劉 沐

(中國水利水電第十一工程局有限公司，鄭州 450001)

1 工程概況

下凱富峽水電站項目位于南部非洲國家贊比亞境內(nèi)盧薩卡東南的贊比西河一級支流凱富埃河上，大壩壩址距上凱富峽水電站尾水約6 km，距離贊比亞首都盧薩卡90 km。工程由碾壓混凝土重力壩、引水隧洞、發(fā)電廠房、400 kV開關(guān)站、輸電線路、進廠公路及永久運營村組成。碾壓混凝土重力壩壩頂長374.5 m、最大壩高139 m、壩頂寬8 m，共分為19個壩段，中部設(shè)置3孔弧門溢洪道。下凱富峽水電站是贊比亞40 a來投資開發(fā)建設(shè)的第一座大型水電站，總裝機容量75萬kW,年發(fā)電量約為30億kWh。項目由中國水利水電第十一工程局和中國電建集團西北勘測設(shè)計研究院有限公司聯(lián)營體以融資+EPC總承包模式實施，業(yè)主咨詢?yōu)榕餐?Norconsult公司。項目于2018年6月6日開始大壩混凝土澆筑，2020年4月16日完成澆筑，2020年11月18日完成蓄水，現(xiàn)已投入商業(yè)運行。下凱富峽水電站碾壓混凝土大壩如圖1所示。

圖1 下凱富峽水電站碾壓混凝土大壩

2 工程特點

本工程主要特點是工程規(guī)模大、壩體結(jié)構(gòu)復雜、氣候惡劣、峽谷地形受限，施工條件差。工程難點主要是工期短，大壩混凝土澆筑強度高；峽谷受限地形下混凝土入倉困難；氣候差異大，混凝土溫控和層間結(jié)合質(zhì)量要求高；西方業(yè)主和工程師與中方設(shè)計、施工單位的理念存在較大差異。下凱富峽水電站是“一帶一路”的典范工程和中贊合作的“1號工程”，是贊比亞最大的碾壓混凝土大壩，壩體結(jié)構(gòu)復雜，壩身設(shè)置有閘控制溢洪道，壩后右側(cè)布置生態(tài)流量發(fā)電廠房。下凱富峽水電站位于南部非洲內(nèi)陸，年平均氣溫高，汛期降雨強度大且集中，枯期干旱少雨，晝夜溫差大。項目總工期42個月，139 m高的大壩混凝土澆筑總量約130萬m3，施工工期僅22個月，混凝土澆筑強度高。項目所處峽谷左岸缺乏施工場地和交通，施工臨建設(shè)施只能布置在右岸峽谷外側(cè)的溝壑中。大壩右岸天然邊坡陡峭，且順邊坡節(jié)理發(fā)育，施工道路修筑困難，砂石料生產(chǎn)系統(tǒng)、混凝土拌和及上壩系統(tǒng)布置面臨較大挑戰(zhàn)。因此，大壩碾壓混凝土快速施工成為項目設(shè)計和施工的核心和關(guān)鍵。

3 快速筑壩設(shè)計技術(shù)

作為EPC總包商，在項目初步設(shè)計和施工圖設(shè)計階段時，需要遵循業(yè)主要求和招標設(shè)計的基本原則，并滿足項目功能和性能指標要求。在確保工程結(jié)構(gòu)安全和運行便利條件下，可以針對項目特點，圍繞工程履約確定的質(zhì)量、安全、進度和成本控制目標，創(chuàng)新設(shè)計和施工理念，從設(shè)計角度為快速筑壩提供技術(shù)支撐，開展了碾壓混凝土大壩一系列結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，為大壩快速施工提供解決方案。

3.1 壩體分區(qū)優(yōu)化

在業(yè)主的招標設(shè)計階段中，碾壓混凝土大壩的上游設(shè)置有寬度為水頭的1/15～1/30的防滲區(qū)，采用二級配碾壓混凝土(最大粒徑為40 mm)，其中在靠近上游面50～100 cm范圍內(nèi)采用變態(tài)混凝土，壩體內(nèi)部采用三級配碾壓混凝土；壩體上部和下部區(qū)域又分別采用12 MPa和16 MPa的不同強度等級的碾壓混凝土。上述設(shè)計理念過于強調(diào)壩體上游二級配混凝土區(qū)的防滲，忽略了其后三級配碾壓混凝土的防滲性能。過于理論化劃分壩體上下部碾壓混凝土的強度等級，導致壩體在同一施工層內(nèi)被劃分過多的分區(qū)，施工時需要頻繁更換混凝土配合比，導致施工的技術(shù)性中斷，增加施工時間和現(xiàn)場組織調(diào)度成本。內(nèi)部三級配節(jié)約的成本被上游防水區(qū)二級配防滲混凝土增加的成本中和。通過綜合研究和試驗檢驗，最終取消上、下游不同級配分區(qū)設(shè)計，整合原設(shè)計90 d齡期上部12 MPa和下部16 MPa混凝土不同強度等級分區(qū)，分別使用90 d齡期和365 d齡期，采用全斷面同一個碾壓混凝土配合比設(shè)計，開創(chuàng)了壩體碾壓混凝土全斷面防滲新理念。針對百米以上高壩，全斷面采用同一配合比的碾壓混凝土設(shè)計，在國內(nèi)中高壩中尚無先例。全斷面同一配合比設(shè)計，對于壩體下部高強度混凝土分區(qū)充分利用碾壓混凝土的后期強度，不僅減少了12 kg/m3的膠凝材料用量，還簡化了倉面施工組織，消除了因不同配合比的混凝土入倉調(diào)度時可能發(fā)生的人為失誤，提高了施工效率，確保了施工質(zhì)量，下凱富峽水電站大壩混凝土分區(qū)優(yōu)化前后對比詳見圖2。

圖2 下凱富峽水電站大壩混凝土分區(qū)優(yōu)化前后對比

3.2 壩體廊道系統(tǒng)優(yōu)化

基于碾壓混凝土機械施工特點，對廊道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行設(shè)計優(yōu)化，便于碾壓混凝土的快速施工。具體如下：

(1) 在壩體上游面揚壓力等應力合力不影響大壩整體穩(wěn)定的條件下，下凱富峽大壩將水平觀測廊道調(diào)整為全長直線布置，廊道上游模板和上游壩面之間的距離由原設(shè)計的4.3 m優(yōu)化為11.4 m。優(yōu)化后設(shè)備施工通道寬度為9 m，碾壓混凝土攤鋪碾壓設(shè)備均可自由通行，大大提高了施工效率。大壩觀測廊道優(yōu)化前后對比見圖3。

(2) 在廊道結(jié)構(gòu)斷面設(shè)計上進行優(yōu)化，將廊道常規(guī)設(shè)計的城門洞斷面優(yōu)化為矩形斷面，廊道頂部采用混凝土預制平面蓋板代替常規(guī)的半圓拱預制蓋板，廊道周邊取消配筋設(shè)計，廊道周圍采用變態(tài)混凝土澆筑，預制蓋板以上的變態(tài)混凝土厚度達到1 m以上時，可承受碾壓機具的靜荷載或振動荷載，可繼續(xù)直接采用常規(guī)機械碾壓混凝土施工方法快速施工。

3.3 壩頂檢修門庫優(yōu)化

對壩頂檢修門庫設(shè)計優(yōu)化，下凱富峽水電站大壩檢修門庫初步設(shè)計時設(shè)置在左岸第7非溢流壩段，門庫上游墻體厚度2.0 m，長度16.6 m，深度22 m，屬于典型的常態(tài)薄壁混凝土結(jié)構(gòu)，該薄壁結(jié)構(gòu)壩段與相鄰第8壩段的溢洪道左邊墩之間為16.6 m×8.5 m(長×寬)大體積常態(tài)混凝土回填區(qū)。為避免門庫薄壁墻和回填區(qū)域大體積混凝土之間產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫和滲水風險，將檢修門庫設(shè)計由壩體內(nèi)布置優(yōu)化為壩體外布置，相應區(qū)域與左岸非溢流壩段一起采用全斷面碾壓混凝土方法施工，不僅解決了壩體滲漏風險以及碾壓混凝土輸送皮帶機跨越溢洪道的問題，而且保證了大壩施工質(zhì)量，提高了大壩施工效率。下凱富峽水電站大壩檢修門庫優(yōu)化前后對比詳見圖4。

圖3 下凱富峽水電站大壩混凝土分區(qū)優(yōu)化前后對比

圖4 下凱富峽水電站大壩混凝土分區(qū)優(yōu)化前后對比單位：mm

4 快速筑壩施工技術(shù)

為了使碾壓混凝土大壩實現(xiàn)快速機械化施工，從施工角度采取綜合措施給予解決，包括采用自拌和樓至倉面布料點的全皮帶機系統(tǒng)快速入倉及機械化布料技術(shù)解決場地受限條件下混凝土入倉難題；取消壩體碾壓混凝土多分區(qū)設(shè)計，全斷面采用同一準三級配碾壓混凝土，減少倉面分區(qū)，實現(xiàn)不間斷通倉連續(xù)澆筑施工技術(shù)；在碾壓混凝土配合比設(shè)計上，通過高摻粉煤灰和365 d超長齡期碾壓混凝土配合比設(shè)計技術(shù)，充分利用碾壓混凝土后期強度，進一步節(jié)省膠材用量，適當延長層間暴露的熱縫和溫縫時限，減少不同季節(jié)和天氣等外部不利因素導致的冷縫被迫停盤次數(shù)，確保大壩連續(xù)澆筑；碾壓混凝土間歇層鋪灑水泥漿技術(shù)，替代了傳統(tǒng)的水泥砂漿，能夠充分利用大壩兩岸現(xiàn)有制漿系統(tǒng)，進一步釋放拌和系統(tǒng)產(chǎn)能，全速全天候使用一種配合比高速生產(chǎn)；另外通過圍埂法底部加漿振搗變態(tài)混凝土施工技術(shù)，確保了變態(tài)混凝土快速施工時的質(zhì)量穩(wěn)定可靠；碾壓混凝土層縫面處理修正成熟度判定法應用技術(shù)，避免了單一依據(jù)混凝土凝結(jié)時間判定縫面狀態(tài)時的缺陷，同時兼顧澆筑外部環(huán)境氣溫的變化對混凝土凝結(jié)時間的影響，通過引用修正成熟度參數(shù)控制，能夠動態(tài)判定混凝土凝結(jié)時間，為不同季節(jié)和氣溫條件下的施工調(diào)度和混凝土澆筑強度控制提供參考，減少了非預期的施工冷縫導致的施工中斷，進一步確保了大壩的快速施工。

4.1 全皮帶機系統(tǒng)快速入倉及布料技術(shù)

受地形限制，下凱富峽水電站砂石拌和系統(tǒng)等主要施工設(shè)施均布置在大壩右岸，但大壩右岸天然邊坡陡峭，且對邊坡巖石節(jié)理形成切割，導致右岸修筑道路困難，經(jīng)多方案比選，最終選用ROTEC全皮帶機混凝土輸送系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括自拌和樓到壩肩的壩外運輸皮帶、壩內(nèi)輸送皮帶、行走式卸料器、連接皮帶、履帶式布料機，以及壩內(nèi)輸送皮帶頂升裝置、皮帶遮陽防嗮裝置和自動控制系統(tǒng)等，真正實現(xiàn)碾壓混凝土從拌和樓至澆筑點的全皮帶快速入倉和全倉號快速布料，減少倉內(nèi)設(shè)備和人員數(shù)量，避免車輛輪胎對碾壓混凝土表面的擾動破壞。該項關(guān)鍵技術(shù)應用的皮帶機全長1 583 m，傳輸皮帶寬900 mm，槽深300 mm，速率3.8 m/s，理論最大輸送能力1 200 m3/h，實際最大輸送能力520 m3/h，布料連接皮帶機長度41 m，布料機最大布料半徑68.4 m，混凝土全程運輸時間7 min，比汽車運輸效率提高15%～20%。另外，為了保證大壩澆筑過程連續(xù)升倉，還應用了壩內(nèi)皮帶的快速頂升技術(shù)，皮帶系統(tǒng)在岸坡段和倉內(nèi)段均采用鋁制輕型皮帶機架，皮帶機架節(jié)之間采用鋼銷連接，隨著倉號澆筑高程升高，打開底部鋼銷，可調(diào)整皮帶架的俯仰角度。皮帶機立柱由液壓頂升裝置頂升升高，碾壓混凝土每澆筑3層頂升一次，保證皮帶機下方足夠交通空間，循環(huán)交替保證混凝土澆筑連續(xù)上升。通過系統(tǒng)研究和改進，下凱富峽水電站碾壓混凝土大壩使用ROTEC皮帶機系統(tǒng)最終實現(xiàn)了連續(xù)升倉澆筑，最小升倉高度10 m，最大升倉高度24 m。下凱富峽水電站大壩倉內(nèi)皮帶機布料系統(tǒng)詳見圖5。

圖5 下凱富峽水電站大壩倉內(nèi)皮帶機布料系統(tǒng)示意 單位：m

4.2 全斷面準三級配碾壓混凝土技術(shù)

國內(nèi)碾壓混凝土壩一般均采用分區(qū)、分級配以及短齡期的碾壓混凝土設(shè)計，大壩的上游防滲區(qū)寬度一般為水頭的1/15～1/30，采用二級配碾壓混凝土，其中在靠近上游面50～100 cm范圍內(nèi)采用變態(tài)混凝土，壩體內(nèi)部采用三級配碾壓混凝土(最大粒徑為75 mm)，同一倉號內(nèi)混凝土種類甚至多達5～6種，導致倉面施工工藝復雜，制約了碾壓混凝土的快速施工。上游設(shè)置二級配防滲區(qū)不僅增加工程成本，而且增加了現(xiàn)場施工組織難度，降低了施工速度，也可能因鋪料錯誤給工程質(zhì)量帶來隱患。下凱富峽大壩為贊比亞最大的碾壓混凝土壩，壩高131 m，通過研究采用一種級配和標號的準三級配碾壓混凝土，骨料最大粒徑為63 mm，壩體防滲區(qū)域也是采用同種配比通過碾壓混凝土底部加漿、振搗形成變態(tài)混凝土。倉號內(nèi)一種級配混凝土操作簡單、入倉混凝土根據(jù)施工進度隨時調(diào)配至施工工作面，避免了多種級配、多種標號混凝土的相互影響，保證碾壓混凝土施工的連續(xù)性、快速性。通過試驗研究比較了多種最大骨料粒徑碾壓混凝土配合比的力學特性、熱學特性和經(jīng)濟性，設(shè)計優(yōu)化了混凝土配合比，通過將碾壓混凝土配合比最大骨料粒徑從75 mm減小至63 mm，減少了碾壓混凝土的骨料分離現(xiàn)象。通過改善準三級配碾壓混凝土的抗?jié)B性能而在大壩全斷面應用，有效簡化了碾壓混凝土施工工序，提高了碾壓混凝土機械化施工效率；該工程經(jīng)壓水試驗和蓄水檢驗，碾壓混凝土重力壩全斷面應用準三級配作為防滲主體，混凝土芯樣滲透系數(shù)小于規(guī)范要求，大壩廊道和壩后均未發(fā)現(xiàn)滲水點，大壩防滲性能優(yōu)良。下凱富峽水電站大壩廊道系統(tǒng)滿庫運行見圖6。

4.3 高摻粉煤灰和超長齡期碾壓混凝土配合比設(shè)計技術(shù)

下凱富峽水電站項目碾壓混凝土配合比設(shè)計分為兩個階段。第一階段根據(jù)國內(nèi)常規(guī)做法試拌了90 d齡期的碾壓混凝土，根據(jù)大壩施工部位的不同，使用3種強度等級的碾壓混凝土，即R8(三級配，最大粒徑75 mm)，R12(三級配，最大粒徑75 mm)，R16(二級配，最大粒徑37.5 mm)，并進行了試驗段施工。第一階段配合比試驗完成后，根據(jù)國際大壩專家Mr.Dunstan建議，為加快大壩碾壓混凝土施工速度，在二階段配合比設(shè)計時充分考慮如下4點建議并開展研究：

圖6 下凱富峽水電站大壩廊道系統(tǒng)滿庫運行

(1) 大壩使用一種碾壓混凝土施工，這樣可以降低施工難度和提高施工效率；

(2) 降低碾壓混凝土的最大骨料粒徑，采用最大粒徑50 mm或者63 mm的碾壓混凝土，這樣可以降低混凝土的骨料分離，改善混凝土性能；

(3) 使用更長的混凝土設(shè)計齡期180 d或者365 d，這樣可以降低水泥含量，增大粉煤灰摻量，降低水化熱；

(4) 混凝土初凝時間控制在21±3 h，使得現(xiàn)場攤鋪碾壓時間更為充足，基本滿足層間全年度施工時維持熱縫，層間結(jié)合質(zhì)量能得到保證。

根據(jù)重力壩設(shè)計規(guī)范規(guī)定，碾壓混凝土設(shè)計齡期一般采用180 d，高壩采用長齡期365 d設(shè)計已成為趨勢。通過國外工程實踐證明，采用長齡期、高摻活性摻合料，以充分利用其后期強度，不僅降低了水泥用量，對簡化溫控和降低工程成本極為有利。碾壓混凝土粉煤灰摻量國內(nèi)普遍采用50%摻量，由于短齡期設(shè)計限制，粉煤灰尚未充分參與二次水化反應，未能充分發(fā)揮粉煤灰后期強度高的優(yōu)勢，國內(nèi)僅個別工程采用60%摻量，65%高摻粉煤灰在國內(nèi)尚無工程應用。在充分聽取國際專家意見建議，研究國內(nèi)外工程實踐和已取得的第一階段碾壓混凝土配合比成果的基礎(chǔ)上，詳細開展了第二階段碾壓混凝土配合比設(shè)計，針對性地開展了65%高摻粉煤灰碾壓混凝土配合比研究；高摻粉煤灰混凝土溫升研究；高摻粉煤灰對碾壓混凝土層間暴露時間的影響研究；長齡期碾壓混凝土的力學性能、變形性能、熱學性能和耐久性能研究；長齡期碾壓混凝土對于大壩施工期和運行期的溫控、壩體穩(wěn)定、應力和變形等的影響規(guī)律研究。最終確定了全斷面準三級配最大骨料粒徑63 mm，粉煤灰摻量65%，圓柱體設(shè)計抗壓強度365 d齡期12 MPa的碾壓混凝土配合比設(shè)計。相比國內(nèi)90 d齡期設(shè)計配合比減少水泥用量21 kg，最終批準的配合比及其性能參數(shù)詳見表1。該配合比設(shè)計充分利用了粉煤灰后期增長強度，有效地降低了混凝土溫升，原設(shè)計的倉內(nèi)碾壓混凝土水冷卻系統(tǒng)得以取消，大大簡化了倉面施工程序，充分發(fā)揮了碾壓混凝土機械化快速施工的優(yōu)勢。

4.4 間歇層鋪灑水泥漿技術(shù)

對于高壩，碾壓混凝土間歇層的處理方式非常關(guān)鍵，間歇層的處理最常見的是基礎(chǔ)面沖毛、鋪設(shè)1～2 cm厚的水泥砂漿或鋪設(shè)富漿混凝土，該方法因需要在拌和樓獨立拌制，進而干擾了碾壓混凝土的快速施工，而且砂漿在施工中易失去水分干裂而失去層間結(jié)合能力，增大層間滲漏風險。借鑒國際上幾個已建高壩采用的間歇層鋪灑水泥漿的處理方法，開展了針對性試驗研究，在試驗段進行碾壓試驗時，碾壓混凝土間歇層分別采取了鋪設(shè)水泥砂漿、鋪灑水泥漿和不處理3種方式，縫面處理22 h內(nèi)的熱縫直鋪漿液，36 h/48 h的溫縫鋼刷滾毛，60 h冷縫時表面沖毛或鑿毛處理。通過試驗和數(shù)據(jù)分析，在層間粘接強度測試中，水泥漿和砂漿相近，水泥漿總體略優(yōu)于水泥砂漿。不處理時，則隨著縫面暴露時間的延長縫面粘接強度顯著降低；在滲透性測試中，鋪設(shè)水泥漿和砂漿的滲透系數(shù)數(shù)值相近，結(jié)果都滿足設(shè)計要求小于0.73×10-8cm/s，試驗進一步驗證了國外工程偏好采用水泥漿替代水泥砂漿完全滿足設(shè)計要求。間歇層采用鋪灑水泥凈漿的方法，由于水泥漿液流動性好，防滲性能優(yōu)，漿液拌制和輸送較為方便，在保證層間結(jié)合質(zhì)量的同時，大大簡化了施工程序，加快了施工速度。水泥漿配合比及力學性能參數(shù)表詳見表2。不同處理方式層縫間粘接強度和層間滲透系數(shù)試驗結(jié)果詳見圖7。

表1 碾壓混凝土配合比及其性能參數(shù)

表2 水泥漿配合比及力學性能參數(shù)

圖7 不同處理方式層縫間粘接強度和層間滲透系數(shù)試驗結(jié)果

4.6 圍埂法底部加漿振搗變態(tài)混凝土施工技術(shù)

變態(tài)混凝土施工技術(shù)的研究和應用首先在中國，也是碾壓混凝土大壩施工的關(guān)鍵工序之一，其質(zhì)量好壞關(guān)系到大壩防滲性能和外觀質(zhì)量。變態(tài)混凝土加漿方式主要有刻槽鋪漿法、插孔注漿法、分層加漿和底部鋪漿等不同方式。我國早期建設(shè)的碾壓混凝土大壩曾采用底部加漿振搗技術(shù)，但未推廣使用，目前國內(nèi)應用最多的是刻槽鋪漿和插孔注漿方式，但加漿振搗工藝沒有統(tǒng)一的標準，在一些工程實踐中不盡如人意，即便在同一專業(yè)施工團隊實施的不同碾壓混凝土大壩，其施工質(zhì)量也存在較大偏差，成為困擾行業(yè)內(nèi)施工技術(shù)人員的難題，一些項目為了確保工程質(zhì)量，衍生出機拌變態(tài)混凝土或常態(tài)混凝土代替加漿變態(tài)混凝土的新趨勢，與碾壓混凝土技術(shù)的初衷背道而馳。參考國內(nèi)外工程經(jīng)驗，下凱富峽水電站通過進一步對加漿振搗施工工藝進行試驗研究，通過在碾壓混凝土表面布置標準化圍埂、定量化加漿、定時間振搗、可視化監(jiān)控，形成圍埂法底部加漿振搗施工工藝，提高了層間結(jié)合質(zhì)量和變態(tài)混凝土的均勻性。采用圍埂法底部加漿振搗變態(tài)混凝土施工工藝，試驗結(jié)果表明其層間膠結(jié)性能和抗?jié)B性要優(yōu)于其他加漿方式。圍埂法底部加漿振搗變態(tài)混凝土配合比試驗各項性能檢測成果詳見表3。

表3 圍埂法底部加漿振搗變態(tài)混凝土配合比試驗各項性能檢測成果

4.7 碾壓混凝土層縫面處理修正成熟度判定法應用技術(shù)

碾壓混凝土層間結(jié)合強度和層面處理質(zhì)量對大壩抗滑穩(wěn)定和控制層間滲漏具有重大影響，是碾壓混凝土大壩施工中最關(guān)鍵的質(zhì)量控制點之一。 在碾壓混凝土層面處理方面，國內(nèi)外仍存在理念上的差異。國內(nèi)的碾壓層縫面根據(jù)混凝土的初凝和終凝時間來確定處理措施。通常按照不超過8 h不需要處理，超過8 h但未到16 h需要鋪筑水泥砂漿或水泥漿，超過16 h就需要停盤處理。在下凱富峽水電站施工應用中，基于碾壓混凝土的凝結(jié)時間，并同時考慮混凝土澆筑時的環(huán)境氣溫對混凝土凝結(jié)時間的影響，引入國外常用的縫面成熟度(環(huán)境溫度T和層間間隔時間t的乘積)的概念。對于成熟度的應用，試驗數(shù)據(jù)顯示在環(huán)境溫度為0 ℃時，混凝土的強度仍然在緩慢增長，當環(huán)境氣溫達到-12 ℃時停止增長，因此將標準成熟度進行了修正MMF=t*(T+12℃)，根據(jù)碾壓混凝土試驗段獲取的參數(shù)，確定了施工縫面判定標準的雙重指標：混凝土凝結(jié)時間和修正成熟度。將碾壓混凝土縫面分為熱縫、溫縫、冷縫3種類型，采用不同的縫面處理方法。通過碾壓段試驗，最終確定了指導現(xiàn)場施工的縫面判斷雙重標準為層間暴露時間低于22 h，且修正成熟度低于757 ℃.H時為熱縫，層間暴露超過22 h但不超過32 h，且修正成熟度介于757～1 200 ℃.H時為溫縫，層間暴露超過32 h且修正成熟度大于1 200 ℃.H為冷縫。修正成熟度指標的應用，可根據(jù)環(huán)境氣溫變化，混凝土施工時的層間暴露時間需要向下修正2～6 h。修正成熟度和混凝土凝結(jié)時間兩種判斷標準的聯(lián)合使用，不僅確保了混凝土層間結(jié)合質(zhì)量，而且易于現(xiàn)場根據(jù)混凝土施工時的環(huán)境氣溫變化，動態(tài)判定混凝土凝結(jié)時間，及時調(diào)整混凝土澆筑強度和預判縫面處理方法，避免非預期的冷縫發(fā)生和施工中斷，確保了一次開盤后混凝土澆筑的連續(xù)性，進而提高了混凝土的施工速度。

5 結(jié) 論

下凱富峽水電站作為境外超百米級碾壓混凝土重力壩，吸收和借鑒了近年來國內(nèi)外碾壓混凝土快速施工的設(shè)計和施工理念，注重創(chuàng)新研究和試驗分析，圍繞碾壓混凝土快速施工的多項關(guān)鍵技術(shù)得到成功應用。主要成果如下：

(1) 工程從設(shè)計角度簡化壩體分區(qū)設(shè)計、全斷面采用同一混凝土配合比、優(yōu)化各種不利于大壩通倉澆筑的壩體構(gòu)筑物設(shè)計，為大壩碾壓混凝土快速施工提供設(shè)計支撐，從規(guī)劃設(shè)計上解決了制約大壩碾壓混凝土快速施工的桎梏。

(2) 工程從施工角度出發(fā)，使用全皮帶混凝土運輸和布料系統(tǒng)，減少倉面設(shè)備和人力投入，機械化快速施工不僅能夠降本增效，也確保了工程施工質(zhì)量。

(3) 在碾壓混凝土配合比設(shè)計中，提出了全斷面準三級配高摻粉煤灰超長齡期碾壓混凝土全斷面防滲理念。在變態(tài)混凝土施工中，對圍埂法底部加漿振搗變態(tài)混凝土試驗研究，成功解決了其它傳統(tǒng)加漿法存在的施工質(zhì)量不穩(wěn)定問題。

(4) 對碾壓混凝土層間縫面處理難題，充分利用大壩現(xiàn)場制漿系統(tǒng)上產(chǎn)水泥漿液，應用在層間縫面上替代水泥砂漿使用，在保證施工質(zhì)量的前提下，進一步釋放了碾壓混凝土拌和系統(tǒng)的產(chǎn)能，節(jié)約工程成本，加快工程進度。

(5) 通過引入修正成熟度判定法，將碾壓混凝土施工期間的環(huán)境影響因素納入層間縫面處理方法的判定中，動態(tài)修正和預判碾壓混凝土凝結(jié)時間，為施工調(diào)度和現(xiàn)場組織提供決策依據(jù)，避免非預期冷縫的發(fā)生和施工中斷。

下凱富峽水電站碾壓混凝土重力壩在2020年11月17日完成蓄水試驗并滿庫運行，大壩總滲透量小于1 L/s，壩體內(nèi)部廊道和大壩下游面干燥整潔，無一處滲漏點。大壩整體施工質(zhì)量優(yōu)良，得到國際大壩專家的贊揚和肯定。其碾壓混凝土大壩快速筑壩技術(shù)，可為今后類似工程施工借鑒和參考。