三峡工程大坝混凝土快速施工新技术

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ryl1981

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三峡工程大坝混凝土快速施工新技术

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摘要：三峡工程自1993年开工至今，已经历了十个年头。工程建设进展顺利，工程进度符合总进度计划要求，工程质量满足设计要求，工程投资控制在概算范围之内，并在一些技术问题上取得了重大突破，创造了世界水电建设史上一批新的记录，1999年～2001年混凝土浇筑连续三年三破世界记录，本文对三峡工程大坝混凝土快速施工重大科技成就进行介绍。
关键词：三峡工程；混凝土；快速施工
1 三峡工程大坝混凝土施工特点
三峡水利枢纽是开发和治理长江的关键性骨干工程。是中国、也是世界最大的水利枢纽工程。三峡工程具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益，建成后对我国社会经济的发展将产生巨大的影响。枢纽主要建筑物由大坝、水电站和通航建筑物等三大部分组成。拦河大坝为混凝土重力坝，最大坝高181m。水电站采用坝后式厂房，总装机容量1 820万kW。
　　根据三峡工程建设方案，三峡工程大坝混凝土施工主要有以下特点。
　　(1) 工程量巨大。三峡工程混凝土工程总量为2 800万m3，是长江葛洲坝工程的2.5倍，为世界上已建最大的巴西伊泰普工程的2倍。第二阶段工程1 860万m3混凝土中，厂坝工程1 200万m3。
　　(2) 高峰强度高，高峰期持续时间长。首先，枢纽工程年浇筑高峰强度特高，最高达548万m3，最大月强度55.35万m3，其中第二阶段厂坝工程年最高强度达400万m3，最高月强度达45万m3，强度在40万m3左右的月份将持续9～10个月。金属结构安装以及其它项目的施工强度高，大坝和厂房各类闸门、埋件及钢管等共约14.8万t，年高峰强度约5万t，而且安装与混凝土施工同步进行，相互干扰很大。其它工序如开挖、清基交面、固接灌浆、接缝灌浆等无论总量，或是施工强度也都是国内外水电建设史上罕见的。其次，夏季浇筑基础约束区混凝土强度高。工程的特点，决定了必须要在夏季大量浇筑约束区混凝土，这既是一个施工组织难题，也是重大的技术和质量控制难题。第三，初期混凝土施工强度高。大坝下部仓面面积大，从满足大坝均匀、连续上升，间歇期尽可能短的角度，必须要做到高强度。而初期则由于主要浇筑设备形成需要时间、操作熟练需要有个过程，使这一矛盾十分突出。
　　(3) 施工干扰大、施工技术要求高、难度大。施工干扰大，一是工程施工过程中，各种工序交叉或平行作业，相互之间干扰很大；二是由于工程巨大，必须分几个标段施工，各承包商之间在界面交接、设备使用、进度协调等方面必然存在大量分歧，干扰很大。
　　(4) 施工技术要求高、难度大。长江洪水峰高、量大、水深；施工期通航要求高，第二阶段工程施工期间，导流明渠要通航，使左、右岸分割不能支援，这些都给施工安排带来困难。
2 大坝混凝土快速施工带来的技术难题
　　(1) 在当时情况下，国内已有的浇筑手段如大型门塔机、缆式起重机等，均难以满足施工强度要求；如果增加数量，按国内类似水平推算，需120余台，施工场地又布置不下。同时，与传统浇筑手段相应的传统施工工艺也难以满足施工强度和质量要求。加之三峡大坝结构复杂、混凝土的标号、级配种类繁多，给混凝土快速施工更增加了复杂性和难度。
(2) 为满足三峡混凝土强度需要，必须设计和建设当今国内外最大规模的人工砂石料和混凝土、制冷生产系统以及与之相配套设施及管理。
(3)三峡工程是千年大计、国运所系，必须从原材料及混凝土的各环节高度重视三峡工程混凝土的质量和耐久性，要求高性能的混凝土。
(4)第二阶段混凝土浇筑高峰持续三年，而本地区夏季持续时间长，不利混凝土浇筑，温控防裂问题异常突出，为确保夏季混凝土的照常施工，特别是基础强约束区部位的混凝土。以往各工程所采取的单项或多项温控措施联用都已经不能满足施工要求，必须采取全过程、全方位、高标准大容量的综合温控措施，尽可能减少一般性表面裂缝，避免产生危害性的基本贯穿性裂缝。
(5) 传统的混凝土浇筑仓位安排采取人工调度方法，大多靠经验主观判断，随意性较大，不能满足大规模高强度施工需求。因此，必须采取科学排仓方法和现代测控技术，保证混凝土连续、高效、均衡地施工。上述几方面的问题，正是三峡大坝混凝土快速施工必须攻克的关键难题。十分显然，如果这些难题不能在三峡工程施工中按期攻克，势必严重拖延工程的建设工期，使国家蒙受巨大的政治影响和经济损失。为此，我们抓住混凝土快速施工关键技术研究这一课题，进行立项并在工程施工前期和施工过程中开展系统科技攻关。
3 三峡大坝混凝土施工的关键技术及创新
　　三峡工程混凝土总量达2 800万m3，其中第二阶段工程为1 860万m3，工程量巨大，施工强度特高，高峰期持续时间长。同时金属结构安装及其它项目的施工强度也非常高，施工期有通航要求，施工干扰大。三峡工程是国运所系的民族工程，技术要求高，质量要求严，因而在施工技术上必须有重大突破和创新。三峡工程大坝混凝土快速施工新技术研究和实践的主要技术突破和创新点如下。
3.1 创造了水电

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