高性能混凝土在水工建筑物中的应用

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发布时间：2021-09-15

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高性能混凝土在水工建筑物中的应用
仲深意
(华北水利水电学院工程监理中心郑州450011)
【摘要】高性能混凝土(High Performance Concrete，简称HPC)是利用现代技术对普通混凝土性能进行改进的新
型混凝土；与普通混凝土相比，它的强度、耐久性、抗冲磨性、经济性、施工适应性都更高，它可以延长混凝土结构和
建筑物设计使用寿命。本文就吐鲁番地区阿拉沟水库枢纽工程导流兼冲沙放空洞(无压段)高性能混凝土的设计
方案、施工方法和质量控制措施加以总结，供从事水利水电工程建设的同仁参考。
【关键词】高性能混凝土水工建筑物技术措施施工方法质量控制
1 工程概况
阿拉沟水库枢纽工程位于新疆维吾尔自治区托克
逊县境内，是吐鲁番地区重要控制性工程。总库容
4450万m ，拦河坝高105．26m，兴利库容3050万m ，
死库容850万m ，为Ⅲ等中型水利工程0该流域属于
干旱地区，植被差，地表裸露，土壤松散，河道纵坡较
大，中上游河段水流流速大，山体切割破碎，当产生大
量降水时，松散的土壤很容易被地面径流侵蚀带入河
槽，增加水流中挟带的泥沙，同时将形成大量的悬移质
和推移质冲向下游。根据阿拉沟站多年观测数据，平
均悬移质输沙量为23．2万t，多年平均推移质输沙量
为5．80万t，泥沙总量为29．0万t。
水库枢纽由沥青混凝土心墙堆石坝、右岸岸边开
敞式正槽溢洪道、右岸导流兼冲沙放空洞、左岸输水隧
洞组和安全监测等组成。水库建成后具有防洪、供水、
灌溉等综合利用效益。
导流洞布置在河床右岸，全长为1002．80m，由引
水渠段、检修闸井段、隧洞有压段、工作闸井段、隧洞无
压段和出口明渠段组成。隧洞衬砌成型断面为3．5m
X4．5m，城门洞形，纵坡i=2％，隧洞无压段采用钢筋
混凝土衬砌，厚度为0．8m。有压段采用钢筋混凝土衬
砌，厚度为0．6m。
2 技术措施
初步设计中导流洞有压段和无压段均采用C25混
凝土衬砌，导流洞在运行过程中水流速度达到39m／s，
水流流速较快，且推移质较多，对底板和边墙下部易产
生冲刷。为保证导流兼冲沙放空洞运行安全和增大抗
冲刷能力，经参考新疆已建伊犁恰甫其海水利枢纽工
程导流隧洞、伊犁南干渠八一大板长26kin的隧洞和巴
州博斯腾湖东泵站等多项工程，采用高性能混凝土提
高了混凝土的抗侵蚀和抗磨的成功经验，又经咨询吐
鲁番世界银行贷款项目执行办公室大坝安全专家小组
后，建议进行优化设计。因高性能混凝拌和物具有良
好的工作特性(亦称和易性)、高耐久性、高抗渗性、高
抗冻性、高体积稳定性、高抗压强度、高抗侵蚀性、抑制
碱骨料反应能力、低水胶比、低水化热、抗冲耐磨等特
点，最后确定无压洞底板及底板以上2．5m边墙采用
C40W6F200高性能抗冲耐磨混凝土，但在施工过程
中，却发现该方案施工难度较大，考虑到隧洞冲刷主要
由推移质产生，且仅发生在底部，为减少工程造价，提
高施工进度，只将底板以上0．8m边墙采用C40W6F200
高性能抗冲耐磨混凝土，工作闸井底板以上0．8m边墙
也采用该混凝土，顶拱及其他部位采用C30W6F200混
凝土。有压洞全断面采用C30W6混凝土，衬砌厚度
0．6m。进出口段采用C20F200混凝土。
3 施工方法
3．1 隧洞混凝土浇筑的施工工艺
施工测量放样一人工整修隧洞轮廓一建基面清理