三峽水利水電樞紐工程新技術(shù)的應(yīng)用

1、三峽水利水電樞紐工程新技術(shù)的使用三峽水利樞紐工程是一項規(guī)模巨大的工程，施工難度大，采用新的技術(shù)和 新的施工方法，對提高施工質(zhì)量，加快施工進度具有重要的意義，青云公司在 三峽水利水電樞紐工程中緊密結(jié)合工程實際，組織開展了新技術(shù)的的研究和使 用，新技術(shù)的使用在三峽工程建設(shè)中發(fā)揮了較大的作用，具體使用情況如下：1、三峽二期工程高流態(tài)砼配合比實驗和使用高流態(tài)混凝土技術(shù)在三峽工程的試驗及現(xiàn)場使用的成功，有著非常重要的 現(xiàn)實和歷史意義，在水利工程和推廣使用此技術(shù)的廣闊的前景和良好的經(jīng)濟效 益?？墒顾こ虖?fù)雜結(jié)構(gòu)施工水平和質(zhì)量上一個臺階。特別是鋼管道底部， 孔洞周邊、預(yù)制結(jié)構(gòu)、地下工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜、鋼筋密集的

2、隧洞，斜井、豎井等有 廣泛的使用價值。2、三峽二期工程高程 82 米、高程 120 米施工棧橋安裝高程 82米棧橋、高程 120 米是三峽大壩實施混凝土澆筑和金屬結(jié)構(gòu)安裝 的重要手段。棧橋上安裝布置門塔機。二期大壩施工中水平運輸和垂直運輸都 要通過棧橋才能實現(xiàn)。在 80 年代，三峽棧橋就被列入國家“七五”科技攻關(guān)課 題之一。棧橋設(shè)計及施工具有以下的特點：2.1、選擇棧橋結(jié)構(gòu)的類型和構(gòu)造型式是實現(xiàn)棧橋快速施工的關(guān)鍵之一， 施工棧橋上部結(jié)構(gòu)全部采用上承式簡支鋼梁棧橋，斷面型式為鋼箱梁。下部結(jié) 構(gòu)分別采用鋼橋墩和混凝土承臺基礎(chǔ)。2.2、鋼箱梁斷面形式，能充分利用材料的性能。 2.3鋼箱梁為全焊接結(jié)構(gòu)

3、。 該結(jié)構(gòu)型式簡單、技術(shù)可靠、制作容易、質(zhì)量保證，并可充分利用廠內(nèi)整體制 作，運輸和架設(shè)的特點，發(fā)揮快速拆裝重復(fù)使用的優(yōu)勢，可確保大壩砼的順利 澆筑和金屬結(jié)構(gòu)的運輸和安裝。2.4上部結(jié)構(gòu)型式拼裝單元相對獨立，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，極利吊裝。架設(shè)后輔助 作業(yè)少，無養(yǎng)護期，確保門機迅速投入運行。2.5下部結(jié)構(gòu)高墩采用鋼橋墩，加工制作方便，質(zhì)量保證，桿件輕便，吊 裝快速且可拆卸重復(fù)使用；低墩采用砼結(jié)構(gòu)，可和基礎(chǔ)承臺砼一并澆筑，施工 工期短可減少用鋼量，節(jié)約造價。三峽施工棧橋的安裝通過荷載試驗結(jié)果表明， 可以滿足設(shè)計要求， 結(jié)構(gòu)合 理，安全可靠，移梁使用是可行的，在三峽工程建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。3、脈沖電源富氬氣

4、體保護焊技術(shù)三峽工程壓力鋼管焊接工作量大， 技術(shù)難度高， 施工條件差， 質(zhì)量穩(wěn)定性 受各種因素干擾，傳統(tǒng)手工焊進行鋼管焊接焊縫，消耗勞動力多，需要的合格 焊工多，且效率較低，為了解決上述問題，決定將實芯焊絲脈沖電源全自動富 氬氣體保護焊技術(shù)使用于三峽電站壓力鋼管的焊接上。實芯焊絲脈沖電源富氬保護焊是一種在水電行業(yè)引水壓力鋼管焊接領(lǐng)域最 為先進、焊接質(zhì)量可靠、科技含量高的焊接方式。它不但具備了手工焊、普通 CO2 氣體保護焊的優(yōu)點，更能體現(xiàn)藥芯焊絲的特點，在相同板厚、相同坡口、相 同角度和焊接位置條件下進行試件試驗對比， 它不但有較好的工藝性能和較高的 熔敷金屬力學(xué)性能，且焊接質(zhì)量穩(wěn)定，焊接飛濺

5、小、不易堵塞焊咀、焊縫成型美 觀，對焊工的操作技能要求不高，易于掌握，焊縫內(nèi)部質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率 明顯提高。該技術(shù)不僅能夠滿足壓力鋼管焊接的要求， 而且還具有提高焊接質(zhì)量、 提高工作效率，降低勞動強度，改善焊接環(huán)境等許多優(yōu)點，解決了優(yōu)秀焊工需要 量大、焊接質(zhì)量不穩(wěn)定、焊縫外觀成型差，焊工勞動強度大、工效低等問題。因此，該壓力鋼管自動焊技術(shù)具有廣泛推廣的使用價值， 并已顯現(xiàn)出其優(yōu)越性， 具有一定的經(jīng)濟效益。同時也填補了水電行業(yè)壓力鋼管全自動焊接技術(shù)的空白。4、三峽水利樞紐擺塔式纜機安裝1#、2#擺塔式纜機為世界上最先進的大型吊運設(shè)備之一，纜機塔架高度為 152 米，居世界第一位，跨度為 14

6、16米，跨度世界第二位。纜機主塔安裝在寬 20 米，長 50 米的臨時船閘左非 8#壩段高程 185米平臺上，副塔安裝在右縱 2#壩段高程.160米平臺上，覆蓋橫向 80米，縱向 1416米的整個三峽二期工作面， 擔(dān)負砼運輸和大型金屬結(jié)構(gòu)吊運任務(wù)。安裝總量 30000 噸。該種類型纜機在國內(nèi)尚屬首次安裝，由德國克虜伯公司和國內(nèi)夾江水工廠 聯(lián)合制造，機構(gòu)安裝精度要求高，安裝工藝復(fù)雜，整個纜機控制參數(shù)繁多，電 氣調(diào)試復(fù)雜。為此，青云公司自中標(biāo)該項目后，專門組織成立了纜機項目部， 在方案制定和實施過程中，反復(fù)對所定方案進行探討研究，并對計算過程進行 細致的核定，從而保證了纜機安全順利的安裝。5、三峽

7、二期工程高強度鋼纖維砼配合比實驗和使用鋼纖維砼是在普通砼拌和物中摻入適量的均勻分散的短鋼纖維，配制成的 一種即可澆筑又可噴射的特種砼。和常規(guī)砼相比，其抗拉、抗剪、抗彎強度及 耐磨、抗沖擊、抗裂等性能都有很大的提高，由于大量的鋼釬維均勻地分布在 砼中，鋼釬維和砼的接觸面很大，因而在所有方向上都使砼的強度得到提高， 即具有各向同性的提高，極大地改善了砼的各項性能。青云公司實驗室一九九九年在長江科學(xué)院的技術(shù)咨詢指導(dǎo)下開始對鋼釬維 砼配合比進行實驗研究。目前，已經(jīng)在三峽二期左岸廠房壩段中的電站門機軌 道、橋機軌道、高程 .120 棧橋路面等部位使用，取得了成功經(jīng)驗。纖維增強混 凝土的使用趨勢已越來越廣

8、泛。就目前情況來看，鋼纖維混凝土在大面積混凝 土工程上已成功運用。比如，橋面部位的罩面和結(jié)構(gòu)；公路、地面、街道及飛 機跑道等等。此外在預(yù)制構(gòu)件方面，也有不少使用。在水利水電工程建筑行業(yè)，我單位在此方面的研究水平也處于領(lǐng)先水平， 并且研究成果也得到了成功的使用。隨著我局在建筑行業(yè)更加深入、全面的發(fā) 展，相信更多的纖維增強混凝土?xí)桓訌V泛的使用。6、翻模技術(shù)使用三峽電站機組進水口和漸變段底板，排沙孔進水口和漸變段底板，以及引 水洞底拱均含有圓弧或反弧體型。對于圓弧和反弧體型切線和水平面夾角小于 30的部位，一般不立模板，直接安裝刮軌澆筑成型；大于 30的部位需安裝模板，砼澆筑時，氣泡難以徹底排出

9、，部分氣泡聚積吸附在模板面，拆模后砼 表面存在氣孔和麻面等表面質(zhì)量缺陷。針對孔口底部圓弧或反弧體型段砼施工中出現(xiàn)的問題，在初期施工時，采 取了很多施工措施，如優(yōu)化砼配合比、采取二次振搗、模板表面設(shè)置排氣孔等 措施，但效果均不理想。經(jīng)多次探討研究和試驗后，采取了在砼澆筑完后，在 其未凝固且能自持時，按期收面順序，將其模板提前拆除，人工進行壓實抹光 的方法來消除砼表面氣泡，即翻模施工。采用翻模施工時，重點時模板拆除方便和控制翻模時間。翻模時間主要受 砼標(biāo)號、級配、陷度和外界氣溫等影響，在施工前應(yīng)進行試驗，以便確定翻模 最佳時間。模板宜采用組合異型鋼模板，加固采用接安螺栓，如采用人工拆除 時，單塊模

10、板重量不宜超過 50kg。另外在施工前需搭設(shè)施工平臺。7、接安螺栓和止?jié){海綿條使用壩體內(nèi)拉模板采用常規(guī)拉筋加固時，拆模后，模板拉筋頭外露在砼外面， 后期需專門將其割除、研磨和涂刮環(huán)氧膠泥。三峽工程模板內(nèi)拉固定時，拉筋 采用了接安螺栓。接安螺栓為一種新型的模板拉筋連接結(jié)構(gòu)，由兩部分結(jié)構(gòu)組成，外部為圓 錐型聚氯乙烯套，內(nèi)部為鋼結(jié)構(gòu)套筒。立模時，將模板拉筋制作成兩部分，并 將位于模板內(nèi)側(cè)拉筋一端滾絲，和接安螺栓連接，另一端固定在預(yù)埋錨環(huán)，位 于模板外側(cè)拉筋兩端全部滾絲，其中一端穿過模板和接安螺栓連接，另一端固 定模板圍檁上。拆模時，先拆除模板外側(cè)拉筋，再拆除模板，最后拆除接安螺 栓，然后采用預(yù)縮砂漿

11、回填接安螺栓孔。由于因模板和砼澆筑變形等影響，壩體模板安裝后，模板和砼面之間有 1mm左右的間歇，砼澆筑時，容易產(chǎn)生漏漿，對已施工砼面造成污染， 嚴(yán)重時， 還可能造成漏漿部位砼面成為麻面， 影響砼面外觀，增加后期表面缺陷修復(fù)量。 經(jīng)多方咨詢和試驗后，決定在模板和砼面，以及模板和模板之間接縫處帖海面 條，海綿條寬 10mm，厚 1mm。8、鋼筋機械連接技術(shù)及其在三峽工程中的使用鋼筋的機械連接，包括套筒冷擠壓連接技術(shù)、錐螺紋連接技術(shù)和鐓粗直螺 紋連接技術(shù)等，鋼筋機械連接技術(shù)發(fā)展迅速，國內(nèi)外均已開發(fā)出了和鋼筋母材 強度等級強度的機械連接接頭，逐步代替了傳統(tǒng)的手工電弧焊，機械連接具有 接頭強度高，和母

12、材等強，連接速度快，性能穩(wěn)定，使用范圍廣，操作方便， 用料省等優(yōu)點，從而為提高混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量，加快施工速度，降低工程成 本創(chuàng)造了條件。套筒冷擠壓連接技術(shù)和鐓粗直螺紋連接技術(shù)使用于三峽工程， 提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)的成本，節(jié)約了材料。9、爆破法消除焊接殘余應(yīng)力工藝在水電工程的使用爆炸法是一種相對較新的消除焊接殘余應(yīng)力的方法，它是通過爆炸沖擊波 作用于構(gòu)件的焊縫及其周圍，使金屬發(fā)生應(yīng)力誘導(dǎo)下的塑性流變而達到的消除 焊接殘余應(yīng)力的目的。該工藝具有消除應(yīng)力效果好，工藝簡單易施工，不需要 大型設(shè)備，適合不同材料等特點。和局部熱處理方式相比，其施工周期僅相當(dāng) 它的十分之一左右。另外，爆炸時金屬不被加熱，不產(chǎn)生熱處理效應(yīng)，對調(diào)質(zhì) 結(jié)構(gòu)鋼沒有副作用。爆炸對于結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能無不良影響，且對于改善材料的 韌性、鈍化原始內(nèi)部缺陷有一定作用。此項工藝使用在三峽電站壓力鋼管下水 平段焊縫爆破消應(yīng)。解決了大直徑壓力鋼管整體熱處理費用投入大，實施起來 困難