分析水布垭水电站面板堆石坝施工技术与应用

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1、l一水利水电施工2014·第4期总第145期水布垭水屯站面柝堆石坝旋工技术与应用謦林训钢廖光荣／(中国葛洲坝集团新疆工程局有限公司【摘要】水布垭面板堆石坝是目前世界上最高的面板堆石坝，其施工过程中注重新技术的开发与应用：研究坝体填筑工艺，以减小沉降；从原材料、浇筑时段研究面板防裂技术；应用新设备解决上游坡面防护施工难题；开发新设备。解决铜止水整体成型问题；采取坝基强夯技术．减小基础处理量；新工艺、新设备应用于基础灌浆。以上关键技术的应用可供同类型大坝施工参考。【关键词】面板堆石坝坝体混凝土基础处理1工程概况1．

2、1枢纽介绍清江是长江在湖北省的第二大支流，水布垭水利枢纽工程处于清江中游，位于湖北省巴东县水布垭镇，上距恩施市117km，下距隔河岩水利枢纽92km，是清江梯图1水布垭大坝典型剖面(高程单位：m)级开发的龙枢纽。水库正常蓄水位400m．相应库容43亿m，装机容量184万kW。主要建筑物有混凝土面板堆石坝、左岸河岸式溢洪道、右岸地下式电站和放空2施工经过洞等。12面板堆石坝水布垭主体工程于2002年1O月进行截流，面板堆石坝于2003年2月开始填筑施工；2007年3月面板混凝水布垭大坝是目前l廿界上最高的面板堆石

3、坝，坝顶土浇筑结束，4月开始蓄水．7月首台机组发电。高程,109m．坝轴线长670m，最大坝高233m，坝顶宽度12m。大坝上、下游坝坡坡度均为1：1．4。坝体填筑分为6个填筑区，从上游到下游分别为盖重区、垫层区3主要施工关键技术(ⅡA)、过渡区、主堆石区、次堆石区和下游堆石区(详见罔1)，大坝填筑量1568万rll。。}昆凝土面板为不等厚3．1坝体填筑施工技术结构．厚度为30～110cm(B一0．3m+0．0035H)，受压水布垭面板堆石坝填筑施工过程巾，通过一系列现区面板宽16m，受拉区宽8m，总面积13．

4、88万m。河床场生产性试验，针对坝料级配控制、碾压配套施工机具、部位的面板布置单层双向钢筋，靠近周边缝的面板均布碾压施T参数、坝料加水方式等方面的研究，形成了坝置双层舣向钢筋。周边缝在高程345m以下采用底、中、料开采与加工、碾压设备优选、碾压参数控制、加水方顶道止水；高程345m以上设底、顶两道止水；面板垂式等施1：技术。直缝设底、顶两道止水。底部和中部的止水结构为铜止3．1．1坝料级配的控制水，顶部表面止水为高分子塑性填料。坝料的压实性与级配的关系密切，级配良好的坝料·4·土石方工程经压实后可以获得较高的变

5、形模量和较高的抗剪强度。(2)外加剂：选用意大利马贝公司生产的SR3羧酸针对水布垭面板堆石坝坝料的级配要求，通过一系列爆类缓凝高效减水剂和上海麦斯特公司生产的AIR202引气破试验，取得了不同地质条件各种坝料的爆破开采参数，剂。通过掺加高效减水剂，降低了水胶比，提高了混凝使坝体填筑料级配达到理想状态，为提高坝体碾压的密土的强度和耐久性。从现场施工情况看，掺加外加剂后实度打下了基础。的面板混凝土在较小坍落度时具有较好的流动性和和易3．1．2振动碾的优选性，溜槽下料方便，混凝土坍落度、含气量、初凝和终国内外资料充分

6、证实，高吨位碾压机具是提高堆石凝时问等均满足设计要求。体密实度的关键因素之一。水布垭面板堆石坝现场生产(3)聚丙烯腈纤维：聚丙烯腈纤维作为混凝土的次加性碾压试验中，比较了英格索兰1St自行式振动碾、陕西筋材料，可在一定程度上抑制混凝土早期的塑性裂缝和中大20t牵引式振动碾、中联重科25t自行式振动碾、宝干缩裂缝，提高}昆凝土的韧性及抗冲击性能，改善混凝马25t自行式振动碾等不同型号、不同吨位振动碾的压实土的抗冻性、抗渗性等耐久性能。对比试验研究发现，效果，试验数据表明：在面板混凝土中掺加聚丙烯腈纤维，混凝土早期

7、的轴拉(1)18t振动碾和25t振动碾的压实干密度值均能达强度和极限拉伸值略有提高，混凝土的初裂强度和抗折到设计指标要求。强度提高约1O，等效抗折强度提高275％，混凝土的(2)20t牵引式振动碾的压实效果略好于25t自行式韧度值有明显的提高，这说明掺聚丙烯腈纤维可防止混振动碾。凝土早期裂缝的产生和扩展。(3)宝马25t自行式振动碾的压实效果明显好于中联聚丙烯腈纤维具有较好的亲水性，在水中能分散均重科25t自行式振动碾。匀；掺加时不会在空气中随处飘浮(这两点远优于聚乙因此，在考虑高坝对高吨位振动碾的需要和振动碾

8、烯纤维)。混凝土中加入聚丙烯腈纤维后，拌和时间比一对筑坝材料的适应性(即灰岩料所具有的脆性大、易于般混凝土拌和时间延长15～30s，坍落度有一定的损失，破碎的特性)的基础上，结合填筑强度、层厚、性能稳振捣时间需延长2Os。定性等因素，最终选用性能最佳的宝马25t自行式振从水布垭面板混凝土浇筑情况看，掺加聚丙烯腈纤动碾。维的混凝土，采用强制式拌和机拌和75～9Os，纤维就能3．1．3铺料