三峽工程混凝土技術(shù)

xx工程混凝土技術(shù)1.xx工程概述長江xx水利樞紐是開發(fā)和治理長江的關(guān)鍵性骨干項(xiàng)目,具有防洪、發(fā)電、航運(yùn)等巨大的綜合效益。xx大壩壩址位于湖北省宜昌市境內(nèi)。大壩控制流域面積100萬km2，總庫容393億m3。樞紐主要由攔河大壩、水電站、通航建筑物等三大部分組成。大壩為混凝土重力壩，最大壩高181m。水電站為壩后式，安裝有26臺700MW的水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量18,200MW，年平均發(fā)電量84.7TW·h。通航建筑物包括永久船閘和垂直升船機(jī)，永久船閘為雙線五級連續(xù)梯級船閘，可通過萬噸級船隊(duì)；升船機(jī)為單線一級垂直提升式，一次可通過一艘3,000噸級的客貨輪。xx工程采用分期導(dǎo)流方式，分三期進(jìn)行施工，總工期需17年。第一期工程5年（1993～1997），以實(shí)現(xiàn)大江截流為標(biāo)志；第二期工程6年（1998～2003），以實(shí)現(xiàn)首批機(jī)組投入運(yùn)行和永久船閘開始通航為標(biāo)志；第三期工程6年（2003～2009），以全部土建工程完工和全部機(jī)組投入運(yùn)行為標(biāo)志。工程自1993年開始施工準(zhǔn)備，工程完全按照預(yù)定計(jì)劃順利實(shí)施，目前已進(jìn)入二期工程收尾階段。主要工程量如下：土石方開挖10,283萬m3；土石方填筑3,198萬m3；混凝土2,794萬m3；鋼筋46.30萬t；金屬結(jié)構(gòu)25.65萬t。2.xx大壩混凝土的特點(diǎn)2.1混凝土量巨大，施工強(qiáng)度極高。xx工程混凝土總量近2800萬m3，二期工程施工強(qiáng)度更為突出，1999、2000和2001年三年分別澆筑混凝土458萬m3,548萬m3和402萬m3,連續(xù)三年遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過原蘇聯(lián)古比雪夫電站創(chuàng)造的364萬m3的世界紀(jì)錄。2.2結(jié)構(gòu)復(fù)雜。xx大壩不是普通實(shí)體擋水大壩,由于長江洪峰量大,加上分期導(dǎo)流要求,泄洪壩段共設(shè)三層泄洪孔口,使得壩體結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜,而且導(dǎo)流底孔和為深孔的高速水流流速均達(dá)30m/s以上,體形要求和表面平整度要求極高，給施工以及質(zhì)量控制帶來極大難度。2.3混凝土溫控難度大。大壩混凝土屬大體積混凝土,必須采取嚴(yán)格的溫控措施,保證大壩不出現(xiàn)危害性裂縫。要嚴(yán)格控制混凝土內(nèi)部最高溫升、上下層溫差、基礎(chǔ)溫差、混凝土內(nèi)外溫差。而且xx地區(qū)夏季炎熱,溫控難度尤其大。2.4耐久性要求特別高。這是由于xx大壩的特殊重要性，大壩混凝土的抗凍性要求：內(nèi)部混凝土D100、外部達(dá)到D250，抗?jié)B要求內(nèi)部要達(dá)到S8，外部要達(dá)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。如蝸殼周圍、鋼管底部等不易澆筑的部位要采用高流態(tài)、自密實(shí)混凝土,圍堰防滲墻采用能適應(yīng)較大變形、彈模低的柔性混凝土。3.混凝土配合比設(shè)計(jì)xx大壩混凝土是用大壩基坑和船閘開挖出來的新鮮巖石作骨料，巖性為閃云斜長花崗巖，這種巖石具有較高的抗壓強(qiáng)度（100MPa以上），但是其拉壓比小，骨料中含有較多的云母，破碎過程中容易產(chǎn)生隱性節(jié)理，而且易產(chǎn)生泌水。因此，給最大限度的減少水泥用量，優(yōu)化配合比，盡可能減少水化熱帶來了極大的困難。另外，由于對混凝土質(zhì)量要求中，又特別突出了耐久性問題，因此，在混凝土配合比設(shè)計(jì)中，各種技術(shù)指標(biāo)相互制約，必須與溫度控制要求矛盾進(jìn)行全面平衡和優(yōu)化，這是一個十分復(fù)雜的技術(shù)難題。為此做了大量的試驗(yàn)研究工作，所采取的主要措施有：3.1優(yōu)選混凝土原材料，高摻優(yōu)質(zhì)粉煤灰①主要選用525#中熱水泥,并盡可能多摻粉煤灰。如壩內(nèi)混凝土最大可摻量可達(dá)40%~45%，結(jié)構(gòu)混凝土可摻20%。水泥熟料中的MgO含量控制在3.5~5%，使混凝土具有微膨脹性,補(bǔ)償混凝土降溫階段體積收縮,減少混凝土裂縫。②采用I級粉煤灰，并堅(jiān)持將Ⅰ級粉煤灰作為功能材料摻用。摻用Ⅰ級粉煤灰可取代部分水泥，而且由于Ⅰ級粉煤灰具有減水效果，可降低混凝土用水量，利用Ⅰ級粉煤灰的微珠效應(yīng)，還可大大改善混凝土的和易性。Ⅰ級粉煤灰具體參數(shù)如下：細(xì)度(0.045mm方孔篩余量)≤12%,需水量比≤95%,燒失量≤5%,含水量≤1%.三氧化硫含量≤3%。3.2采用高效減水劑延為有效解世決花崗巖人工抽骨料混凝土用騙水量高的難題益，選用了與其自他原材料有良拉好適應(yīng)性，且春減水率存在醋18祖%酸以上、其他指綿標(biāo)滿足國標(biāo)一天等品的高效減爸水劑，這是降莫低混凝土用水淹量的一個非常遺重要的措施，庸為配制高性能糠大壩混凝土創(chuàng)葉造了條件。勝依經(jīng)3.灣3帖堅(jiān)持在混凝土冬中全部摻引氣播劑。這是提高啟混凝土工作性爐、保證旬xx擱大壩混凝土耐仁久性和使用壽熟命的重要措施飽。云另外為了職防止發(fā)生堿骨敵料反應(yīng)，嚴(yán)格晚限制原材料的臂堿含量和混凝笨土總堿量。限妥制中熱水泥的艦堿含量小口于州0.6灰%捐；粉煤灰堿含辨量小潛于穴1.5眾%議；混凝土總堿攤量小于濫2.5kg泊/m宰3兔。取在混凝土斧配合比的設(shè)計(jì)潮中，堅(jiān)持采用制縮小水膠比、循并增加粉煤灰搭摻量的技術(shù)路猜線。水膠比是屢影響混凝土強(qiáng)煩度和耐久性的曾重要因素，水擁膠比越小，混溝凝土孔隙率越孝小，強(qiáng)度越高見，耐久性越好如。優(yōu)化后的勸xx嚷壩體外部混凝泛土水膠比小驟于箱0.砍5櫻，水位變化區(qū)還＜追0.4精5貌，內(nèi)部混凝土隆不大度于圈0.5賀5請，高速水流區(qū)卡小失于色0.3起5支。梢喘由于采用她了多項(xiàng)技術(shù)措壩施，優(yōu)選出的箭混凝土配合比悔使混凝土具有當(dāng)優(yōu)越的性能。最例如混凝土內(nèi)樣部抗凍性可強(qiáng)達(dá)煌D25察0椒以上、水變區(qū)倦可蒜達(dá)洽D30振0訓(xùn)以上。四級配翻混凝土用水量雄由原來的碗110kg靜/m渣3謊降至喝85kg蝶/m活3痛，同時降低了皺大體積混凝土廳的絕熱溫升和鬧干縮，提高了倦抗裂性、體積淘穩(wěn)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經(jīng)濟(jì)性。在左查知骨料種類兵的配合比中，爬以花崗巖作骨訂料的大壩混凝谷土最低用水量澤為挺100kg瓜/m豐3掩。喪抗xx悉大壩混凝土采遇用怒9柜0或天齡期強(qiáng)度設(shè)該計(jì)，其主要指早標(biāo)如戴表擔(dān)1愁。歲腫余4.券律混凝土施工方造案姥合理的施格工方案是施工爆進(jìn)度和混凝土跳施工質(zhì)量的根推本保證。根據(jù)割xx政二期廠壩工程賀的施工特點(diǎn)，鴿經(jīng)過綜合比較銷后，最后選擇渠了以塔帶機(jī)為光主、擺塔式纜負(fù)機(jī)和高架門機(jī)速（塔機(jī)）為輔待的施工方案。蛾該方案的飽優(yōu)點(diǎn)是，可以電將混凝土垂直求運(yùn)輸和水平運(yùn)壘輸結(jié)合起來，售實(shí)現(xiàn)從拌和樓巴至澆筑倉面混然凝土的連續(xù)供張應(yīng)，達(dá)到快速奸、連續(xù)、高強(qiáng)蘆度施工的目的職。實(shí)踐證明，緞?wù)怯捎谶@一鋤方案的正確選墾擇，才保證了扎連續(xù)三年的高牙強(qiáng)度施工。斷翁秩5鏟筐混凝土溫度控狂制艱溫度控制匙是大壩混凝土蘋質(zhì)量控制的重猾點(diǎn)和難點(diǎn)。由姐于頌xx蹄氣候條件非常判特殊，每年炎的察3~1暖1關(guān)月（基礎(chǔ)約束唉區(qū)），長鋤達(dá)擠9忠個月的時間里頂，都要進(jìn)行溫后度控制。設(shè)計(jì)叼要求混凝土出掏機(jī)口溫度必須擔(dān)達(dá)到睬7°C服，澆筑溫度不島超過磚12°C恢，并且要通過威通水冷卻等措塌施，削減最高雖溫度。溫度控蓮制實(shí)際上是一逼個系統(tǒng)工程，準(zhǔn)從混凝土的制豬備，到澆筑過顆程，以及后期鄙的冷卻，每一貸個環(huán)節(jié)都必須源進(jìn)行全面的、賴有效的控制。建溫度控制方面劉，主要要求和撿措施如下。恩浪擱5.央1若預(yù)冷混凝土技群術(shù)和工藝騾為了保證疼混凝土內(nèi)部溫尼度，主體滑建筑錯物基礎(chǔ)約束區(qū)導(dǎo)或重要結(jié)構(gòu)部色位除冬疏季綠1扁2攏～正2丹月采用自然溫恨度入倉外，其穿它季節(jié)出機(jī)口我溫度不超過瓜7腹℃隸。為了達(dá)到這屠一要求，在混把凝土生產(chǎn)過程封中，采用了二到次風(fēng)冷骨料、廊加冰和冷水拌宜和等技術(shù)和工覺藝措施。描如此大規(guī)捕模地生產(chǎn)痛7且℃少，以及采用二剛次風(fēng)冷骨料技暢術(shù)在國內(nèi)外并演不多見，后者尿更是如此。在景一次風(fēng)冷骨料莖倉，骨料平均總冷卻終溫從常臣溫降擇至崖6按～絹80吐c椒。經(jīng)二次風(fēng)冷路后，骨料平均禁冷卻終溫可達(dá)仔-20c洲～千00c玩。運(yùn)行實(shí)踐表恨明二次風(fēng)冷效竿果顯著，生產(chǎn)圈運(yùn)行穩(wěn)定，為徒生產(chǎn)檔70c宵混凝土提供了油保證。在生產(chǎn)品70c僚混凝土?xí)r，還者需摻加逼-80c速冰幟4消0敞～棄50kg旬,派以及所需數(shù)量由的槐20c煩冷卻水，經(jīng)二笛期工程的生產(chǎn)奏實(shí)踐證明，渡70c齡預(yù)冷混凝土生昏產(chǎn)工藝流程先嫌進(jìn)合理，合格彈率一般都被在京85干%具以上，為廠壩怪混凝土溫度控?fù)踔铺峁┝吮Ｕ辖?。銹噸到5.江2皆合理分縫分塊廁壩體分縫果分塊主要根據(jù)培壩體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)間和要求、澆筑樓能力、溫度控龍制要求并參照震工程施工經(jīng)驗(yàn)喊等因素確定。鷹經(jīng)溫度應(yīng)力分東析和從施工條畢件、國內(nèi)柱狀控塊施工有較成勝熟經(jīng)驗(yàn)考慮，億為更可靠地保法證大壩安全運(yùn)紋行，大壩縱向趙分二條縱縫方誘案，泄洪壩段攜最長壩塊控制林在沖4察4圾米郵。萌變治5.潮3充合理安排施工更程序和施工進(jìn)敘度駱合理安排養(yǎng)混凝土施工程受序和施工進(jìn)度飯是防止基礎(chǔ)貫求穿裂縫、減少劇表面裂縫的主據(jù)要措施之一。香為此，設(shè)計(jì)要探求，基礎(chǔ)約束飽區(qū)和重要結(jié)構(gòu)前部位混凝土在師規(guī)定的間歇其醋內(nèi)連續(xù)均勻上爹升，不得出現(xiàn)藍(lán)薄層長間歇，吹基礎(chǔ)約束區(qū)混螞凝土宜在低溫訪季節(jié)施工，相題鄰塊、相鄰壩服段高差符合設(shè)根計(jì)允許的高差好要求。其余部鑒分基本做到短濾間歇連續(xù)上升紹。莫陷務(wù)5.劇4桌控制混凝土最揭高溫度牌二期工程缺大體積混凝土挽主要部位允許符最高溫度見酸表匹2:頭降低混凝劉土最高溫估度菠,夜首先控制澆筑釣溫盾度處,插主要從降低混描凝土出機(jī)口溫畏度，養(yǎng)護(hù)運(yùn)輸善途中和倉面溫號度回升兩方面才著婆手壺,釀夏季澆筑混凝頑土兩,累除混凝土機(jī)口善溫度必須達(dá)劇7鍋℃叢外忘,輝應(yīng)嚴(yán)格控制混傍凝土運(yùn)輸時間疲和倉面澆筑坯妻層覆蓋前的暴獎露時間，并要伏求混凝土運(yùn)輸枯途中和倉面設(shè)船置必要的保溫彩措施，使預(yù)冷昨混凝土的澆筑復(fù)溫度比機(jī)口溫褲度回升率不大辨于戲0.2炕5巴（澆筑溫度不孤大秩于斃1嬸2謝～圓14看℃察）。高降低水化全熱溫升主要靠肯采用發(fā)熱量低監(jiān)的中熱硅酸鹽翠水泥和低熱礦雄渣硅酸鹽水泥襪，選擇較優(yōu)骨繪料級配和摻適篩量粉煤灰、外弱加劑，以減少改水泥用量和延覽緩水化熱發(fā)散瓜速率，并綜合誠采取合理控制作層厚、間歇期導(dǎo)和通水冷卻等妙措施。谷在混凝土岔澆筑溫度與當(dāng)苗時外界氣溫相墊近情況下，為禮較充分利用澆然筑層頂面散熱帆的有利因素，籃層厚可根據(jù)溫急控、澆筑能力差、結(jié)構(gòu)和立模盞等條件調(diào)整。翁夏季一般采溉用辱1.劑5荒～奪2吵.0m深，春、秋、冬思季可適當(dāng)加厚糕。對大壩部位意如層厚大于旁2m盼，除滿足溫控惜條件外還需具近備相應(yīng)的澆筑允能力。網(wǎng)泉闊5.騰5稀通水冷卻政通水冷卻艘是混凝土溫度蹈控制有效措施亡之一，通水冷落卻分三期進(jìn)行潛。初期通水是閉削減澆筑層水映化熱溫升，采駕用叔6民～通8沉℃秒的制冷水，通亞水時游間底1島0山～武1姑5蕩天，在混凝土貓收懶倉診1鼓2民小時內(nèi)開始通應(yīng)水，單根水管鼠通水流量不小蝦于技1梯8技升禁/端分。中期通水階是削減壩體內(nèi)謠外溫差，每囑年癥9財月初開始對當(dāng)擦年梁5酸～逗8眾月澆筑的大體爹積混凝土塊體侄、畢1陸0休月初對當(dāng)兩年貼4許月愉及龍9佩月澆筑的大體價積混凝土塊體普、薪1宜1墳月初對當(dāng)后年坊1轟0演月澆筑的大體這積混凝土塊體改進(jìn)行中期通水宰，削減壩體內(nèi)皺外溫差。后期線通水是使混凝鷹土柱狀塊達(dá)到留穩(wěn)定溫度，以緒便進(jìn)行接縫灌防漿。隱島段5.愛6找流水養(yǎng)護(hù)圍對新澆混誼凝土進(jìn)行及時拐、持續(xù)地養(yǎng)護(hù)牽，對混凝土強(qiáng)幕度的正常增長興和防止混凝土取表面干縮裂縫姿有重要意義，友并對混凝土的專散熱降溫有很狂大幫助。丸在混凝土越澆筑收爆倉判12龍h當(dāng)內(nèi)，必須進(jìn)行冊流水養(yǎng)護(hù)，連澤續(xù)養(yǎng)護(hù)時間不氏得少于混凝土楚設(shè)計(jì)齡期。大校壩和廠房的上渾下游面及長期捆暴露的混凝土擋側(cè)面，應(yīng)做為術(shù)重點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)千流水養(yǎng)護(hù)，使駱混凝土始終保幟持濕潤狀態(tài)。疼露貿(mào)5.掘7址表面保護(hù)涼表面保護(hù)蠢是防止混凝土痰表面裂縫發(fā)生磨的重要措施?；膞x宜大壩和電站廠銜房暴露面大，急壩區(qū)的氣溫驟舌降又很頻繁，艘混凝土表面保適護(hù)顯得尤為重蜘要，特別是基歐礎(chǔ)約束區(qū)、上博游面及其它重厚要結(jié)構(gòu)部位，匯要作為防護(hù)的耗重點(diǎn)。叫和①宰對于永久暴露軍面鑄,1辯0潛～挑4賺月份澆筑的混幟凝痕土壁,它拆模后立即設(shè)故永久保溫層他；諷5從～擠9毀月份澆筑的混僚凝蒙土唱,1性0摧月初設(shè)永久保仙溫層?；j派②炸每年入方秋糟(灑9月月獅底育)餡,尿?qū)?dǎo)流底孔等抵所有孔洞進(jìn)行挨封閉。當(dāng)日平莊均氣溫瞇在疑2索～哨3監(jiān)天內(nèi)連續(xù)下降損超過亡6盟℃也時渣,2悔8隸天齡期內(nèi)混凝格土表面必須進(jìn)兵行表面保溫。換薯③遮低溫季腿節(jié)嘩(單如拆模后混凝雅土表面溫降可斷能超攀過惹6壓～貧8洞℃撓)均,爭以及氣溫驟降批期雁間砍,棗推遲拆模時恩間徐,斤否則在拆模后串立即進(jìn)行表面滔保護(hù)惰。馬乞昌④倒保溫材料要選奪擇效果好且便晴于施工的材料濟(jì)。保溫后混凝狀土表面等效放勤熱系數(shù)應(yīng)滿足團(tuán)要哀求古:產(chǎn)大體積混凝怒土嘆b染≤皮2.0-3.溉0W/m2·立℃努;客導(dǎo)流底孔、深賢孔、尾水管、戚排漂孔及排沙竟孔等結(jié)構(gòu)混凝警土增,哪b陳≤峰1.5-2.駝0W/m2·方℃遠(yuǎn)。落從據(jù)xx喊的實(shí)踐看，表按面保溫對于防免止混凝土的裂萄縫極為關(guān)鍵，撇對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜羊部位的混凝土車，即便是澆筑沒幾年以后，也京要特別注意在倉不利的氣侯條布件下，嚴(yán)格保抹溫。播沈暴6效.職強(qiáng)有力的混凝杏土質(zhì)量保證等菌xx博工程從開工伊撥始就有達(dá)到一恐流質(zhì)量的明確縫的目標(biāo)要求。菠并在實(shí)踐中逐逃步形成了一整暫套具有特色的迫管理體系、辦鏈法和措施。估豎水6.黃1所質(zhì)量監(jiān)督和管貨理體系此塘xx胡工程的質(zhì)量管金理體系是在合雀同制、監(jiān)理制穿的基礎(chǔ)上，結(jié)判合我國的實(shí)際察情況而逐漸形纖成的，既有合泳同的、技術(shù)的取、管理方面的閉因素，也有行舌政的因素。實(shí)嫂踐證明，在我爪國市場經(jīng)濟(jì)建帥設(shè)初期，各種欄法制的因素尚售不完善，企業(yè)躬的質(zhì)量意識、墻信譽(yù)意識都不賴是很強(qiáng)的情況冰下，這是一種些非常有效的方史式。具體來說誦，這種體系構(gòu)略成如下：約施工承包沾單位的質(zhì)量體豪系必須健全：艱行政首長負(fù)責(zé)琴制，質(zhì)量體系淋的垂直領(lǐng)導(dǎo)制籍，三個層次的宜檢查制，各種丙實(shí)驗(yàn)手段、測樹量手段都必須干齊備。小監(jiān)理單位符的檢查監(jiān)督：污監(jiān)理對施工全句過程進(jìn)行監(jiān)督賤，包括原材料薯檢查、施工方今案的審查批準(zhǔn)膠、重要部位旁洲站等，監(jiān)理有蜻權(quán)對不合格或悶不負(fù)責(zé)任的承侮包商質(zhì)檢人員挪進(jìn)行處理，有餐權(quán)進(jìn)行質(zhì)量的稠獎勵或處罰的鑼認(rèn)定，監(jiān)理都急有獨(dú)立的試驗(yàn)翁室和相應(yīng)的測斃量檢查手段。算業(yè)主的總移體協(xié)調(diào)和抽檢挨制度。益xx怨總公司在現(xiàn)場拼組建了技術(shù)力木量很強(qiáng)的試驗(yàn)尊中心、金結(jié)中耍心、測量中心投、安全監(jiān)測中捆心和水情中心踢等機(jī)構(gòu)，對工瘦程質(zhì)量進(jìn)行抽獵檢、監(jiān)督，并害提供現(xiàn)場技術(shù)炎支持。另外姑xx熱總公司還牽頭箏成立了參建各掃方參加聯(lián)的志“衫xx辛工程質(zhì)量管理柜委員研會陳”眉，定期對工程薦質(zhì)量情況進(jìn)行榆評價，通過典貝型事例進(jìn)行表段揚(yáng)和批評，有臟效地促進(jìn)了質(zhì)舟量的提高。黃為加強(qiáng)對蔬xx藍(lán)工程質(zhì)量的監(jiān)類督，國務(wù)院俯xx凈工程建設(shè)委員牌會蜘于娘199楊9畝年心6椅月成立了以錢誼正英為組長、墻張光斗為副組喬長蜻的搬“紐xx待樞紐工程質(zhì)量工檢查專家仿組螺”諒，因?yàn)閷＜医M范既有很高的技組術(shù)權(quán)威，又有浙很強(qiáng)的行政色套彩，有力地促包進(jìn)了換xx連質(zhì)量提高。屋洋君6.瞇2瞇質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)政例xx坦工程是千年大之計(jì)，而且很多蜓方面均超出現(xiàn)靈行規(guī)范，因此冒，牛xx稅總公司在現(xiàn)有銹國家規(guī)范的基稀礎(chǔ)上，結(jié)合崗xx惹工程的具體情莊況，頒發(fā)滾了上7烘0涌多項(xiàng)噴xx衡質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，隨啊著工程進(jìn)展還完將陸續(xù)制定其匯它標(biāo)準(zhǔn)。鏡xx肉工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)第源于國家標(biāo)準(zhǔn)起和合同文件，敞部分規(guī)定又高播于國家標(biāo)準(zhǔn)，以是對一流工程招質(zhì)量目標(biāo)的具嘴體量化，為工葛程質(zhì)量控制提藏供了重要依據(jù)笨。溝抓餡6.剩3痰原材料供應(yīng)質(zhì)算量