根据航坝体结构春特点和要辨求、浇筑嚷能力、温禾度控制要淹求并参照棚工程施工按经验等因床素确定。模经温度应蜡力分析和址从施工条潜件、国内茅柱状块施希工有较成膊熟经验考驾虑，为更抓可靠地保贿证大坝安墨全运行，叫大坝纵向鸭分二条纵肿缝方案，网泄洪坝段繁最长坝块订控制亩在凡4闪4凉米。笋忠免5.猾3塞合理安排透施工程序垫和施工进善度笔合理麦安排混凝纤土施工程忍序和施工摆进度是防梯止基础贯脉穿裂缝、罗减少表面武裂缝的主缴要措施之服一。为此却，设计要剩求，基础径约束区和蹄重要结构横部位混凝旬土在规定臂的间歇其毅内连续均洗匀上升，却不得出现浴薄层长间帖歇，基础况约束区混障凝土宜在奖低温季节卷施工，相兵邻块、相膊邻坝段高蚕差符合设绿计允许的王高差要求浇。其余部咏分基本做焰到短间歇可连续上升圈。牧逃性5.杨4功控制混凝技土最高温弦度宋二期继工程大体稻积混凝土田主要部位陡允许最高哑温度见逢表际2:凭降低拜混凝土最抹高温掀度秤,浅首先控制潮浇筑温遣度裳,僚主要从降贵低混凝土暖出机口温薯度，养护虑运输途中俱和仓面温漏度回升两价方面着胡手奏,福夏季浇筑暖混凝伙土民,挡除混凝土槐机口温度贴必须狗达扮7掀℃旺外溪,慌应严格控惨制混凝土庆运输时间占和仓面浇贿筑坯层覆拾盖前的暴婚露时间，敢并要求混源凝土运输拆途中和仓喝面设置必气要的保温迁措施，使布预冷混凝晓土的浇筑宴温度比机悬口温度回渗升率不大蚕于吼0.2葱5逢（浇筑温努度不大昼于茶1句2骑～括14乖℃阻）。餐降低呼水化热温跟升主要靠寿采用发热思量低的中瞧热硅酸盐律水泥和低虑热矿渣硅张酸盐水泥砍，选择较房优骨料级管配和掺适暗量粉煤灰反、外加剂脑，以减少章水泥用量多和延缓水奉化热发散烂速率，并锦综合采取煤合理控制蛾层厚、间最歇期和通姻水冷却等使措施。尾在混招凝土浇筑序温度与当卡时外界气耐温相近情谨况下，为经较充分利桑用浇筑层后顶面散热意的有利因追素，层厚等可根据温叨控、浇筑纲能力、结赛构和立模眉等条件调横整。夏季今一般采键用强1.死5喇～闷2.0仗m心，春、秋身、冬季可换适当加厚唐。对大坝非部位如层泉厚大雁于倍2扬m交，除满足盟温控条件霞外还需具员备相应的锁浇筑能力织。孤叨届5.叙5勇通水冷却贯通水越冷却是混舌凝土温度同控制有效圣措施之一婶，通水冷通却分三期报进行。初颈期通水是偷削减浇筑勤层水化热汪温升，采鹿用莲6访～怨8撑℃画的制冷水辩，通水时魄间拒1苦0降～脑1名5件天，在混聚凝土收还仓付1残2染小时内开为始通水，倚单根水管变通水流量代不小讽于附1设8面升盗/辛分。中期档通水是削抗减坝体内归外温差，策每磁年熔9逮月初开始袭对当峰年购5寄～株8纠月浇筑的炭大体积混姜凝土块体靠、栏1或0莫月初对当段年踏4锐月糕及跌9展月浇筑的驰大体积混弱凝土块体杯、酱1幼1驴月初对当斥年耗1从0救月浇筑的搬大体积混肢凝土块体们进行中期饺通水，削粘减坝体内泳外温差。导后期通水慈是使混凝挖土柱状块茎达到稳定彩温度，以脾便进行接扑缝灌浆。源抓炮5.侮6们流水养护狮对新霸浇混凝土紫进行及时呀、持续地扩养护，对逮混凝土强肾度的正常季增长和防腰止混凝土涉表面干缩闭裂缝有重渔要意义，惹并对混凝遍土的散热咸降温有很奖大帮助。雹在混功凝土浇筑能收觉仓嘱12商h减内，必须耀进行流水公养护，连执续养护时巷间不得少始于混凝土托设计龄期意。大坝和害厂房的上胃下游面及犬长期暴露反的混凝土丢侧面，应统做为重点榆进行连续野流水养护筋，使混凝孙土始终保苗持湿润状悄态。滔翼下5.拆7摆表面保护姿表面雅保护是防聋止混凝土搁表面裂缝余发生的重量要措施阶。亏x妙x赚大坝和电困站厂房暴颤露面大，镰坝区的气眼温骤降又敏很频繁，减混凝土表据面保护显煤得尤为重涉要，特别设是基础约卷束区、上茄游面及其会它重要结驶构部位，赚要作为防趁护的重点岩。糠①票对于永久废暴露贿面歇,1灭0劈～禽4芽月份浇筑欠的混凝滑土奔,摆拆模后立售即设永久纠保温层佣；勒5燕～腿9边月份浇筑芒的混凝六土回,1旱0亿月初设永滋久保温层婆。裤②单每年入稼秋弱(屋9遵月哄底船)驶,草将导流底码孔等所有这孔洞进行忙封闭。当容日平均气柔温云在饥2夏～唇3球天内连续浓下降超涨过旁6畅℃浴时等,2依8毫天龄期内刚混凝土表信面必须进顽行表面保堂温。沿③伸低温季姑节去(对如拆模后固混凝土表累面温降可狭能超鹿过仓6缘～嘴8彼℃村)误,狠以及气温亦骤降期辅间顺,巧推迟拆模阻时筹间踩,街否则在拆忽模后立即诱进行表面弦保护玉。茶树④闪保温材料央要选择效化果好且便趴于施工的救材料。保狗温后混凝拥土表面等细效放热系击数应满足尚要蜜求让:旺大体积混民凝戚土伞b庸≤算2.0-坛3.0W针/m2·悼℃强;走导流底孔矮、深孔、葬尾水管、晌排漂孔及级排沙孔等累结构混凝仅土后,笋b叫≤策1.5-坚2.0W夜/m2·澡℃住。毁判从闲x他x陵的实践看茄，表面保赤温对于防答止混凝土图的裂缝极急为关键，重对于结构拿复杂部位蝴的混凝土挖，即便是拳浇筑几年近以后，也析要特别注扑意在不利疑的气侯条限件下，严凯格保温。筐肿乘6主.住强有力的当混凝土质啦量保证眉墓武x吗x嫌工程从开耐工伊始就驻有达到一温流质量的调明确的目瓣标要求。棵并在实践愈中逐步形忧成了一整淋套具有特臣色的管理窗体系、办迟法和措施慎。喝鞋赌6.岭1争质量监督胜和管理体巧系堂坡皇x杜x笛工程的质舞量管理体抬系是在合触同制、监顺理制的基恨础上，结脊合我国的蜂实际情况袄而逐渐形退成的，既炕有合同的善、技术的怠、管理方凝面的因素奥，也有行编政的因素体。实践证丈明，在我杰国市场经织济建设初锻期，各种卡法制的因喜素尚不完凯善，企业棚的质量意涌识、信誉窃意识都不湿是很强的蛾情况下，悉这是一种熟非常有效课的方式。闲具体来说涌，这种体损系构成如焦下：魔施工樱承包单位萝的质量体跌系必须健五全：行政添首长负责桂制，质量糠体系的垂棒直领导制重，三个层炮次的检查牲制，各种岭实验手段脑、测量手姻段都必须讯齐备。廉监理初单位的检怒查监督：趁监理对施静工全过程即进行监督巧，包括原笔材料检查忙、施工方评案的审查帆批准、重张要部位旁凡站等，监裹理有权对菠不合格或咐不负责任谦的承包商贝质检人员解进行处理延，有权进下行质量的孙奖励或处露罚的认定交，监理都房有独立的皂试验室和故相应的测包量检查手顾段。革业主容的总体协康调和抽检乱制度寄。盖x投x子总公司在播现场组建稠了技术力络量很强的否试验中心歌、金结中悟心、测量菌中心、安威全监测中拜心和水情张中心等机睁构，对工息程质量进烛行抽检、味监督，并舌提供现场少技术支持雕。另稍外涨x室x便总公司还弓牵头成立程了参建各愈方参加胳的熔“柿x座x苹工程质量呼管理委员贯会娇”膊，定期对汪工程质量玉情况进行分评价，通西过典型事考例进行表箩扬和批评质，有效地妈促进了质戚量的提高饶。砍为加印强喉对熔x牙x何工程质量臂的监督，均国务译院副x街x群工程建设适委员会即于船199引9榨年者6虽月成立了功以钱正英管为组长、披张光斗为忽副组长叉的喝“撒x输x输枢纽工程在质量检查缘专家妖组席”距，因为专触家组既有册很高的技尖术权威，圣又有很强售的行政色宽彩，有力羽地促进促了由x泄x舞质量提高普。候躲聚6.所2连质量检测鞭标准啦析妨x耗x型工程是千础年大计，袖而且很多难方面均超渠出现行规存范，因此菊，浑x结x玉总公司在投现有国家伪规范的基川础上，结私合期x贯x杰工程的具型体情况，历颁发泪了务7就0端多槐项社x折x楼质量标准蔽，随着工乘程进展还嗓将陆续制摔定其它标除准铁。傅x喘x闸工程质量践标准源于诞国家标准引和合同文帽件，部分述规定又高得于国家标组准，是对乔一流工程帅质量目标活的具体量稍化，为工烦程质量控符制提供了概重要依据肤。走励殊6.棍3喉原材料供财应质量控剑制女倒吉x斗x荷工程所需齐主要原材