筑坝技术

本项目属于水电水利工程领域。堆石混凝土技术是我国自主知识产权的新型混凝土技术，具有低碳环保、低水化热、工艺简便、造价低廉、施工速度快等特点。该技术自 2003 年应用至今，主要在一些中小型水利水电工程中应用，受工程规模所限，设计、施工体系中尚有许多亟待完善的环节，特别是适应大中型工程所需配套结构与构造设计、大仓面温控和施工工法等均需进行深入研究。 项目组以沙坪二级水电站工程建设和实践为依托，经过多年技术攻关，在总结分析堆石混凝土研究应用现状基础上，对堆石混凝土材料综合性能、温度应力仿真分析模型、堆石混凝土坝结构及构造设计以及堆石混凝土施工工艺、质量控制体系开展了深入研究，并成功应用于沙坪二级水电站。其为首次在大型水电站主体工程应用堆石混凝土，堆石混凝土单仓面面积近2000m2，堆石料完整性差，基坑涌水量巨大，工程建设难度高，解决了大型水电工程堆石混凝土坝应用的关键技术问题。 本项目经科学技术成果鉴定，研究成果总体达到国际领先水平。本项目研究成果主编行业标准 2 部，获得专利 9 项，发表论文 11 篇；本项目研究成果为堆石混凝土在大中型水电工程中的应用积累了完备的理论知识及丰富的实践经验，极大地推动了堆石混凝土筑坝技术的发展，部分成果已应用到松林水库、满坪水库、坪坑水库、麻柳湾水库等工程中；经济社会及环境效益显著，推广应用前景广阔。

溪洛渡工程位于长江干流，坝高285.5m，是世界上已建的三座300m级特高双曲拱坝之一。地震设防标准、坝身泄洪流量及泄洪功率位居世界特高拱坝之首，结构复杂程度为世界拱坝之最。为达到其工作性态可知、可控，三峡集团公司开展了300m级特高拱坝智能化建设的创新和实践，并由此引申出“一个平台、两个模式、三个要素”与拱坝智能建造相匹配的管理模式，保证其建设过程规范、有序、协调、健康，实现“无缝大坝、精品工程、典范工程”的目标。 “一个平台”，是业务协同工作平台（Intelligent Dam Management），提供混凝土施工、混凝土温控等8个专业模块和预报警、仿真分析等6个管理模块，实现大坝施工全专业、全过程的实时、在线、全天候的标准化、数字化、精细化管理，以及参建各方的高效协同工作。 “两个模式”，是基于拱坝智能化建设，首次提出并实践的“一个中心、两个支撑、三个支柱“1+2+3建设模式”和“参建四方、一个协同平台、多家科研院校的4+1+N项目执行模式”，“产学研用”紧密结合，使项目各干系人的优势资源得到了充分发挥，通过实时、在线、有针对性地研究大坝混凝土和大坝结构的真实性态，并动态优化设计和施工方案且采取切实可行的工程措施，使科研对项目建设的技术支撑由事后问题分析转变到事前预判的源头管理。同时，引申出高科技条件下，“跨单位、跨学科、跨地区产学研用一体化”的大坝建设科研新模式，并在生产中达到理论与实践统一。 “三个要素”，通过“全面感知、真实分析、实时控制”体现智能控制全过程，形成现场数据实时采集传输技术，施工期全坝全过程仿真与优化，300m级拱坝智能化建设施工标准及关键施工技术和以智能温控、智能振捣、数字灌浆等为核心的软硬件一体化的成套智能建造装备。 “一个平台、两个模式、三个要素”的拱坝智能建造管理模式，引领水电工程走向智能化，经过溪洛渡工程的实践，证明这种管理模式充分调动和集成了项目各方资源，达到了预防为先、实时导向的效果，创造了浇筑680万m3 混凝土未发现温度裂缝、常态混凝土取芯20.59m和国内外钢衬混凝土最短间歇期26天均衡施工的世界纪录，并提前工期11.5个月确保按期蓄水发电。溪洛渡已历经5年蓄水运行，监测成果表明各项指标均在设计允许范围内。鉴定委员会认为“该成果是混凝土拱坝筑坝技术和管理的重大创新，居于国际领先水平”。成果授权发明专利12项、实用新型19项、软件著作权13项，并在向家坝、白鹤滩、乌东德、藏木等工程应用推广，社会和经济效益显著，可供国内外同类高坝建设项目管理借鉴。

乌东德水电站是千万千瓦级巨型电站，西电东送骨干工程，坝址全年气温≥35℃天数达44.8%，辐射最大达700w/m2，昼夜温差达20℃，近百天相对湿度仅10%，最大风速达42.9m/s，温控防裂难度世界之最。碾压混凝土坝备受行业青睐，低热水泥具有低水化热、强度高、高抗裂等普通硅酸盐水泥无可比拟优势，国内外尚无施工先例，用其突破已有技术局限是行业重大发展方向。项目依托国家重大工程，深入研究低热水泥碾压混凝土筑坝技术，在简化温控措施、加快筑坝速度、降低综合造价、实现环境友好等取得突破，形成行业规范掌握核心技术。