普定碾压混凝土拱坝.docx

普定碾压混凝土拱坝

杨志雄 杨家修国家电力公司贵阳勘测设计研究院 贵阳550002

摘要：结合“八五”科技攻关，于1993年建成的普定碾压混凝土拱坝倍受我国水电工程界的关注，现已正常运行7年，经受了多次洪水考验．本文除介绍该坝的设计、施工关键技术外，将着重介绍质量检测及该坝建成后的运行情况．
关键词：碾压混凝土：拱坝：普定坝

l工程概况
普定坝是结合我国“八五”科技攻关，应用碾压范凝土材料和筑坝新技术建成的我国碾压混凝土拱坝。位于贵州省乌江上游三岔河中段普定县内．距贵阳125Km2。该工程以发电为主，兼有供水、灌溉、养殖及旅游等综合效益．
坝址以上流域面积5871Km2，占三岔河流域面积的81％，流域内气候温和湿润，雨量充沛，年平均降水1187mm，多年平均气温14．7℃，平均相对湿度8096。坝址实测最大洪水流量4990m3／s，多年平均流量123m3／s。坝址河谷呈不对称“V”型，大坝座
落在安顺组(T，。)厚层、中厚层灰岩上．岩层产状NE35。～40。．倾向上游偏左岸。山体雄厚，地形完整，河谷高宽比1：2，具有兴建拱坝的良好地形、地质条件。水库正常蓄水位I145．0m，总库容4．209×l护m3，为不完全年调节水库，电站装机容量为75MW，年发电量3．401亿KW·h。
普定水电站于1989年12月15日开工，1993年11月大坝建成蓄水，1994年4月第一台机组并网发电，1995年5月电站全部竣工．
工程由贵州黔源电力股份有限公司投资兴建，国家电力公司贵阳勘测设计研究院设计，水电八局施工。总计投资3．19亿元。
大坝实际挡水已超过7年，电站发电运行6年共发电约20亿KW·h，并承担了向安顺火电厂(装机600MW)供水任务，水库起名“夜郎湖”，已成贵州重要旅游景点a带动了地方经济迅速发展。

15

2普定坝的设计特点普定坝为定圆心、变半径、变中心角、等厚双曲非对称拱坝，受地形条件限制，右
岸设有30m重力墩，坝顶总长195．671iTI．坝顶高程1150m，最大坝高75m，坝项宽6．3m，底宽28．2m。坝体混凝土总量13．7万m3，其中碾压混凝土10．3万m3，占坝体混凝土总量的75．2％；常态混凝土3．4万m’，占混凝土总量的24．8％。其平面布置参见图～。主要设计特点如下：

豳一

(1)尽量简化坝体断面轮廓尺寸和内部结构，将水工建筑物集中布置-如溢泱遵集中布置在坝顶中段，坝内廊道分层水平布置在1090m、和1115．0 m高程，用竖井连接
廊道，竖井采用预制结构，大大减少了施工干扰。为碾压混凝土通仓连续碾压创造了条件。其断面尺寸参见图二．
(2)采用高掺粉煤灰和低水泥用量的碾压混凝土作为筑坝材料-不仅节省水泥．降低工造价．由于水泥用量少，混凝土的水化热低，为减化温控措精，加快施工进度打下

16

了良好基础。普定拱坝采用的R。二级配碾压混凝土水泥用量85Kg／m3，掺55％的粉煤灰，21天绝热温升16．7℃；Rl。三级配碾压混凝土水泥用量54Kg／iTl3，高掺65％的粉煤灰，2l天绝热温升15．8℃。根据“八五”科研成果分析：以重量取代水泥，每增掺粉煤灰10％，可降低7天水泥水化热7％，可降低15天混凝土的绝热温升1．3℃。与常态混凝土相比，7天干缩降低29％，有利于防止混凝土表面干缩裂缝。
(3)坝体采用碾压混凝土自身防渗，在国内最先打破碾压混凝土筑坝技术中的“金包银”的传统习惯。在堋体迎水面使用粒经小于40mrn二级配碾压混凝土作为坝体阻水防渗层，与坝体三级配碾压混凝土同时填筑，同屡碾压。经坝体多年挡水运行实践证明，防渗效果不亚于常态混凝土。
(4)坝体不设施工缝，采用整体、薄层、通仓、全断面碾压填筑，革新了常态棍凝土拱坝．采用分缝、分块、跳仓浇筑的传统旄工方法，省去了复杂的温控措施和麻烦的封拱灌浆工艺。可充分发挥碾压混凝土快速筑坝技术的优越性。
(5)坝上设有诱导缝，普定碾压混凝土拱坝右岸30m重力墩提前施工，以常规施工缝的形式与拱坝相接通仓连续碾压填筑的最大弧长165．67m，仓面不设施工横缝，有可能产生温度裂缝，而且产生裂缝的部位和规模难于控制。根据三维有限元进行温度应力仿真计算和结构模型试验资料分析，在坝体可能产生裂缝(拉应力最大)部位设置了两条诱导缝，将坝体分成55ITI、80 m、30．67111三段。
诱导缝采用i00X30X8cITl(长×高X厚)双层混凝土预制板式结构，沿缝面水平方向间距l_0m，沿铅直方向60cm埋设一块，使其在坝体同一断面上预先形成若干个人造缝隙，削弱该断面的有效受拉面积。在混凝土预制板中预设重复灌浆系统，在诱导缝上下游部位设置诱导器和跨缝止浆片，一旦