摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)家對(duì)工程大壩中的一些方法、技術(shù)進(jìn)行了革新和優(yōu)化，不僅達(dá)到設(shè)計(jì)施工中的工程要求，還節(jié)省了資金，有效提高了工作效率。
　　關(guān)鍵詞：大壩施工，新方法，新技術(shù)
　　隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源問(wèn)題日益突出，隨著不可再生能源的不斷消耗，科學(xué)家正在不斷尋找新的能源，水能就是其中的一種，且為可再生的二次能源，發(fā)展前景巨大。大壩就是將水能轉(zhuǎn)化為電能的構(gòu)筑物，大壩建造過(guò)程十分復(fù)雜，需要多方面的技術(shù)。
　　1大壩施工的新技術(shù)
　　1.1混凝土原材料及配合比優(yōu)化
　　混凝土原材料采用具有微膨脹性能的中熱525#硅酸鹽水泥;選用品質(zhì)優(yōu)良的高效減水劑;在混凝土中將Ⅰ級(jí)粉煤灰作為功能材料摻用;采用縮小水膠比加大粉煤灰摻量的技術(shù)路線;限制原材料的堿含量和混凝土總堿量,滿足了三峽混凝土耐久性的特殊要求。混凝土配合比先進(jìn)。用花崗巖人工骨料的大壩四級(jí)配混凝土在塔帶機(jī)為主的運(yùn)輸澆筑方式情況下,其用水量?jī)H為90kg/m3左右,并能滿足高性能大壩混凝土的要求。
　　1.1.1變態(tài)混凝土的運(yùn)用
　　變態(tài)混凝土是我國(guó)創(chuàng)造的碾壓混凝土細(xì)部結(jié)構(gòu)施工新技術(shù)，并于1989年在巖灘碾壓混凝土圍堰施工中首次應(yīng)用。變態(tài)混凝土的機(jī)理是：在碾壓混凝土攤鋪表面上噴灑水泥漿，使該處的碾壓混凝土變成具有坍落度的常態(tài)混凝土，用插入式振搗器振搗，使之密實(shí)，主要用于貼近模板等不便于碾壓的部位。在江埡大壩施工中，設(shè)計(jì)允許變態(tài)混凝土的應(yīng)用范圍是“模板、電梯井、埋設(shè)件等周邊混凝土”。
　　用變態(tài)混凝土取代常態(tài)混凝土的好處：(1)拌和樓不必變換混凝土品種，可提高拌和樓的生產(chǎn)率；(2)不必另外安排運(yùn)輸工具，可提高運(yùn)輸生產(chǎn)率；(3)用變態(tài)混凝土代替常態(tài)混凝土，能做到全面同步上升，脫模后可獲得混凝土表面光潔的效果，保證了施工質(zhì)量，簡(jiǎn)化了施工工藝，減免了施工干擾，加快了碾壓混凝土施工速度。1998年江埡大壩的外國(guó)咨詢專家Forbes先生將變態(tài)混凝土技術(shù)引進(jìn)到澳大利亞的Cadiangullong大壩上，這是國(guó)外首次應(yīng)用我國(guó)創(chuàng)造的變態(tài)混凝土技術(shù)。
　　1.1.2瀝青混凝土的應(yīng)用
　　瀝青混凝土具有良好的抗?jié)B性能和優(yōu)異的變形能力，在水利水電工程中越來(lái)越多的用于土石壩、渠道、運(yùn)河、蓄能電站上下水庫(kù)等的防滲體，有著良好的應(yīng)用前景。因此，瀝青混凝土防滲技術(shù)應(yīng)用于大型水工建筑物，是近20年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，碾壓式瀝青混凝土心墻高土石壩的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)在國(guó)內(nèi)尚比較缺乏，但在三峽大壩的建造當(dāng)中運(yùn)用了此技術(shù)，
　　1.2土石方施工新技術(shù)
　　1.2.1基坑開(kāi)挖快速施工
　　在減少基坑排水影響、優(yōu)化保護(hù)層開(kāi)挖、盡量多布置工作面和提高各個(gè)工作面的施工強(qiáng)度等原則下，采用了快速施工方法：①結(jié)合基坑一次性排水，采用泥漿泵抽吸葛洲壩工程蓄水后淤積的粉細(xì)砂，減少陸上開(kāi)挖工程量；②利用一期縱向土石圍堰作臨時(shí)擋水埂，減少基坑積水水位的影響，在基坑抽水前和抽水過(guò)程中進(jìn)行18-23號(hào)泄洪壩段基礎(chǔ)開(kāi)挖；③合理布置施工道路，形成多臺(tái)階、多工作面同時(shí)進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)，提高土石方開(kāi)挖強(qiáng)度；④合理使用鉆爆設(shè)備，獲得較好的爆破效果，提高挖掘設(shè)備的效率；⑤采用水平預(yù)裂的施工方法加快保護(hù)層開(kāi)挖施工進(jìn)度；⑥采用機(jī)械為主、人工為輔的施工方法進(jìn)行清基交面，提高清基交面的速度。
　　1.2.2大規(guī)模水平預(yù)裂技術(shù)
　　三峽工程二期基坑開(kāi)挖具有鉆爆規(guī)模大，開(kāi)挖強(qiáng)度高，地質(zhì)條件復(fù)雜，建基面開(kāi)挖質(zhì)量要求高的特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)的保護(hù)層分層爆破開(kāi)挖法已不能滿足建基面基礎(chǔ)開(kāi)挖工期和質(zhì)量要求。因此，三峽二期主體工程建基面保護(hù)層開(kāi)挖大規(guī)模采用了水平預(yù)裂爆破輔以垂直淺孔梯段爆破法。
　　1.3全過(guò)程綜合溫控技術(shù)
　　在廣泛分析國(guó)內(nèi)外工程已采取單項(xiàng)或多項(xiàng)溫控措施現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,實(shí)施全過(guò)程、全方位、高標(biāo)準(zhǔn)、大容量的綜合溫控技術(shù)，以確�；炷�土施工質(zhì)量。尤其是高溫季節(jié)塔帶機(jī)快速高強(qiáng)度澆筑壩體約束區(qū)混凝土，在國(guó)內(nèi)外為首次,沒(méi)有可借鑒的施工經(jīng)驗(yàn)及有關(guān)計(jì)算分析方法確定混凝土運(yùn)輸過(guò)程中溫度回升率。對(duì)此,建立新的計(jì)算模型采用差分法求解，解決了混凝土溫度回升計(jì)算的難題。三峽工程各建筑物孔洞多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，混凝土溫控防裂難度大，更增加了研究的難度。壩區(qū)氣溫驟降頻繁，混凝土表面防裂難度大。所采用的大柱狀塊溫差標(biāo)準(zhǔn)及綜合溫控防裂措施的規(guī)模和難度,均超過(guò)國(guó)內(nèi)外其它己建和在建工程的水平。
　　1.4金屬結(jié)構(gòu)安裝新技術(shù)
　　1.4.1壓力鋼管全位置自動(dòng)焊接技術(shù)
　　在吸取了國(guó)外同類焊機(jī)成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)水電站壓力鋼管現(xiàn)場(chǎng)施工特點(diǎn)，葛洲壩集團(tuán)自行研制了全位置自動(dòng)焊機(jī)，成功開(kāi)發(fā)了焊槍擺幅自適應(yīng)坡口寬度和自動(dòng)跟蹤等重要功能。焊機(jī)整體設(shè)計(jì)合理、工作穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)緊湊輕便。例如在三峽二期工程11-14號(hào)壓力鋼管縱縫焊接施工中成功應(yīng)用了全位置自動(dòng)化焊接技術(shù)。該工藝焊縫外觀成型整齊美觀，無(wú)損檢測(cè)一次合格率達(dá)到99%以上，焊接質(zhì)量明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的手工電弧焊。
　　1.4.2永久船閘人字門(mén)安裝技術(shù)
　　人字門(mén)安裝在底樞、枕座埋件安裝及二期混凝土澆筑后進(jìn)行，葛洲壩集團(tuán)在施工過(guò)程中成功解決了背拉桿張拉、支墊塊安裝、門(mén)葉徑向跳動(dòng)調(diào)節(jié)、氣溫對(duì)安裝影響等技術(shù)難題。這一安裝實(shí)踐，為我國(guó)人字閘門(mén)設(shè)計(jì)及安裝提供了豐富的參考資料和寶貴經(jīng)驗(yàn)。
　　1.5模板技術(shù)
　　快速立模是混凝土快速施工得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵所在，大壩混凝土施工根據(jù)不同部位的特點(diǎn)選取了相應(yīng)的模板，如三峽工程大壩混凝土澆筑主要采用多卡模板。多卡模板是一種三角形背支撐結(jié)構(gòu)的大型懸臂模板，具有零配件標(biāo)準(zhǔn)化，組裝、運(yùn)輸方便快捷，配合倉(cāng)面吊使用立模、拆模快速等優(yōu)點(diǎn)。在三峽大壩壩體上下游面、壩體內(nèi)部縱橫縫及大部分泄水孔表面主要采用多卡模板，同時(shí)還把多卡模板支撐系統(tǒng)與三夾裝飾板、木膠合板、竹膠面板、保麗板及芬蘭板結(jié)合應(yīng)用于進(jìn)水口曲面、泄水孔表面和攔污柵表面等特殊部位；在豎井、孔洞等部位使用自主設(shè)計(jì)制造的整體提升模板、異型大模板、定型模板等；在過(guò)流面混凝土澆筑中使用自主研制的專利產(chǎn)品“混凝土橋式振動(dòng)抹平機(jī)”。先進(jìn)的模板技術(shù)不僅提高了工效、降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度、改善了作業(yè)環(huán)境,而且保證了混凝土澆筑的外觀質(zhì)量；另外，在孔洞部位使用了自行設(shè)計(jì)制造的異型大模板、定型模板；在過(guò)流面混凝土澆筑中，使用自行研發(fā)制造的專利產(chǎn)品“橋式混凝土振動(dòng)抹平機(jī)”。先進(jìn)的模板技術(shù)不但提高了工效、降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度、改善了作業(yè)環(huán)境，還使混凝土澆筑的外觀質(zhì)量有了保障。
　　1.6大壩施工的截流
　　國(guó)內(nèi)外水利水電工程河道截流方法可歸納為兩類，戧堤法截流、無(wú)戧堤法截流。河道截流應(yīng)用最多的是戧堤截流，戧堤法可歸納為立堵和平堵兩種截流方式。進(jìn)入20世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著大型土石方施工機(jī)械的發(fā)展，大流量河道截流方法擴(kuò)展很快，雙戧堤截流、寬戧堤截流、三戧堤截流等截流方法的成功使用，使截流流量突破10000.0m3/s，落差超過(guò)8.0m。
　　1.6.1大河大江截流技術(shù)
　　大河大江截流是水利工程施工中的關(guān)鍵項(xiàng)目，有一定風(fēng)險(xiǎn)，需周密計(jì)劃、充分準(zhǔn)備，要有足夠的拋投強(qiáng)度和現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一指揮。中國(guó)至今為止截流規(guī)模最大的是長(zhǎng)江葛洲壩水利樞紐于1981年1月進(jìn)行的大江截流，截流流量4800m3／s，最大落差3.23m，最大流速7m／s，日最大拋投強(qiáng)度7.2萬(wàn)m3，截流歷時(shí)36小時(shí)23分。
　　通過(guò)對(duì)截流施工程序的優(yōu)化，提出了滿足設(shè)計(jì)通航要求的最佳施工方案，保證了大江截流期間長(zhǎng)江航運(yùn)的正常暢通。三峽工程大江截流成功，表明我國(guó)深水截流技術(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中深動(dòng)水中平拋墊底，堤頭坍塌機(jī)理研究，以及截流過(guò)程中確保航運(yùn)通暢等主要試驗(yàn)研究成果已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。大江截流施工在許多方面反映了當(dāng)今世界上截流施工的最高水平，為以后水利水電站大壩截流提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。
　　國(guó)內(nèi)外水利水電大流量截流參數(shù)表
　　
　　2結(jié)語(yǔ)
　　水力工程大壩的建設(shè)不僅耗資巨大，而且可能會(huì)破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，因此在大壩施工當(dāng)中，運(yùn)用一些新技術(shù)，新的工藝，不僅能節(jié)省施工本身的造價(jià)，而且通過(guò)實(shí)驗(yàn)、施工積累經(jīng)驗(yàn)，并提高施工過(guò)程的工作效率；可能避免生態(tài)環(huán)境的破壞，其意義非常重大。
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