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溪洛渡拱坝是世界顶级的特高拱坝,保证拱坝的质量和安全至关重要。防止坝体开裂和做好接缝灌浆又是保证拱坝整体性的关键。三峡集团公司、溪洛渡建设部和参建各方对此都给予高度重视,做了大量设计和科研工作,开过专门会议,采取多项措施,并不断改进。这次又召开接缝灌浆和温控专题会议。我深信在大家共同努力下,溪洛渡拱坝的温控和接缝灌浆问题一定能够很好解决。下面说几点个人体会,供会议参考。
1. 特高拱坝的温控是个复杂问题。温控目的首先是防裂。防裂需采取综合措施,温控是其中最主要的手段之一。二是为及时做好接缝灌浆创造条件。两者尤以防裂为第一位。
在满足上述两条要求和前提下,有时还需在抗裂安全度和施工的难度和进度等问题之间做点抉择(暂不谈投入问题)。对于溪洛渡这样的拱坝,从原则上讲,施工当然要服从安全。但如果我们提出的要求严重增加施工难度,以致难以保证进度,或引起其它问题,而放宽一点要求又并不危及安全时,就得实事求是进行研究。科研单位做了大量分析研究,提供许多数据和建议,设计单位可以有自己的意见或提出设计要求,专家们根据自己的经验可以发表种种看法和建议。如果在某些问题上未能完全一致,这就要由建设单位在全盘考虑后做出决策,别人难以越俎代庖。建设单位有这个权力,也承担相应的责任。
2. 防裂是第一位的。绝不容许溪洛渡拱坝出现巨大的、贯穿性结构裂缝,就是表面裂缝(尤其是上游面顺流向劈头裂缝,和浇筑仓面上横河向较大较深的缝)也要防止,这些都是祸根隐患。所以我们要以防止一切裂缝作为努力目标。从混凝土的原材料、配合比开始,一直到最后的养护、维护,进行全过程、全面的控制和优化。希望溪洛渡拱坝在今后就不出一条裂缝,希望大家要有这个信心。尤其是孔口坝段,防裂难度极大,除温控外,对混凝土要做些特殊研究。
对已经出现的裂缝,在冷却过程中开合度的变化不大,说明它们是表面浅缝,目前基本稳定,而且位在最底部,这些令人放心。但有些裂缝较宽(Ⅲ、Ⅳ类),或位在上游面,目前还没有把握说今后就不扩展。所以,必须做好严格的处理、保护工作,并密切监视,继续进行追踪分析研究,一定要最后证实它们没有扩展的情况和可能,不影响拱坝运行和安全。
以上是我对防裂总的看法。总之,难度很大,任务艰巨,但一定要千方百计做到。
3. 为了防裂,必须做好温控设计和严格执行,全面监控。 在温控设计方面,一要确定一些控制指标。主要就是三大温差:基础温差、内外温差和上下层温差。对基础温差大家比较重视。在溪洛渡,浇筑块最高温度也控制得很好,而且还有些富裕度。对内外温差过去在许多工程上不够重视,出现了大量表面裂缝,吃了亏,也学了乖。主要依靠合理控制温差和狠抓表面保护来解决。对上下层温差,更容易忽视。过去浇中小型拱坝,问题还不大,在溪洛渡拱坝上,弹模如此之高,绝不容忽视。设计方面对此有较严要求,是合理的。
但除了这三个“温差指标”要正确制定外,对采取什么冷却方式来满足要求,同样重要,甚至更重要。换句话说,我们不能简单地检查这三个指标有没有满足,而是要对整个拱坝从开始浇筑到竣工运行,对其所有部位的温度场和应力场进行全过程的了解和控制,不使其出现有害的温度梯度(对时间、对空间)。现代计算和监控技术使我们能做到这点。我们有仿真计算模型,按照施工实况或预期的施工计划进行仿真计算,并随时根据现场实测情况的反馈,改进完善这个模型。这个仿真计算不但可以追踪坝体温度和应力场的变化过程,更重要的是可以预测今后的发展情况,分析会出现什么问题,从而对原定的.温控措施和冷却方式提出改进意见,防止出现事故。是否以清华和水科院两家现有模型为基础,不断改进、完善,建立起正式的“数字溪洛渡”,作为验证、指导今后设计、施工、运行的重要手段。
4. 关于接缝灌浆,过去重视要在规定时间内把坝块温度降到稳定温度。对于采取什么方式降温以及和左邻右舍的关系重视不够,多凭经验或参照其它工程拟定。结果又吃了亏(小湾)。坝体温度是降下来了,但却产生了意想不到的裂缝。温控是手段,不是目的啊。在溪洛渡则出现了温度降下来了,但接缝没张开(其原因许多单位已做了分析)。所有这些都说明,对特高拱坝,其温控确实要做得精细化,个性化,务使通过温控能达到最后的两
大目的(防裂和接缝灌浆),而不是以坝体温度降到什么程度或温差是否满足要求为目的。
5. 目前所制定的一些指标和措施,都是经过长期研究,吸取其它工程经验教训,反复讨论确定下来的。我想总的框架不应有什么问题,只是针对目前出现的问题(主要是接缝张开度问题)做些改进或微调。原则仍然是:只要施工能做到,就千方百计按照要求去做(哪怕升高了一些),但如确有困难,例如现在的右岸岸坡坝段严重滞后,也应实事求是做些调整。
我对溪洛渡拱坝接缝灌浆问题,总的看法是:目前的坝块都是在基础最低部位,也尚未冷却到最终温度。在冷却到稳定温度后,多数接缝应该可以进行灌浆,部分接缝要采取些特殊措施(如少数缝真的灌不进,也不是什么致命问题)。今后坝体浇高,再改进一点冷却方式,接缝灌浆问题应该可以解决。具体几点意见如下:
(1) 今后,首先要提高灌浆系统的施工质量,保证管道畅通,灌区封闭,保证率要达到100%,出现问题要追究责任。
(2) 对于张开度较细的横缝,用湿磨细水泥灌浆,并适当提高灌浆压力。个别缝可以考虑化灌。
(3) 在强约束区、岸坡坝段、孔口区,不宜超冷或放宽?T(提高Tm)。
(4) 在脱离约束区的部位,必要时可适当放宽Tm(2℃),不必太过虑。合理的冷却过程比控制Tm更重要。当然要满足一些要求和做分析验证。
(5) 在某些部位,例如岸坡坝段,经分析论证,可采用一个同冷区。
(6) 千方百计优化浇筑块的跳仓排序,加强现场管理,使滞后坝段上升,缩小悬臂梁高度,满足对相邻坝段高差及坝段最大高差要求。建议按设计提出的“最低要求”控制,并做进一步分析验证。总之,尽可能做到均匀上升是十分重要的目标。
(7) 二期冷却的过程要精细化、个性化,原则上就是“分期、小流量、慢速”降温,当然也不要使施工管理过分复杂化。
(8) 希望搞材料研究的同志,能研制一种材料,涂刷在横
缝先浇块的侧面上,厚约0.5~1mm,可以使横缝两个面不会粘接在一起。这种材料在灌浆冲洗时能保证被冲走,或溶解掉,或自行降解。这样就可保证横缝在灌浆时有足够的、均匀的开度。