1、1锦屏一级大坝混凝土施工关键技术与控制措施摘要:锦屏一级大坝坝高 305m，为世界目前在建最高混凝土双曲拱坝，其施工技术要求极高、施工难度最大、施工布置最困难。本文通过对锦屏一级大坝混凝土施工关键技术问题的分析和研究，提出大坝混凝土施工技术和管理控制措施，可供同类型混凝土坝施工借鉴。 关键词;锦屏一级；大坝混凝土；关键技术；控制措施 中图分类号： TU37 文献标识码： A 1.工程概况 锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州盐源县和木里县内，是雅砻江下游梯级的龙头电站。电站以发电为主，兼有防洪、拦沙等作用。水库正常蓄水位 1880m，死水位 1800m，总库容 77.6 亿 m3，调节库容
2、49.1亿 m3,属不完全年调节水库。 锦屏一级大坝坝高 305m，为世界第一高拱坝，坝身设置 5 个导流底孔、2 个放空底孔、5 个深孔、4 个表孔。电站装机容量 6600MW。大坝坝顶高程 1885m，建基面高程 1580m，正常蓄水位 1880m，死水位1800m，拱冠梁顶厚 16m，拱冠梁底厚 63m，最大中心角 93.12o，顶拱中心线弧长 552.23m，厚高比 0.207，弧高比 1.811。设置 25 条横缝，将大坝分为 26 个坝段 ，横缝间距 2025m，大坝不设纵缝，平均坝段宽度22.6m。 2 .大坝混凝土施工主要技术问题分析 22.1 砂石骨料性能差 受骨料碱活性影响
3、，大坝混凝土采用组合骨料，粗骨料采用印把子系统加工生产的砂岩骨料，细骨料采用右岸三滩系统加工生产的大理岩骨料。砂岩骨料针片状多，拌制的混凝土线胀系数大；大理岩人工砂石粉含量高，中间颗粒缺失，对坝体施工期温控与抗裂不利。 2.2 坝体温度控制标准严格 混凝土出机口温度：79；混凝土浇筑温度：11.0；混凝土最高温度：按不同的部位，控制标准为 2629；封拱温度：按不同的部位，控制标准为 12150.5；温差控制标准：14；各期通水冷却降温幅度 36，降温速率 0.30.5/天。 2.3 超过 1000m2 通仓大仓面部位占浇筑块数的 48.64 大坝浇筑仓均按基础约束区考虑，均采用通仓平铺浇筑，
4、超过1000m2 通仓大仓面部位占浇筑块数的 48.64，对混凝土浇筑强度提出了较高要求。河床坝段基础部位仓面长宽比大于 2.5，对防裂不利，长仓位易导致混凝土存在不均匀，遭遇大于 6的气温骤降时，易导致多条温度裂缝的发生。 2.4 坝体月年均上升速度高，而浇筑期排仓制约客观因素众多 制约大坝混凝土浇筑排仓的因素主要包括：缆机台数、缆机供料能力与运行效率的制约；相邻坝块允许最大高差 12m，以及拱坝上升过程中最高和最低坝段最大允许高差 36m 的制约；上、下层浇筑仓混凝土间歇期的制约；接缝灌浆分区的制约；坝体预留孔洞与金属结构安装条件对混凝土浇筑的制约；大坝左、右岸标段施工均衡进展和对缆机运行
5、台时3分配的制约；浇筑仓与后续仓备仓对缆机吊运要求的制约；降雨、度汛等外部条件对浇筑排仓的制约。 2.5 坝体结构布置复杂 大坝结构布置复杂，坝体结构钢筋达 810kq/m3，坝体布置有较多坝内廊道； 1216 坝段的 1700m 高程布置有 5 个导流底孔、17891792m 高程布置有 5 个泄洪深孔、1868m 高程跨坝段骑缝布置有 4孔溢流表孔； 11、17 坝段的 1750m 高程布置有 2 个放空底孔。 2.6 首批机组发电前，至少应完成 25 个分区坝体接缝灌浆 按照设计要求，坝体接缝必须在灌浆区上部坝块盖重高度不低于9m、灌浆区两侧坝块混凝土龄期超过 4 个月，并且坝块通过后期
6、强制冷却达到相应封拱温度(1215)及接缝张开度达到基本要求(宜0.5mm)后进行，坝体接缝灌浆随大坝上升，自下而上，由坝中部向两岸分区分段进行。结合工程建设目标， 接缝灌浆应在 2010 年 2 月开始，至 2013年 2 月前，坝体接缝灌浆高程应超过 1809m，平均每年要完成 8 个分区(灌区高度一般为 9m) 接缝灌浆。 2.7 施工安全、施工质量风险高 锦屏一级大坝混凝土温控防裂风险大，大坝两岸边坡陡峻，陡坡坝段多；坝体混凝土强度等级高、胶凝材料用量较大、水化热增加；坝址区日气温变幅大，冬季干燥、昼夜温差大，夏季多雨、气温高；砂岩骨料拌制的混凝土干缩变形大，针片状骨料多；仓内埋件较多
7、、结构钢筋布设密集；随大坝浇筑上升，上下游坝面上施工通道、温控、灌浆等施工设施众多，高空作业、临边作业、临空作业、上下坝块立体交叉作业4情况突出；地下水温低，当年浇筑的深槽坝段基础混凝土，易在汛期遭受基坑积水冲击而发生温度裂缝；春季坝址区河槽风多风大，夏季雷雨多，施工作业设备干扰与遭受雷击等安全隐患突出。 3 .大坝混凝土施工关键技术问题及控制措施 3.1 浇筑形象控制 (1) 基础约束区浇筑尽量安排在低温时段进行。 (2) 坝体浇筑必须满足坝体接缝灌浆分区对浇筑形象的要求。 (3) 为满足底孔、深孔工作门安装与孔口浇筑进度计划和帷幕灌浆进度计划要求，必须先安排孔口坝段浇筑，尽早安排两岸岸坡坝
8、段浇筑。(4) 结合锦屏工程气象特点，研究采用 3m、4.5m 升层快速上升浇筑方案。 3.2 浇筑强度控制 (1) 合理增加仓外和仓面吊运机械配置，加强对仓内作业机械和备仓作业管理，努力提高缆机吊运混凝土的台时比例，促使仓内作业机械完好率、台时利用率、台时生产率满足排仓计划要求。 (2) 按计划推进备仓进展，努力促使备仓一次报验合格率达到 90以上。 (3) 按待验仓、报验仓、待浇仓次序做好备仓安排，确保待验仓、报验仓、待浇仓的有序衔接，努力促使浇筑仓与浇筑计划的符合率达到80以上。 (4) 加强混凝土料生产、入仓、平仓、浇筑、保温等环节的质量控5制，努力避免因混料、滚浇、浇筑超温情况导致挖
9、仓情况的发生。 (5) 加强仓内浇筑作业机械的检修和维护，按高于缆机吊运混凝土入仓强度和温控要求的浇筑强度配置仓内浇筑作业机械。 3.3 混凝土温度控制与防裂 (1) 尽量采用 815cm 的大石配制高级配混凝土，以减少胶凝材料用量，降低绝热温升，进一步提高坝体混凝土的抗裂性能。 (2) 做好水泥入罐温度(50)、人工砂饱和面干含水率(6)、外加剂冷水(2)溶解控制。 (3) 做好混凝土料的出机口温度控制，保证混凝土料拌制时粗骨料冷透。 (4)严格控制混凝土料的运输、入仓过程温度回升，夏季正午高温时段，采取喷雾封闭，白天收仓及时覆盖保温被等方法控制浇筑时段温度回升，混凝土浇筑尽量避开白天正午高
10、温时段，高温时段不开新仓，保证入仓温度、浇筑温度满足设计要求。 (5) 提高入仓供料和振捣强度，将坯层浇筑历时控制在 4h 以内。 (6) 确保混凝土料均匀、无分离、密实，避免混凝土的抗裂性能降低。 (7) 加强初期通水冷却，包括夏季高温时段在收仓后即开始通水冷却，但初期通水冷却时间不宜过长，通水冷却时间、水温、降温速率和降温幅度必须满足设计要求，避免内部温度过低导致裂缝的发生。 (8) 遭遇寒流、气温骤降前，加强对早龄期混凝土的保温。 3.4 混凝土浇筑质量与密实控制 6(1) 加强混凝土料生产控制，杜绝超温料、生料等不合格料入仓。 (2) 加强浇筑仓外来水控制与泌水清除，避免混凝土局部低强
11、缺陷的发生。 (3) 加强已收仓层面开始冲毛时间、水压、作业工艺控制，在浇筑面冲毛、清理、裂缝处理等前置工序质量检查合格的基础上进行冷却水管布设等下序作业。 (4) 加强冷却水管定位、固定、保护，避免冷却水管移位和被损害。(5) 混凝土开仓浇筑前，在模板上做好升层和收仓面标识，在浇筑面上做好来料分区线、布料线标识，并在浇筑过程中做好检查，避免混料、滾浇、超厚等情况的发生。 (6) 加强温凝土下料、平仓、振捣、保温被覆盖前测温等环节控制，确保混凝土料均匀、无分离、密实以及浇筑温度满足设计要求。 (7) 坚持薄层、短间歇、连续上升浇筑工艺，结合浇筑层厚、温控条件与效果，做好间歇期控制。 (8) 浇
12、筑过程中，配足与浇筑级配、坯层厚度相适应或手柄加长的小型振捣棒，加强钢筋密集区及边角、止水、廊道、孔口混凝土振捣。 (9) 雨季浇筑时，做好气象预报分析，做好防雨措施，遭遇大雨前，及时停料、平仓、振实并收仓覆盖。 (10) 遭遇寒流或进入低温季节，推迟拆模时间，并在此前做好对当年或龄期不足一年的己浇筑混凝土和坝体外露孔洞的封闭，避免坝体裂缝的发生。 7(11) 混凝土初凝后，及时进行不短于 28d 或直至上层混凝土覆盖、或直至低温季节进行保温覆盖时的连续洒水养护。 3.5 坝体外观质量控制 (1) 做好模板设计，确保模板安装、组合、拆卸方便，模板面与坝面拟合允许偏差满足设计要求；做好模板的选型
13、与定位锥孔设计，采用不露头的内拉构件，努力减少混凝土外露面的缺陷。 (2) 下料和平仓中，保持模板周边混凝土始终高于仓内浇筑面 20cm以上。 (3) 浇筑过程中，加强周边混凝土振捣，并研究采用二次复振工艺。(4) 加强外露面的养护与保护，及时做好施工缺陷修复。 4 .结语 锦屏一级大坝为世界最高拱坝，其施工技术要求极其严格，施工布置最困难，温控防裂风险大。施工中，我们严格按照上述要求组织实施，加强施工进度、质量和安全控制，顺利地实现了工程建设各项目标，2013 年 8 月 30 日首台机组投产发电，目前水库已蓄水至 1840m 高程。经过锦屏一级第一至第三阶段蓄水过程坝基、坝体和边坡变形及大坝渗流监测，各项监测指标均满足设计要求，工程施工质量优良。 作者简介：杨剑锋，男，45 岁，长江水利委员会工程建设监理中心（湖北）副总工程师，长江委锦屏工程监理部副总监理工程师，高级工8程师。长期从事水利水电施工与监理，曾参加广东花山电站、三峡工程、湖北罗田抽水蓄能电站、湖北襄荆高速公路建设等多项工程的施工管理，自 2006 年来一直参加锦屏一级大坝工程的施工监理。
