三峡工程混凝土技术.doc

1 三峡工程混凝土技术摘要: 三峡水利枢纽是目前世界上规模最大的混凝土建筑物, 混凝土总量近 2800 万 m3, 除满足稳定性要求外,还需要满足泄洪、发电、航运等方面的特殊要求, 具有结构复杂、施工强度高、技术标准高等特点。为保证混凝土质量, 采取了若干新技术、新工艺。本文全面论述了三峡工程混凝土工程所采取的设计、施工及管理措施。关键词:三峡混凝土新技术 1. 三峡工程概述长江三峡水利枢纽是开发和治理长江的关键性骨干项目, 具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益。三峡大坝坝址位于湖北省宜昌市境内。大坝控制流域面积 100 万 km2 , 总库容 393 亿 m3 。枢纽主要由拦河大坝、水电站、通航建筑物等三大部分组成。大坝为混凝土重力坝, 最大坝高 181m 。水电站为坝后式,安装有 26台 700MW 的水轮发电机组,总装机容量 18,200MW ,年平均发电量 ·h。通航建筑物包括永久船闸和垂直升船机, 永久船闸为双线五级连续梯级船闸, 可通过万吨级船队; 升船机为 2 单线一级垂直提升式, 一次可通过一艘 3,000 吨级的客货轮。三峡工程采用分期导流方式,分三期进行施工,总工期需 17年。第一期工程 5年( 1993 ~ 1997 ), 以实现大江截流为标志;第二期工程 6 年( 1998 ~ 2003 ) ,以实现首批机组投入运行和永久船闸开始通航为标志;第三期工程 6年( 2003 ~ 2009 ) ,以全部土建工程完工和全部机组投入运行为标志。工程自 1993 年开始施工准备,工程完全按照预定计划顺利实施,目前已进入二期工程收尾阶段。主要工程量如下: 土石方开挖 10,283 万 m3 ; 土石方填筑 3,198 万 m3 ;混凝土 2,794 万 m3 ;钢筋 万t ;金属结构 万t。 2. 三峡大坝混凝土的特点 混凝土量巨大, 施工强度极高。三峡工程混凝土总量近 2800 万 m3 , 二期工程施工强度更为突出, 1999 、 200 0 和 2001 年三年分别浇筑混凝土 458 万 m3,548 万 m3 和 402 万 m3, 连续三年远远超过原苏联古比雪夫电站创造的 364 万 m3 的世界纪录。 结构复杂。三峡大坝不是普通实体挡水大坝, 由于长江洪峰量大, 加上分期导流要求, 泄洪坝段共设三层泄洪孔口, 使得坝体结构异常复杂, 而且导流底孔和为深孔的高速水流流速均达 30m/s 以上, 体形要求和表面平整度要求极高, 给施工以及质量控制带来极大难度。 3 混凝土温控难度大。大坝混凝土属大体积混凝土, 必须采取严格的温控措施, 保证大坝不出现危害性裂缝。要严格控制混凝土内部最高温升、上下层温差、基础温差、混凝土内外温差。而且三峡地区夏季炎热, 温控难度尤其大。 耐久性要求特别高。这是由于三峡大坝的特殊重要性,大坝混凝土的抗冻性要求:内部混凝土 D100 、外部达到 D250 ,抗渗要求内部要达到 S8 ,外部要达到 S10 ( 10-9cm/s )。 有些特殊部位要求采用有特殊要求的混凝土。如蜗壳周围、钢管底部等不易浇筑的部位要采用高流态、自密实混凝土, 围堰防渗墙采用能适应较大变形、弹模低的柔性混凝土。 3. 混凝土配合比设计三峡大坝混凝土是用大坝基坑和船闸开挖出来的新鲜岩石作骨料, 岩性为闪云斜长花岗岩, 这种岩石具有较高的抗压强度( 100MPa 以上), 但是其拉压比小, 骨料中含有较多的云母, 破碎过程中容易产生隐性节理, 而且易产生泌水。因此, 给最大限度的减少水泥用量, 优化配合比, 尽可能减少水化热带来了极大的困难。另外, 由于对混凝土质量要求中, 又特别突出了耐久性问题, 因此, 在混凝土配合比设计中, 各种技术指标相互制约, 必须与温度控制要求矛盾进行全面平衡和优化, 这是一个十分复杂的技术难题。为此做 4 了大量的试验研究工作,所采取的主要措施有: 优选混凝土原材料,高掺优质粉煤灰①主要选用 525# 中热水泥, 并尽可能多掺粉煤灰。如坝内混凝土最大可掺量可达 40%~45% , 结构混凝土可掺 20% 。水泥熟料中的 MgO 含量控制在 ~5% , 使混凝土具有微膨胀性, 补偿混凝土降温阶段体积收缩, 减少混凝土裂缝。②采用 I 级粉煤灰, 并坚持将Ⅰ级粉煤灰作为功能材料掺用。掺用Ⅰ级粉煤灰可取代部分水泥, 而且由于Ⅰ级粉煤灰具有减水效果, 可降低混凝土用水量, 利用Ⅰ级粉煤灰的微珠效应, 还可大大改善混凝土的和易性。Ⅰ级粉煤灰具体参数如下: 细度( 方孔筛余量)≤ 12%, 需水量比≤ 95%, 烧失量≤ 5%, 含水量≤ 1%. 三氧化硫含量≤ 3% 。 采用高