锦屏一级水电站特高拱坝温控防裂 技术与实践

锦屏一级水电站拱坝是世界在建最高拱坝,混凝土温控防裂是其建设中的关键技术难题。根据工程自身特点,在现有的温控防裂技术理论和工程经验的基础上,结合全过程的温控仿真及反馈分析,不断加深对混凝土温控防裂规律的认识,逐步细化本工程的温控技术标准,总结制订了一套完整的温控工作评价体系,在此基础上开展4.5 m仓层厚浇筑温控关键技术研究,建立了温度自动化控制系统,有效地控制了不利应力的产生并防止了温度裂缝的出现,解决了超300 m级特高拱坝混凝土施工的温控防裂技术难题。     

锦屏一级特高拱坝混凝土 4. 5 m 仓层厚度施工关键技术

拱坝混凝土浇筑仓层厚度是影响拱坝混凝土施工质量和进度的关键因素之一,混凝土浇筑仓层厚度高度的突破面临温控防裂、三大高差控制和体型控制等一系列挑战,但同时也可以为工程建设带来巨大的进度和经济效益。针对锦屏一级特高拱坝混凝土施工采用4.5m仓层厚度时的关键技术问题开展研究,研究成果工程应用效果显著,可为其它高拱坝筑坝时面临的类似问题提供技术借鉴。     

高拱坝混凝土施工夏季温控措施浅析

目前对高拱坝混凝土温度裂缝控制主要采用传统的施工控制方法,并没有从高拱坝混凝土温度场变化和温度应力变化的规律性、特别是裂缝随温度变化的扩展规律系统地、有针对性地从材料、设计和施工方面提出有效控制裂缝的方案。对锦屏一级水电站高拱坝混凝土施工夏季温控措施进行了阐述。     

特高拱坝建设管理与施工技术总结与展望

通过特高拱坝建设管理实践,我国建立了一套系统完整且逐步完善的建设管理和施工技术标准体系,形成了一套行之有效的建设管理方法与施工措施,取得了大量的创新成果,成功跻身世界领先水平。以二滩、小湾、拉西瓦、大岗山、锦屏一级、溪洛渡等6座特高拱坝为代表,从建设管理、开挖与控制、坝基处理、混凝土原材料、混凝土温度控制、混凝土施工等方面系统总结特高拱坝建设管理与施工经验,并提出需要关注的问题,以期指导未来特高拱坝建设。     

我国特高拱坝的建设成就与技术发展综述

结合二滩、溪洛渡、锦屏一级、大岗山、小湾等一系列特高拱坝的建设实践,总结了我国特高拱坝的建设成就,阐述了我国特高拱坝建设关键技术的研究进展,包括建基面的研究与确定、体形优化设计、应力分析与强度设计、拱座抗滑稳定、整体稳定、抗震设计、混凝土材料、混凝土温控防裂、基础处理、施工技术等10个方面的内容。认为我国混凝土拱坝建设技术已处于国际领先水平,指出我国特高拱坝建设需深化研究的4个问题,即特高拱坝安全评价体系建设、特高拱坝风险设计、特高拱坝抗震研究以及特高拱坝安全运行健康诊断技术研究。     

拱坝混凝土施工期温度自动化监控系统研究与应用

拱坝混凝土施工期温度监测的传统方法是在典型坝段典型代表性高程布置永久温度计,其他坝段和坝块靠对冷却水管闷温后测量水温判断混凝土施工期的内部温度,温度监测误差大,数据少,难以为精细有效温控工作提供及时准确的混凝土温度数据,稍有不慎,极易产生温度裂缝。锦屏一级水电站混凝土双曲拱坝坝高305 m,是世界第一高坝,拱坝混凝土温控防裂是拱坝质量控制的关键技术问题。为此,拱坝建坝史上首次在锦屏一级拱坝全部浇筑仓块埋设温度计进行全过程温度监测,每个浇筑仓块埋设了2~9支不等的温度计,全坝共埋设温度计3 976支,温度监测工作量和数据量极为浩大,人工监测和监控难度极大。锦屏建设管理局牵头开展了高拱坝混凝土施工期温度自动化监控系统研究,经过仓面自动化采集方案与试验、坝体廊道自动化采集方案的研究比较,选用坝体廊道布置自动化采集单元方案;温度计电缆经向上牵引和向下预埋布设至坝体廊道后接入自动采集单元,采用光纤通信或无线通信,成功实现了拱坝混凝土施工期温度监测自动化,温度监测数据导入锦屏一级拱坝混凝土施工期温控信息集成系统后实现了各仓块温度自动监控管理。     

锦屏一级高拱坝温控特点与对策

本文从体型结构、材料参数、施工技术等方面阐述了锦屏一级高拱坝的温控特点,指出锦屏一级高拱坝底宽长、混凝土后期温度回升大、施工中通水冷却温降速度快、垫座约束复杂等因素都会对混凝土温控产生不利影响。基于仿真分析结果,本文提出了相应的对策,对于垫座和大坝基础约束区要严格控制最高温度,对于大坝非约束区要做好温降过程中空间梯度和时间梯度的控制。     

锦屏一级水电站工程主要技术创新实践

锦屏一级水电站是雅砻江干流下游河段的控制性梯级电站,其双曲拱坝坝高305 m,为已建世界第一高拱坝。工程区山高坡陡、地质条件复杂,工程建设面临高山峡谷区特高拱坝施工布置、复杂地质条件下高陡边坡稳定与处治、复杂地质条件坝基与抗力体处理、特高拱坝高性能混凝土及原材料、特高水头大流量窄河谷泄洪消能与强雾雨防治、特高拱坝优质快速施工、极低强度应力比高地应力条件下大型厂房洞室群围岩大变形控制等前所未有的技术挑战。这些问题通过建设各方的努力成功地得到解决。介绍了锦屏一级水电站工程建设的关键技术和创新性解决方案,以期为今后类似工程问题的解决提供技术借鉴,促进水电工程特高拱坝建设技术发展。     

混凝土坝温控防裂要点的探讨

本文提出了特高拱坝和碾压混凝土重力坝的温控要点:特高拱坝除按规范要求严格控制基础温差外,更要树立温度梯度控制的理念,按照"小温差、慢冷却、全过程保护"的要求减小上下层温差和内外温差;碾压混凝土重力坝在做好表面保护的前提下可适当放宽对基础温差的控制要求。按照信息采集与传输、信息管理、仿真分析、预警预报、自动控制等五个环节建立混凝土坝防裂智能监控系统,对混凝土坝温控施工全过程进行监控,为温控防裂施工的"可知、可控"提供技术手段,是未来施工管理的一个发展方向。     

锦屏一级水电站特高拱坝混凝土施工技术总结

锦屏一级水电站大坝为世界上已建最高混凝土双曲拱坝,坝址区昼夜温差大,料源骨料性能欠佳,对混凝土施工的温控防裂提出了更高要求。介绍了最严格的混凝土施工温控标准,包括浇筑温度控制、封拱温度控制、温度梯度控制及降温速率控制等。同时对砂石加工系统、骨料运输系统、混凝土生产系统及缆机系统的布置进行了阐述。相关经验可供类似工程借鉴。     

高RCC拱坝施工期温控决策支持平台研究

混凝土高坝开裂是普遍存在的现象,国内外许多混凝土坝都因施工裂缝而被迫停工处理。混凝土高坝的浇筑施工过程受到自然环境、结构形式、温控、资源等多种因素的影响,如何综合考虑这些影响因素制定切实可行的大坝浇筑施工计划,并在施工过程中加强对混凝土温度和应力的实时监控和科学管理十分必要。混凝土高坝施工过程决策支持系统的研究开发,能够为水电大坝的建设和安全提供先进的管理路径,具有巨大的潜在效益。以立洲水电站工程为依托,研发了高RCC拱坝施工期温控决策支持平台,实现了碾压参数、温控信息、监测数据和仿真成果等数据信息的高效管理,大坝温控防裂效果和趋势的实时监控和预测预警,以及专家远程会商决策支持,对促进高RCC拱坝施工温控决策支持科学化水平和确保施工质量具有重要意义。     

大型水利水电工程施工智能控制成套技术及应用

温控防裂、混凝土施工质量和基础质量控制是300 m级特高拱坝建设期重要的技术问题。传统质量管理依赖于从业人员专业素养与责任,无法满足精细化控制要求。本文基于"全面感知、真实分析和实时控制"的智能控制理念,结合大体积混凝土施工全过程和基础灌浆等智能控制技术,实现了高坝施工质量全过程的全天候、精细化、在线实时监控和预报、预警及智能控制;构建了业务协同平台i Dam,以大坝全景信息模型DIM为核心,解决了复杂环境条件下数据采集、海量数据条件下数据挖掘、多方参与条件下数据共享、本质质量条件下数据应用,为大坝施工过程各专业、各环节的精细化管理提供了有效手段,并为其工作性态的真实分析、实时预测、施工方案的动态调整与优化提供了支撑。     

高混凝土坝温控防裂研究进展

本文从仿真分析理论方法、典型裂缝成因及防裂措施、高拱坝及RCC坝温控防裂要点、智能温控4个方面介绍了高混凝土坝温控防裂研究进展;开发了可模拟9个过程、3场耦合、3个非线性的SapTis仿真软件系统,并针对精细建模、计算规模大等要求进行了并行化开发;分析了混凝土坝典型部位的仓面裂缝、劈头裂缝、廊道裂缝及下游面裂缝,并提出了防治措施;给出了高拱坝及RCC重力坝的温度控制要点,主要包括高拱坝的通水冷却设置应重视强调中期冷却并严格控制降温速率,碾压混凝土重力坝应淡化基础温差,强化内外温差的温控措施,智能温控技术是确保温控施工质量的有效手段,可有效避免人工控温可能出现的各种失误,提高施工质量。最后就未来亟待开展的高性能计算、早龄期热力学参数、个性化温控分区标准等问题进行了介绍。     

混凝土双曲拱坝温度的控制

混凝土施工期温度控制是混凝土拱坝防裂的关键技术。藤子沟拱坝混凝土粗细骨料均为长石石英砂岩,对混凝土热学性能不利,温控防裂难度大,针对该特定情况采取了一系列温控防裂措施,有效地预防了坝体裂缝。     

混凝土坝温控防裂智能监控系统及其工程应用

阐述了混凝土坝智能监控的基本理念,即通过成套的仪器设备和软件系统,实现施工信息的实时采集、实时传输、自动管理、自动评价、仿真与预测分析、风险实时评价与预警、反馈实时自动控制等,可以为混凝土坝的施工质量监控提供一种新的途径。本文还针对混凝土坝温控施工的难题,介绍了笔者所在的研究团队研发的混凝土坝温控防裂智能监控系统,结合鲁地拉工程提出了智能监控系统服务于混凝土温控防裂的应用模式,可在同类工程中推广。     

岭尾水库大坝混凝土双曲拱坝施工质量控制对策探讨

摘要：混凝土双曲拱坝在农村水利水电工程中比较常用。混凝土双曲拱坝施工质量控制是保证相应工程质量的重要环节。本文通过对泰顺县岭尾水库大坝混凝土双曲拱坝施工技术、施工工艺、质量控制等方面进行分析,提出了混凝土双曲拱坝施工的有效质量控制措施,旨在为相应的混凝土双曲拱坝工程施工质量控制提供借鉴。     

碾压混凝土坝施工进度与质量控制的新措施

碾压混凝土重力坝和拱坝由于连续施工的坝体混凝土体积大，施工期间需要采取较为严格的温度控制措施，而所采取的温控措施是否有效，目前尚没有一个能够用于实际施工过程的快速有效的评估方法和方式，不能根据已施工坝体内的实际情况来控制施工进度和质量。利用分布式光纤温度测量系统来快速地获得坝体混凝土内部的大量温度信息，进而实际标定温度仿真程序并通过标定过程模拟拟施工的连续碾压层，以检验其温控措施的有效性。通过坝体内部的温度、温度变化速率和梯度来达到实时控制坝体碾压上升速度、坝面和仓面养护、以及冷缝灌浆处理等目的。