堆石混凝土在石河水库除险加固工程中的应用

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1、设计施工水利规划与设计2014年第12期堆石混凝土在石河水库除险加固工程中的应用曹丽娟张楠李林可李金涛(河北省水利水电第二勘测设计研究院河北石家庄050021)【摘要】石河水库除险加固工程采用新型的堆石混凝土技术，简化施工工艺，加快施工速度，保障施工质量。【关键词】堆石混凝土自密实混凝土石河水库除险加固[DOI编码】10．3969~．issn．1672—2469．2014．12．018【中图分类号】TV544【文献标识码】B【文章编号】1672—2469(2014)12-0052-031工程概况及存在问题非溢流坝

2、段设计选定工程投资低、施工简单、对供水影响较小的下游贴坡加固方案。坝1．1工程概况体下游侧加厚4．5m～5．0m，下游坡比由1：0．69石河水库位于秦皇岛市山海关西北约6km调整为1：0．7。处，系石河上的一座以供水为主，兼顾防洪、发2．2非溢流坝段除险加固材料选择电、旅游等综合利用的中型水利枢纽工程。工程2．2．1常规大坝混凝土技术及其局限性等别为III等，设计总库容7000万m。由大坝、以大坝为代表的大体积混凝土，在施工中泄水洞、输水洞、发电洞和电站等建筑物组成。要尽可能的降低水泥用量，以降低混凝土内部水库于

3、l972年动工兴建，1975年竣工并投入使水化热，并节约工程成本。常见的工程措施是用，现已连续运行近40年。通过增加混凝土级配、增大骨料粒径、添加外1．2工程存在的问题加剂以减少单位体积水泥用量和降低水化热。(1)现状大坝为浆砌石重力坝，坝项总长目前大坝混凝土多采用四级配，骨料最大粒径可365m，其中非溢流坝段长275m，坝体浆砌块石达150ram。但受到拌和能力、振捣能力的限制，均匀性较差，局部砂浆不饱满，坝体渗透性为强常规混凝土难以使用更大粒径的骨料。一般大体透水，局部中透水。坝体浆砌石质量较差，堰面积混凝土

4、技术特点如表1。混凝土碳化剥蚀严重，钢筋裸露。大坝结构抗滑表1一般大体积混凝土技术特点安全性评价为C级。分类特点(2)溢流坝段和左坝肩渗漏较严重，对坝体安全不利。溢流坝局部出现拉应力。振捣，冷却水管等工序多，水化热高，温控措a．常态混凝土施复杂为保证水库正常运用，消除水库自身安全，容易开裂，水泥用量大，综合成本高隐患，保障下游地区的防洪安全，亟需进行除险b．砌石混凝土、技术要求低，材料成本低，但机械化程度低，埋石混凝土施工进度慢，质量控制难，人工成本高，已逐加固防护。渐淘汰。本文主要叙述非溢流坝段除险加固设计。旋

5、工进度快，但要求大仓面作业，需重型机械，c．碾压混凝土仅适合大中型工程2非溢流坝段除险加固设计，不适用于超高坝2．1非溢流坝段除险加固结构设计作者简介：曹丽娟(1980年一)，女，工程师。·52·设计施工水利规划与设计2014年第12期综上可知常规大体积混凝土技术存在繁琐表3常态混凝土与堆石混凝土比较工序多、劳动量大、人工成本高、水化热高、温分类常态混凝土堆石混凝土控措施复杂、容易产生温度裂缝、施工进度慢等缺点。块石最大粒径30～50cm，1)块石块石最大粒径每立方成品混凝土中块石占2．2．2自密实混凝土及堆石混

6、凝土施工技术及骨料15cm50％～60％，自密实混凝土占40％～5O％，研究现状2)水泥水泥用量大，每立每立方成品混凝土仅需水泥约(1)自密实混凝土技术用量方成品混凝土中需100k#m3。自密实混凝土简称SCC，起源于八十年代水泥约200kUm3。的日本，其主要特点见表2。内部水化热升温内部水化热升温少，理论15℃，3)水化高，理论可达可有效防止温度裂缝产生。恒山表2自密实混凝土主要特点3O～4O℃，易产生水库除险加固工程和清峪水库工热温度裂缝程实测坝内升温8～lO℃，与理，需采取论数值接近高流动性、不离散、极低

7、的收缩性，施工方便快温控措施，两工程均未采取温自密实性捷，可利用高流动性自动填仓，无需振捣、凿毛。控措施。等繁琐工序，人工成本低，易控制施工质量，适4)密实强度等级合纯机械化施工度一般与产设计标号C20，实测强度等级可达、强品标号优度一致。C50，点高耐久性抗碳化、冻融、锈蚀、腐蚀，100年免维护，需振捣，距施工点无需振捣，距施工点40m处施工300～500年寿命5)环境40m处施工噪音为噪音为56．1dB，几乎与环境噪声高强度f‘ck≥60N／ram2轻量结构高抗震性能，设计时影响74dB。在居民区附持平。居民

8、区附近亦可24小时施近不能夜间施工。工。可以较小尺寸达到建筑结构要求常规施工工序多，纯机械化施工，简单快捷，块石一般只能用于有高强度、高耐久性要求的重要建6)工期浇筑时需振捣，施由车辆或吊舱运至舱面，勾机平水泥用量筑工程或是钢筋布设非常密集，常规振捣方法无工缝层间抗剪能力仓，自密实混凝土直接泵送入仓，大，造价法进行的关键部位，以及特殊的预制混凝土构件影响无需人工振捣。每仓