丹江口大壩加高工程是如何解決新老混凝土結(jié)合問題的?
丹江口水利樞紐是南水北調(diào)中線工程的水源工程,位于湖北省丹江口市境內(nèi)漢江干流與其支流丹江口會合口下游800m處。丹江口水利樞紐工程于1958年開工,1974年完工。按照南水北調(diào)工程總體規(guī)劃,將對樞紐大壩進(jìn)行加高建設(shè)。工程完建后,壩頂高程由原有的162m增加到176.6m,正常蓄水位由157m抬高至170m。丹江口水利樞紐擋水建筑物及電站為1級建筑物。擋水建筑物設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為1000年一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為10000年一遇加大20%。大壩加高主要工程量為:土石方619.7萬m3,混凝土134.92萬m3,鋼筋制安9100t。
大壩加高是在原大壩老混凝土后坡和頂部澆筑混凝土,由于新老混凝土存在差異,以及新澆混凝土硬化過程中產(chǎn)生脹縮變形,在內(nèi)外部溫差和年際溫度變化的作用下,必將對結(jié)合面和壩體應(yīng)力產(chǎn)生影響。如何解決好新老混凝土的結(jié)合且保證質(zhì)量,是工程建設(shè)中遇到的主要問題。
根據(jù)混凝土的特性,大壩加高工程中主要從三方面考慮新老混凝土的結(jié)合:一是控制混凝土熱脹冷縮,使新澆混凝土變形盡量減?。欢窃诶匣炷辽锨懈铈I槽,并設(shè)置水泥灌漿裝置,使新老混凝土盡量咬合;三是在老混凝土上打一些錨筋,加強(qiáng)新老混凝土的結(jié)合。為使新混凝土澆筑時溫度低,應(yīng)盡可能選擇在低溫條件下施工,最好是每年12月、1月和2月。但每年3個月的施工時間不能滿足工期要求。為保證工期和質(zhì)量,加高工程必須采取制冷混凝土施工,采取二次風(fēng)冷再加冰,生產(chǎn)出7℃以下的混凝土,即:在地面料倉里用零下5℃的冷風(fēng)冷卻骨料,稱為一次風(fēng)冷;骨料送至拌和樓料倉里再用零下10℃至零下15℃的冷風(fēng)冷卻骨料,稱為二次風(fēng)冷;拌和混凝土?xí)r用部分冰代替水?dāng)嚢??;炷翝仓?,取水庫深?0m以下的冷水冷卻15天,保持新澆混凝土溫度變化最小。同時,用聚苯乙烯板包住新澆混凝土,減小溫度變化幅度。每年10月中下旬到來年的4、5月為施工期。其他時間進(jìn)行老壩混凝土拆除、表面鑿毛、鍵槽切割、裂縫檢查及新老混凝土結(jié)合面處理。老混凝土表面鑿毛和切割鍵槽都是為了新老混凝土有效結(jié)合。
經(jīng)過多年的科學(xué)試驗(yàn),研究出舊壩體結(jié)構(gòu)拆除的新技術(shù)和新工藝,掌握了新老混凝土結(jié)合面處理的關(guān)鍵技術(shù)和溫控措施,施工技術(shù)具有設(shè)施的嚴(yán)密性和可操作性,確保丹江口大壩加高工程的質(zhì)量和安全。