1 围堰布置与特性 三峡工程碾压混凝土围堰(以下简称RCC围堰)由纵向围堰和横向围堰组成。纵向围堰全长分为上纵段、坝身段和下纵段3段。横向围堰布置在导流明渠内,与长122.0 m的上纵堰内段连为一体,在约4年的围堰发电期与左岸大坝一起挡水,提前实现枢纽工程蓄水、通航和发电。三峡RCC围堰断面采用重力坝型,主要特性见表1,布置见图1、图2. 2 纵向RCC围堰通水冷却与接缝灌浆 在碾压混凝土中进行通水冷却和接缝灌浆,在世界工程实践中属首次。纵向围堰上纵堰内段高程75 m以下和坝身段高程72 m以下共24个灌区,总面积3 850 m2.其中堰内段8个灌区,灌浆面积1 190 m2.坝身段高程72 m以下设3层共16个灌区,单区面积为70~270 m2,灌浆面积2 660 m2. 2.1 冷却水管及通水冷却 为满足坝体接缝灌浆和削减夏季浇筑的RCC水化热温升,在RCC内埋设水管冷却降温,冷却水管采用1英寸(2.54 cm)黑铁管。经现场试验3种埋设方法后选定了直接在RCC仓面上铺设的方案较方便有效。采用此法施工时,振动碾和推土机等施工机械严禁直接压在水管上。 水管垂直间距同RCC浇筑升程,为1.8~2.4 m,水管水平间距为1.5~2.0 m.施工后通水检查,通畅率97.6%.坝体采用通河水进行中后期冷却,通水开始时间为9月下旬,每根水管通水流量控制在18~25 L/min. 2.2 接缝灌浆工艺设计与施工 RCC结构的接缝灌浆尚处于探索阶段。在RCC施工时,对横缝两侧30~50 cm范围内,采用加注水泥浓浆后用插入式振捣器振捣,简称为改性混凝土工艺,这样RCC结构在横缝两侧与常规混凝土接近,可以借鉴成熟接缝灌浆施工工艺。坝身段横缝每层设6个灌区,每个灌区长度为17~21 m,单区最大平面面积为270 m2.6个灌区处于同一整体浇筑的结构上,灌区之间无纵缝相隔,因此在其中一个灌区施灌时,对两侧灌区产生的影响比常规混凝土结构的灌区要大得多。 同高程灌区尽可能采用多区同灌,同灌灌区一区一泵,在灌浆过程中应保持压力一致,同灌时相邻灌区结束时间不得超过4 h.如采用逐区间歇灌浆,一个灌区结束间歇14 d以上才能灌相邻灌区。同高程灌区先下游后上游。基础层灌区施灌28 d后方可进行帷幕灌浆。确定的施工方法为:选择一套通畅管路使用1∶1浆液定量(200~300 ml)灌入,作润滑管道和缝面,之后直接采用0.6∶1浆液灌注,并按出浆次序依次关闭各管口。当排气管管口的压力或缝面增开度达到设计规定值,保持压力灌注到缝面吸浆率等于零后延续20 min迸浆结束,迸浆时间不小于8 h. 3 横向RCC围堰设计 3.1 围堰布置与结构措施 横向RCC围堰按I级临时建筑物设计,设计洪水标准为5%频率最大日平均流量72 300 m3/s,相应水位135.4 m;保堰洪水标准按1%频率最大日平均流量83 700 m3/s,相应水位为139.8 m. 横向围堰为重力式坝型,平行于大坝,轴线位于右岸厂房坝段轴线上游114 m,堰顶全长约580 m.堰顶高程140 m,最大底宽107 m,堰顶宽8 m,最大堰高115 m.为适应围堰快速施工主要采取了如下结构措施:①全断面采用RCC;②尽量减少结构分缝,采用永久横缝和诱导缝相间布置,不分纵缝通仓薄层连续浇筑;③下游侧1∶0.75的斜坡面设计成台阶状,部分采用预制模板;④坝体排水廊道顶拱及侧墙采用预制钢筋混凝土结构; ⑤在模板、预制廊道、埋设件、止水片、应力释放孔、排水槽等周边采用变态混凝土(加浆RCC)代替常态混凝土。 3.2 混凝土及温度控制设计 围堰采用RCC浇筑而成,堰体迎水面防渗层采用二级配富灰RCC.水泥选用525号中热硅酸盐水泥,3 d和7 d水化热分别不超过188 kJ/kg及293 kJ/kg.要求中热525号水泥熟料含碱量不超过0.5%,水泥碱含量≤0.55%,配制的混凝土中总碱量不超过2.5 kg/m3,氧化镁含量3.5%~5%.采用I级粉煤灰,最大掺量40~60%.骨料采用下岸溪人工砂石料。横向围堰RCC主要施工配合比见表2. |