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普定碾压混凝土拱坝(参考模板)

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如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！ 普定碾压混凝土拱坝 杨志雄 杨家修 国家电力公司贵阳勘测设计研究院 贵阳550002

摘要：结合“八五”科技攻关，于1993年建成的普定碾压混凝土拱坝倍受我国 水电工程界的关注，现已正常运行7年，经受了多次洪水考验．本文除介绍该坝的设计、 施工关键技术外，将着重介绍质量检测及该坝建成后的运行情况．

关键词：碾压混凝土：拱坝：普定坝

l工程概况 普定坝是结合我国“八五”科技攻关，应用碾压范凝土材料和筑坝新技术建成的我 国碾压混凝土拱坝。位于贵州省乌江上游三岔河中段普定县内．距贵阳125Km2。该工 程以发电为主，兼有供水、灌溉、养殖及旅游等综合效益． 坝址以上流域面积5871Km 2，占三岔河流域面积的81％，流域内气候温和湿润，雨 量充沛，年平均降水1187mm，多年平均气温14．7℃，平均相对湿度8096。坝址实

测最 大洪水流量4990m3／s，多年平均流量123m3／s。坝址河谷呈不对称“V”型，大坝座 落在安顺组(T，。)厚层、中厚层灰岩上．岩层产状N E 35。～40。．倾向上游偏左岸。 山体雄厚，地形完整，河谷高宽比1：2，具有兴建拱坝的良好地形、地质条件。水库正 常蓄水位I 145．0m，总库容4．209×l护m3，为不完全年调节水库，电站装机容量为75 MW，年发电量3．401亿KW·h。

普定水电站于1989年12月15日开工，1993年11月大坝建成蓄水，1994年4月 第一台机组并网发电，1995年5月电站全部竣工． 工程由贵州黔源电力股份有限公司投资兴建，国家电力公司贵阳勘测设计研究院设 计，水电八局施工。总计投资3．19亿元。 大坝实际挡水已超过7年，电站发电运行6年共发电约20亿KW·h，并承担了向安 顺火电厂(装机600MW)供水任务，水库起名“夜郎湖”，已成贵州重要旅游景点a带 动了地方经济迅速发展。

15 如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！ 2普定坝的设计特点 普定坝为定圆心、变半径、变中心角、等厚双曲非对称拱坝，受地形条件限制，右 岸设有30 m重力墩，坝顶总长195．671 iTI．坝顶高程1150 m，最大坝高75 m，

坝 项宽6．3 m，底宽28．2 m。坝体混凝土总量13．7万m3，其中碾压混凝土10．3万m3， 占坝体混凝土总量的75．2％；常态混凝土3．4万m’，占混凝土总量的24．8％。其平面布 置参见图～。主要设计特点如下：

豳一 (1)尽量简化坝体断面轮廓尺寸和内部结构，将水工建筑物集中布置-如溢泱遵集中 布置在坝顶中段，坝内廊道分层水平布置在1090 m、和1115．0 m高程，用竖井连接 廊道，竖井采用预制结构，大大减少了施工干扰。为碾压混凝土通仓连续碾压创造了条 件。其断面尺寸参见图二． (2)采用高掺粉煤灰和低水泥用量的碾压混凝土作为筑坝材料-不仅节省水泥．降 低工造价．由于水泥用量少，混凝土的水化热低，为减化温控措精，加快施工进度打下

16 如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！ 了良好基础。普定拱坝采用的R。二级配碾压混 凝土水泥用量85Kg／m3，掺55％的粉煤灰，21 天绝热温升16．7℃；Rl。三级配碾压混凝土水泥 用量54Kg／iTl

3，高掺65％的粉

煤灰，2l天绝热 温升15．8℃。根据“八五”科研成果分

析：以 重量取代水泥，每增掺粉煤灰10％，可降低7天 水泥水化热7％，可降低15天混凝土的绝热温升 1．3℃。与常态混凝土相比，7天干缩降低29％， 有利于防止混凝土表面干缩裂缝。 (3)坝体采用碾压混凝土自身防渗，在国内 最先打破碾压混凝土筑坝技术中的“金包银”的 传统习惯。在堋体迎水面使用粒经小于40m rn 二级配碾压混凝土作为坝体阻水防渗层，与坝体三级配碾压混凝土同时填筑，同屡碾压。 经坝体多年挡水运行实践证明，防渗效果不亚于常态混凝土。 (4)坝体不设施工缝，采用整体、薄层、通仓、全断面碾压填筑，革新了常态棍凝 土拱坝．采用分缝、分块、跳仓浇筑的传统旄工方法，省去了复杂的温控措施和麻烦的 封拱灌浆工艺。可充分发挥碾压混凝土快速筑坝技术的优越性。 (5)坝上设有诱导缝，普定碾压混凝土拱坝右岸30m重力墩提前施工，以常规施工缝的 形式与拱坝相接通仓连续碾压填筑的最大弧长165．67 m，仓面不设施工横缝，有可能产生 温度裂缝，而且产生裂缝的部位和规模难于控制。根据三维有限元进行温度应力仿

真计算 和结构模型试验资料分析，在坝体可能产生裂缝(拉应力最大)部位设置了两条诱导缝， 将坝体分成55 ITI、80 m、30．67 111三段。 诱导缝采用i00X30X8cITl(长×高X厚)双层混凝土预制板式结构，沿缝面水平 方向间距l_0 m，沿铅直方向60cm埋设一块，使其在坝体同一断面上预先形成若干个 人造缝隙，削弱该断面的有效受拉面积。在混凝土预制板中预设重复灌浆系统，

在诱导 缝上下游部位设置诱导器和跨缝止浆片，一旦沿诱导缝面产生裂缝可实施重复补强接缝 灌浆处理。 (6)坝顶开敞式溢洪道采用高、低坝分流戽泄洪消能，绾短挑距和减少对下游的冲 刷。由于溢流挑坎距下游厂房尾水渠较近，(参见图一)为减少泄洪时，高速水流冲刷 17 如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！ 墙体和水位波动对厂房发电运行的影响，在每一表孔的溢流面中部设置分流戽，使下泄 洪水经分流戽时．形成上下两股相等的水流，在空气中纵横扩散碰撞掺气消能，将部分 能量在空间消除，削．硪入水能量．通过模型对比试验分析：冲刷坑深度减少40％左右， 水舌挑距缩短36％。下游水位波动明显削减。 为了防止渲泄高速水流产生对溢流面和高、低消力戽的气蚀，在溢流坝和中墩内增 设了补气廊道和通气孔，使水流充分掺气。经过水工模型试验和泄洪原形观测证实，这 种消能形式具有很好的消能效果。泄洪场面十分壮观，但对下冲刷很小，运行7年下游 尾水平顺，发电实际出率比设计额定出率高10％以上。 3“八五”科技攻关成果在普定工程上的运用： (1)在普定碾压混凝土拱坝整体结构模型试验中引进了“夹层变温相似材料”模拟 新技术．实现了同一模型进行超载与强度储备相结合的破坏试验，其综合安全度大于 4．0，提出了左右半拱诱导缝宜对称或近似对称布置的重要结论，论证了普定碾压混凝 士拱坝结构设计的合理性。 (2)在普定碾压混凝土拱坝层面抗剪特性研究中．进行了碾压混凝土多轴剪压强度 试验，确定了层面问抗剪强度准则，通过碾压混凝土变形及损伤特性试验研究，寝I定层 面及非层面碾压混凝土在多轴应力状态下的变形及损伤特性，建立了碾压混凝土本构关 系和破坏准则，使我国碾压混凝土坝的设计理论跃上了一个新台阶。 (3)采用三维有限元对普定碾压混凝土拱坝进行全过程温度应力仿真分析及温控防 裂研究，揭示了碾压混凝土拱坝温度和温度应力分布规律，论证了普定碾压拱坝设置诱 导缝的必要性与合理性。 (4)通过对碾压混凝土筑坝材料优选和配合比研究，为普定工程优选出了具有高效 减水及强缓凝性的三复合外加剂，研究了在高掺糟煤灰的碾压混凝土中外掺Mgo的可能 性；针对普定工程在充分利用灰岩人工砂石骨料混凝土热膨胀系数低、抗裂性能优良特 性的基础上，适度提高人工砂的石粉含量，以提高混凝土的可碾性，密实性和抗渗性． 推荐普定工程上坝的％二级配碾压混凝土：水泥用量85kg／m3，掺55％的粉煤灰。 21天绝热温升16．7"C；R15三缎配碾压混凝土：水泥用量54kg／m3，掺65％的粉煤灰，2l 天绝热温升15．8"C。具有防渗、抗裂、层面结合优良等特点。 (5)通过粉煤灰质量、气泡特性、水灰比、粉煤灰掺量、龄期等对碾压混凝土耐久 抗冻性影响的系统研究发现：“采用优质粉煤灰、将含气量控制在552E右、降低水灰比、 18 如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！ 适当控制粉煤灰的掺量和延长碾压混凝士的养护时间，可太大提高和改善碾压混凝十的 抗冻耐久性。碾压混凝土这项新的筑坝技术，不但适宜于气候温和的南方地区．也可推 广运用到较冷的北方地区”。 (6)根据普定拱坝不分缝、全断面、薄层、通仓碾压、连续上升的设计要求及地形 条件，通过对狭窄河床碾压混凝土入仓[艺研究，选用“自卸汽车+真空溜管+固定式缆 机”的入仓工艺．巧妙地解决了普定狭窄河床碾压混凝土的入仓难题。 真空溜管^仓工艺在普定工程的成功应用和系统研究，为高碾压混凝土坝狭窄河床 入仓工艺开辟了一条新途径。理论分析和工程实践证明．真空溜管入仓具有结构简单、 质量可靠、输送高差大、输送能力强等优点，可实现狭窄间床碾压混凝土快速输送目的． 具有很大的推广．运用前景。 (7)通过碾压混凝土通仓与连续施工工艺、层间结合特殊处理工艺，变态混凝土应 用及近模铺料工艺、连续上升可调式悬臂模板等先进工艺的研究和运用，保证了普定碾 压混凝土拱坝的连续施工，最大一个升层达到连续碾压19m。 酱定坝原计划利用一个枯水期基本建成．后来从混凝土拌合系统的生产能力及整个 电站的施工进度(机组订货较晚)要求考虑调整为两个枯水期13个升层施工。于1992 年元月23日零点正式开盘碾压，第*枯水期(1992．1．23～4．21)施1 l～6层，采 用自卸汽车直接入仓，坝体从1076．6m碾压填筑至1099．3m高程．升高

22．7m；第二 个枯水期(1992．11．i7～1993．5．30)施工7～13层．采用自卸汽车+真空溜管+固定式 缆机联合入仓，坝体从1099．3m碾压填筑至1149．5m高程，升高50．2m；坝体碾压混 凝±工程全部完成。 4大坝质量检测 为了确定大坝设计和施工质量，随耐掌握大坝蓄水运行情况．在坝体内埋设备类原 观仪器190支，在施工过程中和结束后又对坝体进行了钻孔取芯、超声波探涮t对芯样 进行物理力学检验，基本情况如下： (1)碾压混凝±的实际入仓温度为5．2"C～20．4"C．实测到的坝体最高温度29．6"C， 最大拉应力为1．02MPa，最大压应力3．57MPa：埋设在24、3。诱导缝上的裂缝计1993 年6月个勋点测到过0．2ram的张开度，此后便在霉线上下波动，两条诱导缝直到现在 也未张开。

(2)钻孔压水试验，二级配碾压混凝土单位吸水率小于0．3Lu，三级配碾压混凝土除个 19

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碾压混凝土施工

碾压混凝土施工

钢制悬臂爬升模板成型混凝土面外观质量较好，施工耗材少；但是由于周转次数低导致每方混凝 土摊销成本太高，用作非平面结构模板适应性差。
内容介绍
组合钢模板虽有耗材多、操作人员多等不足；但施工成本低，通用性强，外观质量也能保证规范 要求。在中、小型碾压混凝土工程中使用效果较好。 六、雨季施工与防护 进入雨季，碾压混凝土施工前应准备充足的防雨布，防雨工具和排水材料，。当降雨量不大于 3mm/h时，通口水电站采取了下列措施：增加骨料含水量的测定次数，适当减少混凝土拌和用水 量。运输汽车搭设防雨棚，加强仓内排水工作和防止周围雨水流入仓内。当降雨量大于3mm/h时， 停止拌和，并将已入仓混凝土迅速摊铺、碾压，并覆盖防雨布。雨后对受雨水冲刷的部位应立即 凿除处理。如碾压的混凝土停止尚未超过终凝时间，应加铺砂浆后方可继续浇筑；，超过终凝时 间，则按施工缝处理。
内容介绍
加浆：由于碾压混凝土施工时段相对集中，利用基础处理富裕的注浆设备在左坝肩EL575高程设 置了一个集中制浆站。提供异态、变态混凝土及层间缝处理用浆。 5.5层间结合及缝面处理 对于碾压混凝土坝，层间结合的好坏直接关系到大坝的防渗效果。根据规范要求和现场试验成果， 确定了通口水电站大碾压混凝土直接铺筑允许时间为15小时，加垫层铺筑允许时间为24小时，层 间间隔时间控制为12小时。 施工中，对于连续上升间隔时间不超过12小时的层间缝不作处理；当层间间隔时间在12小时~24 小时之间，层间铺筑一层水泥砂浆或水泥净浆后，方可铺筑上一层混凝土；当层间间隔时间超过 24小时，层间需按冷缝处理后，方可铺筑上一层混凝土。 a)表面碾压完后，应保持表面的平整，在混凝土的初凝后、终凝前进行毛面处理。
碾压混凝土施工
名词解释：碾压混凝土
碾压混凝土是一种干硬性贫水泥的混凝土，使用硅酸盐水泥、火山灰质掺和料、水、外加剂、砂 和分级控制的粗骨料拌制成无塌落度的干硬性混凝土，采用与土石坝施工相同的运输及铺筑设备， 用振动碾分层压实。碾压混凝土坝既具有混凝土体积小、强度高、防渗性能好、坝身可溢流等特 点，又具有土石坝施工程序简单、快速、经济、可使用大型通用机械的优点。
碾压混凝土筑坝设计与施工

碾压混凝土筑坝设计与施工

碾压混凝土筑坝设计与施工1.什么叫碾压混凝土筑坝拦断河流壅高上游水位形成水库的挡水建筑物称之为坝，按坝体的结构形式、受力特点可分为重力坝、拱坝、土石坝；按筑坝材料可以分为混凝土坝、浆砌石坝和土石坝。

混凝土坝因其具有强度高、抗渗性能好，坝身可设溢洪、引水取水设施等优点广泛地应用于水利水电工程。

常规的混凝土筑坝是将一定比例的胶凝材料、砂石料和水混合拌制成可以流动的混凝土，运用容器吊运入仓，经过振捣器振捣密实形成的水工建筑物。

坝体是体积庞大的挡水建筑物，中型以上的拦河坝体积在几十万立方米～几百万立方米不等。

常规混凝土筑坝存在大体积水泥水化热，升高了浇注以后的混凝土温度，早期的混凝土温升高、强度低容易产生混凝土温度裂缝。

因此必须采取分块跳仓浇注，浇注仓内埋设冷却水管，通冷水降温使之降温后再并缝形成坝体。

由于混凝土是有一定流动性的液体状态，自拌和楼（拌和站）出机口起只能采用罐式容器运输，运输十分繁索；加之分块浇注又需要大量的模板，等待降温后再并缝等工艺措施，也严重滞缓了施工进度。

同时又消耗大量的水泥、模板，加大了工程的投资。

由于常规混凝土坝施工速度慢、工程造价高，有些统计资料显示上世纪50～60年代混凝土坝占当时建坝数量的38%，70年代下降到25%，并有进一步下降的趋势。

究其原因一是施工设备多，有混凝土拌和、输送、摸板及冷却设施等；二是速度慢，用罐式容器入仓、分块浇筑、冷却并缝等；三是造价高，需消耗大量的水泥、钢筋及制冷能源、机械设备等。

如何即保持混凝土坝的优点又加快工程进度降低工程造价，坝工界经过长期探索研究之后，终于找到了将混凝土坝的力学性能优势和土石坝施工优势结合起来的新型筑坝技术——碾压混凝土筑坝技术。

碾压混凝土坝是混凝土坝的一种特殊配比和特殊施工方式，可以设计为重力坝和拱坝。

它是利用强有力的振动和碾压的共同作用，对超干硬性混凝土进行激振密实的一种混凝土筑坝新方法。

碾压混凝土筑坝实际上是把混凝土坝的结构与筑坝材料特性和土石坝施工方法的优越性加以综合，经过择优改进，相互结合而形成的一种新筑坝技术。

我国碾压混凝土拱坝发展概述

我国碾压混凝土拱坝发展概述

我国碾压混凝土拱坝发展概述碾压混凝土筑坝技术，是从二十世纪六十年代开始，世界一些发达国家开始试验研究，到1981年日本建成第一座碾压混凝土坝一岛地川坝（坝高89m），至今只有20多年的时光，碾压混凝土坝建设发展异常迅猛，截止2002年底，世界已有30个国家完建和在建15m以上坝高的碾压混凝土坝251余座。

其中世界第一座碾压混凝土拱坝是南非于1988年建成的尼尔浦特坝，坝高50.0m，坝长200.0m,厚高比为0.4,坝体碾压混凝土量为 4.5万m3。

南非于1989年又建设第二座碾压混凝土拱坝一沃尔威坦斯坝，坝高70.0m，坝长268.0m，厚高比0.38,坝体碾压混凝土量15.0万m3；这两座碾压混凝土拱坝，均采用薄层“金包银”型式，在上、下游常态混凝土中设置诱导缝和止水，上游面诱导缝间距10.0m，下游面诱导缝与上游面径向相对。

我国自八十年代初开始研究碾压混凝土，于1986年建成第一座碾压混凝土重力坝一坑口坝（坝高56.8m），经过近二十年的发展，截止2002年底我国已建成碾压混凝土坝45座，其中碾压混凝土重力坝38 座，碾压混凝土拱坝7座，在建的碾压混凝土坝15座。

我国碾压混凝土拱坝是世界上建成和在建规模最多的国家，截止2004年4月底，已建成碾压混凝土拱坝9座，其中有当今世界最高的碾压混凝土拱坝一沙牌坝（坝高130.0m），碾压混凝土薄拱坝2座，有世界上最薄的碾压混凝土薄拱坝一龙首（坝高82.0m，厚高比0.17）在建的碾压混凝土拱坝7座，其中碾压混凝土薄拱坝2座，有世界上最薄、最高的碾压混凝土薄拱坝一招徒河坝（坝高107.0m，厚高比0.17），详见表1、表2；规划中碾压混凝土拱坝3座，详见表3。

归纳起来，我国碾压混凝土拱坝发展经历了两个阶段，第一阶段为探索期Q989年--1995年），代表性工程:有普定碾压混凝土重力拱坝、温泉堡碾压混凝土拱坝和溪柄碾压混凝土薄拱坝。

第二阶段为发展创新期（1996年至今），代表性工程：有龙首碾压混凝土薄拱坝、沙牌碾压混凝土拱坝、石门子碾压混凝土拱坝和招徕河碾压混凝土薄拱坝。

碾压混凝土双曲拱坝快速施工技术

碾压混凝土双曲拱坝快速施工技术

碾压混凝土双曲拱坝快速施工技术摘要：混凝土双曲拱坝是一种常见的水利工程结构形式，具有良好的抗弯和抗剪能力，能够有效地承受水压和重力荷载。

在传统的施工方法中，施工周期较长，劳动力成本高，并且对现场的限制较多。

为了提高施工效率和质量，减少施工时间和成本，发展出了碾压混凝土双曲拱坝快速施工技术。

基于此，本篇文章对碾压混凝土双曲拱坝快速施工技术进行研究，以供参考。

关键词：碾压混凝土；双曲拱坝；施工技术引言碾压混凝土双曲拱坝快速施工技术是一种高效、经济、安全的坝体建造方法。

通过采用特殊的施工设备和工艺，能够大幅缩短施工周期，提高工程质量，并有效降低施工成本。

1碾压混凝土双曲拱坝快速施工概述碾压混凝土双曲拱坝的快速施工技术是一种针对大坝建造的高效、快速的施工方法。

该技术采用了碾压混凝土的施工方式。

碾压混凝土是将湿润的混凝土通过辊筒或摆锤进行挤压和碾压，使其达到高密度和强度要求的施工方式。

相比传统的浇筑和振捣混凝土的施工方法，碾压混凝土具有施工速度快、成本低、施工质量好等优点。

双曲拱坝的结构形式使其在抗震和抗倒塌性能方面具有较好的特点。

双曲拱坝的形状能够抵抗水压力和地震力的作用，保证了坝体的稳定性和安全性。

碾压混凝土双曲拱坝施工过程中，还采用了模块化的设计和施工方法。

将大坝分成多个标准化的模块，每个模块都可以独立施工，并最终通过预制构件或现场拼装的方式进行组装。

这种模块化的设计和施工方法，可以大幅缩短施工周期，并且易于管理和控制施工质量。

碾压混凝土双曲拱坝的快速施工技术是一种高效、经济、安全的建造方法。

它能够满足工程建设的时间和质量要求，为水利设施的建设提供了可靠的解决方案。

2碾压混凝土双曲拱坝快速施工技术面临的问题2.1设备选择和性能若选择的碾压机械设备与具体工程要求不匹配，可能无法满足施工需求。

设备尺寸不符合设计要求，无法适应复杂地形或狭窄施工场地，导致施工效率低下或施工质量下降。

设备性能是否达到预期水平直接影响施工速度。