堆石混凝土在吉利水电站工程的应用

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发布时间：2021-09-10

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堆石混凝土在吉利水电站工程的应用
赵云云
(甘肃省水利水电勘测设计研究院，甘肃兰州730000)
摘要：吉利电站困人工费用的不断上涨和工期的要求使原设计方案中溢流坝现浇C15埋石混凝土坝体方案实施起
来较为困难。设计结合本工程枢纽布置的特点、现场施工条件，并充分考虑工程建设的经．济I}生，在本工程枢纽右岸溢
流坝段采用堆石混凝土技术建坝。
关键词：溢流坝；堆石混凝土；技术要求；主要问题；处理措施
中图分类号：TV544"．926 文献标识码：B 文章编号：2095—0144(201 1)09—0014—02
1 工程布置概况
洮河吉利水电站工程位于临夏州康乐县莲麓乡洮河干
流上。水电站采用低坝引水式开发方式，主体建筑物布置主
要由三大部分构成，包括枢纽工程、引水系统和厂区工程等。
渠道设计引水流量270 m s，装机容量20 MW(2x10 MW)。
2 枢纽建筑物布置
根据工程规模和坝址区地形、地质条件以及枢纽建筑物
的功能性要求，枢纽建筑物采用泄冲闸及溢流坝结合的布置
方案。
枢纽挡泄水建筑物自左岸向右岸依次设34．70 Ill的泄
冲闸、72．0 m溢流坝和20．0 m挡水重力坝。泄洪冲砂闸布
置于主河槽，共设3孔，其中1孔单宽5．0 m，其余2孔单宽
10．0 1"1。进水闸紧靠泄冲闸布置于左岸，共设3孔，单宽8
nl。进水方向与河道水流方向呈3O。角。溢流坝紧靠泄冲闸布
置于右河床，堰体总宽度72 m。
3 设计优化方案
吉利水电站枢纽工程自开工至2010年8月已完成枢纽
左岸电站进水闸、岸坡防护、泄洪冲砂闸、消力池等一期基坑
内的全部土建项目。随后展开枢纽二期基坑(主要项目为溢
流坝)的土建工作。
吉利水电站溢流坝堰体段总宽72 in，采用WES曲线
堰，堰上最大水头为3．4 rfl，堰体总高度为11．1 In，堰上游面
坡比为1：0．3。堰体原设计为现浇C15埋石混凝土，堰面浇筑
30 cm厚抗冲磨C40钢筋混凝土。此方案筑坝方式需要较多
的技术工人，施工质量主要受工人技术水平和责任心的控
制，实际工程中往往难以保证质量，再加上人工费用的不断
上涨和工期的要求，使原设计方案实施起来较为困难。设计
结合本工程枢纽布置的特点，现场施工条件并充分考虑工程
建设的经济性，通过深入调研，拟在本工程枢纽右岸溢流坝
段采用堆石混凝土技术建坝，设计优化后原坝体体型基本保
持不变，将原设计的现浇C15埋石混凝土堰体全部替换为
堆石混凝土，堰面浇筑30 cm厚抗冲磨C40钢筋混凝土。以
节约工程投资、保证施工质量、加快工程建设进度。
4 堆石混凝土技术简介
4．1 堆石混凝土的概念
堆石混凝土是首先将满足一定粒径要求的大块石／卵砾
石直接入仓，形成有空隙的堆石体，然后在堆石体表面浇筑
满足特定要求的自密实混凝土(Self-Compacting Concrete，
简称scc)，依靠自重，填充堆石空隙，形成完整、密实、低水
化热、满足强度要求的混凝土。
4．2 堆石混凝土主要优势
堆石混凝土施工技术作为一种全新的大体积混凝土施
工技术，利用了大量的块石作为建筑材料，并且充分发挥了
低水化热专用自密实混凝土性能优势，具有以下特点和性能
优势。
(1)低水泥用量与低水化热
常规的C15～C25混凝土一般需要200～350 kg左右的
水泥，而C15～C25堆石混凝土只需要70～100 kg左右的水
泥；与常规混凝土相比减少了70％左右。其原因在于堆石混
凝土使用了大量的块石(约55％)作为主要建筑材料，只需要
使用45％的专用自密实混凝土进行空隙的充填。工程实测的
大体积混凝土实际水化温升在1O℃左右，在大体积混凝土
施工过程中可以减少，甚至有可能取消温控措施。
(2)高密实度与高强度保证率
通过独有的外加剂和配合比设计方法，使用各地区不同
的原材料配制出低成本、超强穿透填充能力、高粘结力的专
用自密实混凝土，保证堆石混凝土的充填密实，提高混凝土
和块石表面的粘结力，最终形成完整密实，有高强度保证率
的堆石混凝土。实际工程应用的检测数据表明，堆石混凝土
的实际密度大于普通混凝土，具有很好的强度性能和抗渗性
能。
(3)减少人工、机械用量，显著提高工效，缩短工期
堆石混凝土施工所使用的机械设备均为常规设备，减少
了混凝土的生产和浇筑量，免除了混凝土浇筑的振捣工序，