防裂

本项目研究并采用了超200米长面板混凝土一次成型施工技术。优化面板混凝土滑模系统，解决了不同面板分缝宽度及面板厚度情况下的快速备仓；通过自行设计滚压式止水成型机工作平台及橡胶棒导轮，实现了超长铜止水快速一次成型和橡胶棒同步填充。通过采用数字化控制系统，过程中实时监控碾压遍数、填筑层高等填筑参数，保证了坝体填筑一次验收合格率，提高了填筑速度，为坝体沉降预留更多时间，减少了大坝后期沉降量。研究提出了减小垫层料固坡砂浆对面板约束的技术。通过采用翻模固坡砂浆施工新技术、固坡砂浆表面乳化沥青喷涂，解决了面板混凝土因垫层约束产生裂缝的难题。优化了高抗裂面板混凝土配比，改善了面板混凝土的各项指标，增强了面板混凝土后期强度、防裂等性能。设计采用了防离析、保水溜槽，施工期拖迆式自动覆盖养护系统，结合高寒地区混凝土保水、保温防护措施，解决了长距离运输骨料离析、克服了大温差地区混凝土冬季流水养护与保温养护的矛盾。本成果在河北丰宁抽水蓄能电站上水库大坝施工中成功应用，实现提前20天完成节点日标，面板混凝土各项检测指标优良。

本技术研究依托的河北丰宁抽水蓄能电站是世界最大的抽水蓄能电站，上水库大坝最大坝高 120.3m，轴线长度 570.0m，采用钢筋混凝土面板堆石坝坝型，面板最大斜长 201.47m，采用一次拉面成型施工技术，中间不设横缝，面板一次成型长度在国内首屈一指。面板施工存在多料源坝体沉降控制难、高寒大温差气候条件下高性能面板混凝土防裂要求高、工期紧、强度大、安全风险高等施工技术难题。本技术通过研究超长面板混凝土一次成型施工中坝体沉降量控制、研究配置高抗裂、超抗冻高性能混凝土和适宜的面板保湿、保温措施，提出了堆石坝坝体沉降变形控制技术，采用堆石坝坝体沉降变形控制技术、减小垫层料固坡砂浆约束应力技术、高抗裂面板混凝土配比技术、超长面板混凝土一次成型快速施工技术、大温差高寒气候下面板混凝土防裂施工技术等，确保工程安全、环保、质量和进度，填补国内施工空白，引领行业水平进步。 本成果在丰宁抽水蓄能电站上水库大坝面板混凝土施工中成功应用，采用了堆石坝坝体沉降变形控制技术，采用翻模固坡砂浆施工新工艺、固坡砂浆表面乳化沥青喷涂，聚乙烯醇纤维替代聚丙烯腈纤维，超长面板一次成型施工技术、大温差气候条件下面板混凝土防裂施工等措施，为实现安全环保目标、确保工程质量、电站按期蓄水发电提供了保障，在满足工程质量要求的前提下，加快了施工进度（节约工期 2 个月）未发生安全事故。本课题非常成功解决了丰宁抽水蓄能电站超长混凝土面板一次成型施工技术难题，同时解决了坝体沉降控制、约束应力大、工期紧张、高寒、大温差等主要问题，形成了一系列完整的施工技术，并取得了良好的经济效益和社会效益，处于国内领先水平，在抽水蓄能电站大开发中，有积极的推广前景。

乌东德水电站左岸靠山侧平行布置有3条泄洪洞，泄洪洞无压段紧接工作闸室布置，为龙落尾形，设计为特大断面、陡坡洞室，开挖断面16m×20m，坡度26.8%，长度101.5m，设计最高流速达40m/s，对混凝土过流面体型、平整度、抗冲耐磨要求极高。龙落尾段为大断面、缓倾角、长斜坡，开挖体型复杂，常规出渣方式无法实施；传统的翻模结合人工抹面方式无法满足底板混凝土施工质量要求，模板支撑设置困难；顶拱侧墙衬砌混凝土温控防裂难度大，泵送混凝土施工易产生温度裂缝，如要实现常态混凝土浇筑则需重新设计混凝土输送系统，由于龙落尾段设计坡比达26.8%，采用钢模台车施工需要解决台车陡变坡行走、结构抗倾覆等问题。鉴于上述问题和难点，本项目开展了特大断面泄洪洞龙落尾段开挖衬砌关键技术研究， 本成果已在乌东德水电站泄洪洞开挖衬砌施工中得到成功应用，平均超挖值控制在12cm以内，显著提高了混凝土表观质量和高速过流面体型质量，项目关键技术获授权发明专利2项，实用新型专利6项。通过技术、装备、工艺的创新，保证了施工安全、降低了施工成本，使我国的水工隧洞施工技术水平迈上了新台阶，具有广泛的推广应用价值。

该项目位于干热河谷地区，全年超过四分之一的天数有 7 级及以上大风发生、最高气温达 43℃、年平均相对湿度仅 50%左右，混凝土温度防裂难度极大。同时，作为国内首个 不设导流底孔的特高拱坝，大坝需快速上升至中孔部位，满 足度汛要求，工期要求极为严格。本项目关键技术已获授权发明专利 3 项，受理发明专利 5 项，授权实用新型专利 17 项，发布标准 1 项，行业级科技 奖 5 项，相关技术成果已成功应用于乌东德大坝工程施工中， 高 270m 大坝仅用 38 个月浇筑完成，高拱坝均衡、快速施工 达到世界同行业领先水平。乌东德大坝单元工程优良率97.3%， 国家可再生能源发电工程质量监督专家组称其为“真正意义 上的无缝大坝”。践行了习近平总书记“努力把乌东德水电 站打造成精品工程”的重要指示，具有广阔的推广应用前景。

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。