南水北调中线建管局

丹江口大坝加高工程是如何解决新老混凝土结合问题的?

时间:2020-02-26       文章来源:
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 丹江口水利枢纽是南水北调中线工程的水源工程,位于湖北省丹江口市境内汉江干流与其支流丹江口会合口下游800m处。丹江口水利枢纽工程于1958年开工,1974年完工。按照南水北调工程总体规划,将对枢纽大坝进行加高建设。工程完建后,坝顶高程由原有的162m增加到176.6m,正常蓄水位由157m抬高至170m。丹江口水利枢纽挡水建筑物及电站为1级建筑物。挡水建筑物设计洪水标准为1000年一遇,校核洪水标准为10000年一遇加大20%。大坝加高主要工程量为:土石方619.7万m3,混凝土134.92万m3,钢筋制安9100t。
       大坝加高是在原大坝老混凝土后坡和顶部浇筑混凝土,由于新老混凝土存在差异,以及新浇混凝土硬化过程中产生胀缩变形,在内外部温差和年际温度变化的作用下,必将对结合面和坝体应力产生影响。如何解决好新老混凝土的结合且保证质量,是工程建设中遇到的主要问题。
       根据混凝土的特性,大坝加高工程中主要从三方面考虑新老混凝土的结合:一是控制混凝土热胀冷缩,使新浇混凝土变形尽量减小;二是在老混凝土上切割键槽,并设置水泥灌浆装置,使新老混凝土尽量咬合;三是在老混凝土上打一些锚筋,加强新老混凝土的结合。为使新混凝土浇筑时温度低,应尽可能选择在低温条件下施工,最好是每年12月、1月和2月。但每年3个月的施工时间不能满足工期要求。为保证工期和质量,加高工程必须采取制冷混凝土施工,采取二次风冷再加冰,生产出7℃以下的混凝土,即:在地面料仓里用零下5℃的冷风冷却骨料,称为一次风冷;骨料送至拌和楼料仓里再用零下10℃至零下15℃的冷风冷却骨料,称为二次风冷;拌和混凝土时用部分冰代替水搅拌。混凝土浇筑后,取水库深层20m以下的冷水冷却15天,保持新浇混凝土温度变化最小。同时,用聚苯乙烯板包住新浇混凝土,减小温度变化幅度。每年10月中下旬到来年的4、5月为施工期。其他时间进行老坝混凝土拆除、表面凿毛、键槽切割、裂缝检查及新老混凝土结合面处理。老混凝土表面凿毛和切割键槽都是为了新老混凝土有效结合。
       经过多年的科学试验,研究出旧坝体结构拆除的新技术和新工艺,掌握了新老混凝土结合面处理的关键技术和温控措施,施工技术具有设施的严密性和可操作性,确保丹江口大坝加高工程的质量和安全。

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