李 江 李湘权

（新疆水利水电规划设计管理局 新疆乌鲁木齐 830000）

新疆大坝50年施工关键技术进展

李 江 李湘权

（新疆水利水电规划设计管理局 新疆乌鲁木齐 830000）

新疆有500多座水库，大部分为50、60年代修建的平原土坝，1990年是新疆水利大发展的起始时期，90年代以来相继建成了新疆第一座修建在活断层上的克孜尔水库黏土心墙坝、第一座装机超过50MW的水电站大山口重力拱坝、第一座高100m以上的乌鲁瓦提水利枢纽工程混凝土面板砂砾石坝、第一个长距离调水工程“635”引水枢纽及总干渠、第一座建在9度地震区坝高157m的吉林台一级水电站面板坝等。参与建设的建管、勘察设计、施工、监理、科研等单位在西北严寒干旱地区创造了一个又一个奇迹，在黏土心墙坝、均质土坝、面板堆石坝、沥青心墙坝、混凝土重力坝、拱坝等不同坝型的施工关键技术研究上取得了长足进步。与国内保持了大坝施工技术的同步，同时也针对新疆气候特点取得了大量的创新成果。

大坝 施工 关键技术

引言

上世纪50、60年代新疆修建了大量的平原土坝，为绿洲经济的发展创造了条件。90年代以来是新疆水利大发展的起始时期，大批大中型水利水电工程相继开工。新疆第一座修建在活断层上的克孜尔水库黏土心墙坝，第一座高100m以上混凝土面板砂砾石坝乌鲁瓦提水利枢纽工程，第一个长距离跨流域调水工程“635”引水枢纽、总干、西干引水渠、风城水库工程，坝高157m处于9度地震区的吉林台一级水电站等，均是这一时期的代表工程。

大坝的建设在一定程度上反映了新疆坝工建设的特点，在工程规模、机械化水平、施工技术等各方面取得了很大的成就，解决了一系列复杂地质、地形条件下的施工难题，如狭窄河谷的施工导流问题、深厚覆盖层的坝基处理、筑坝材料、坝体填筑、混凝土面板防裂、沥青混凝土防渗、碾压混凝土快速筑坝、严寒地区大体积混凝土温控防裂、筑坝材料碱活性反应与混凝土配合比研究等施工技术问题；其中在沥青心墙防渗、混凝土超长面板防裂、严寒地区碾压混凝土快速筑坝、大体积混凝土温控防裂等方面已处于国内先进水平。

通过几十年的建设经验积累，新疆区筑坝水平有了大幅度的提高。大坝施工技术涉及内容纵多，如施工导流度汛技术、料场开采规划技术、混凝土骨料加工制备技术、混凝土拌合制冷与防裂技术、坝体填筑施工技术、高边坡开挖加固技术、深厚覆盖层防渗灌浆技术、大型地下洞室施工技术等等。这些施工技术成果体现在各个已建或在建的工程上，集中反映了当代新疆水利人的智慧与心血。

随着技术进步，我区十二五以后又陆续规划了一大批水利水电工程，数十座大坝即将开工建设，尽管我区筑坝技术起步较晚，但发展很快，今后一段时间，我区筑坝技术发展特点有：

（1）向高坝发展。目前我区最高大坝是吉林台一级水电站，坝高157m，正在规划的阿尔塔什、大石峡、乔巴特、精河等坝高均超过170m。

坝高增加后结合新疆严寒干燥、施工期短的特点对导流度汛、坝体过水以及分期施工等，都提出了更高要求。斯木塔斯水电站采用围堰与面板坝高趾墙结合方案，大大简化了施工导流工程量，对于狭窄河谷筑坝是一种全新的尝试。过去我区采用全爆破石料开采筑坝很少，今后随着大坝推向深山峡谷区会越来越多。

（2）混凝土配比优化。我区很多砂砾石骨料均存在潜在碱活性，为提高面板混凝土抗渗、抗裂、抗冻；沥青心墙坝抗渗、抗裂；混凝土坝抗渗、抗裂、抗冻等性能，不断优化混凝土配合比，在混凝土中掺加复合外加剂、粉煤灰、纤维等，在浇筑中注意改善混凝土性能和工艺措施，不断提高混凝土耐久性。我区具有修建沥青心墙高坝的条件，而对于低坝采用砾石骨料技术上完全可行，可在今后进一步研究探讨。

（3）面板坝固坡技术（ITA工法）。针对垫层料坡面在大雨或汛期过流时产生外部冲蚀问题，在巴西南部的ITA面板堆石坝的施工中，开发应用了上游坡面保护的新方法（ITA工法），即在铺设过渡料的同时修建挤压式混凝土边墙。目前，国内外已有几十座工程采用挤压式边墙作为上游边坡保护措施，我区正在施工的斯木塔斯水电站、肯斯瓦特水利枢纽大坝等工程已研究应用这一技术。

（4）利用天然材料筑坝。有些地区天然砂砾石材料丰富，砂砾石料具有压缩性低、抗剪强度和变形模量较高、施工易压实、单价低等优点。已建成高131m 的新疆乌鲁瓦提面板砂砾石坝采用天然材料。这一技术还有很大发展空间。

（5）先进的施工机械。天生桥一级混凝土面板堆石坝使用激光导向反铲、平板振动碾对垫层料上游坡面修坡，解决大面积（坡面面积17.3万m2)修坡、修坡量大及边角部位振动密实难的问题。这一技术在我区也开始应用推广。而大型的液压抓斗造孔成墙、沥青混凝土拌合浇筑成套设备、面板坝挤压边墙机械、振荡振动碾等也会不断涌现在有关工程上。

（6）在砂砾石地基上浇筑混凝土趾板。在砂砾石地基上修建的面板坝日益增多，覆盖层厚度在30m以内时，通常开挖到基岩面浇筑趾板；但如覆盖层较深，也可将趾板置于砂砾石层上，而以混凝土防渗墙对砂砾石地基作防渗处理，并用趾板或连接板将混凝土面板和防渗墙连接起来，构成完整的防渗系统，如下坂地水利枢纽深厚覆盖层采用槽孔防渗墙、斯木塔斯水电站面板坝利用高趾墙等。

1 黏性土防渗土石坝施工技术

从工艺来分析，黏土心墙坝筑坝技术几十年来没有实质性的变化，其技术仍然是“挖、运、填、碾”，但随着机械设备技术的改进，从解放初期采用的平碾、拖拉机碾压，到60～70年代的8～10t振动碾，到目前采用的13.5t～25t振动碾，机械设备的变化导致填筑强度的不断加大。西北干旱地区修建黏土心墙坝的关键技术之一主要还是解决土料含水量调整及改性问题。

1.1克孜尔水库黏土心墙坝

克孜尔水库为大（1）型Ⅰ等工程，是当时我区建国以来修建的最大的水利水电工程。拦河坝主坝最大坝高44m，坝顶长920.6m；副坝最大坝高32.6m，坝顶长1288.0m。副坝右坝肩是F2断层活动将Ⅲ～Ⅳ级阶地错断上升形成的大方山，副坝右坝肩建筑在蠕动变形的F2活动断层上，这在国内尚属首例，国外也不多见，可供借鉴的经验很少。

工程建设针对F2断层进行了一系列处理，工程运行期经受了多次地震的考验。工程建设首次在我区引进了国内先进的筑坝技术，采用了大型土石方机械设备，首次选用了4m3电铲、32t自卸汽车上坝，黏土心墙采用9.5t羊足碾和10t汽胎碾压实，坝壳料采用13.5振动碾压实，220HP推土机辅助作业。坝体填筑高峰强度达19万m3/月，使大坝填筑强度、压实密度大幅度提高。1989年大坝截流时流量达104m3/s，流速大、单宽能量大，施工技术水平丝毫不逊色于我国同期建设的大坝。克孜尔水库的成功建设标志着我区的施工技术水平又上了一个新台阶，同时也标志着我区大坝筑坝技术开始与全国同步。

克孜尔水库大坝工程土石方开挖总量664.92万m3，土石方回填总量653.74万m3，混凝土总量25.18万m3。工程设计总工期为6年。

1.2“635”水利枢纽工程黏土心墙坝

“635”水利枢纽工程拦河坝最大坝高73m，坝顶宽度10m，大坝轴线长1900m。心墙防渗土料存在物理力学特性差异较大、粘粒含量高、压

缩性和胀缩性较大、土料中钠蒙脱石含量较高、具有一定的分散性等工程问题，加之主副坝连接部位相对高差较大，给大坝的设计和施工以及安全运行带来很大困难。工程实际应用中，选用大心墙裂缝自愈式防渗结构，并采取分区选填土料，利用河水对土料进行改性处理，加强反滤设计和采用重型压实机械提高土料填筑压实标准等工程措施，实践证明都是行之有效的。工程已经成功运行十余年，对我区大型土石坝的设计施工产生了深远影响。

工程土石方开挖总量134.54万m3，土石方填筑总量448.17万m3，混凝土总量16.84万m3，工程设计总工期为4年。坝体填筑高峰强度为44.36万m3/月，工程大量采用了4m3正铲挖掘机、20～32t自卸汽车、13.5t拖式振动碾及22.5t气胎碾，在机械化施工、管理上再上新台阶。

1.3“500”水库均质土坝

均质土坝在新疆是一种常见坝型，尤其是早期修建的平原土坝多属此类，利用洼地在周围三面或四面筑坝而成，基本特点是基础防渗处理简单、坝体填筑质量较差、蒸发渗漏损失较大。如农七师柳沟水库、农八师蘑菇湖水库等。由于缺乏石料，所修筑的土坝一般为均质土坝。随着技术的发展，此种坝型越来越少，水库也向山区控制性水库发展。2001年开工建设的新疆北部供水工程末端“500”水库均质土坝堪称均质土坝的典范。

“500”水库是由四面筑坝而成的典型平原水库，最大坝高为28m，属大（2）型水库。大坝是建在低液限粉土地基上的碾压式均质土坝，上游边坡1：3，下游边坡为1：2.0、1：2.5，坝基采用截水槽防渗，坝内设竖式及水平排水体。大坝全长17.76km。

水库选择粉质壤土作为筑坝土料，土的砂砾含量平均值18.4%，粉粒含量平均值76.0%，粘粒含量平均值5.6%。不均匀系数平均值为7.42，曲率系数平均值为1.12。土料比重在2.67～2.72之间。土料颗粒级配良好。塑限平均值13.5%，液限平均值23.71%。按塑性土进行分类，属于低液限粉土。干密度介于1.79～1.84g／cm3之间。

在大坝施工前，进行了含水量与碾压施工工艺试验以及碾压剪切破坏试验。试验表明土料对含水量非常敏感，设计含水量要求控制在12%～ 15%。施工中通过对“土牛法”、“地土牛法”和“筑畦灌水法”等制备方法的试验，采用了筑畦灌水法进行土料制备。经现场试验研究，确定采用土料控制指标含水量为12～15%，压实度P≥0.98，铺料厚度30cm，采用16t拖式凸块振动碾碾压6～8遍，采用16t自行式凸块振动碾碾压10遍。通过大量的试验研究，确定土料在“干侧”条件下碾压，具有宜于压实、压实性能较好、施工可操作性强的优点，施工含水量控制在12%—14%范围内。坝体填筑的压实度可以满足0.98的设计标准，坝体产生较大的附加沉降和不均匀沉降的可能性很小。

坝体总填筑量：土方1688万m3，反滤料112万m3，排水体料102.6万m3，上游护坡垫层88.3万m3，护坡混凝土20.28万m3。总工期5年，平均填筑强度93万m3/月，最高月强度140万m3/月。

2 混凝土面板堆石坝施工技术

随着我区筑坝技术的发展，尤其是对冬季堆石填筑等问题进行的研究，使得冬季负温条件下，面板堆石坝能够连续、正常地进行填筑。吉林台一级水电站混凝土面板堆石坝处于新疆严寒又是相对多降水地区，气候条件恶劣，地质复杂、基岩破碎、大小断层和不稳定的岩石结构面密集，大坝处于高地震烈度区（9°设防）。为了达到大坝抗震设计要求，施工上采用了多项新技术、新工艺，解决了坝基F32特大断层齿槽快速施工技术，超长混凝土面板浇筑防裂技术，大坝混凝土趾板异型滑模施工技术，重型施工机械跨大坝混凝土趾板高强度筑坝技术等。使大坝填筑高峰强度最高达到70万m3/月，创造了多项新疆大坝施工的新记录。

2.1乌鲁瓦提水利枢纽混凝土面板砂砾石坝

乌鲁瓦提水利枢纽最大坝高131m，主坝坝顶长365m。主堆石料215.89万m3，次堆石料152.56万m3，混凝土骨料、垫层料、过渡层料、排水体料、反滤料总量170万m3。以上各种料除开挖利用料外均由C4天然砂砾料场供应。设计工期为6年。

施工时做到三区同时上升填筑，对接缝处及坝面主要部位产生的坝料颗粒分离集中区域，采取人工和装载机相结合的方法进行处理，在填筑过程中允许垫层料占压过渡区、过渡料占压主堆

石区，但不允许过渡料占压垫层区、主堆石料占压过渡区。本工程料场开采采用主要施工机械有3.7～5.6m3全液压正（反）铲；1.6m3全液压反铲，32～42t自卸汽车，220～370HP推土机。

为适应坝体变形、气温变化和满足滑模施工要求，采用条板式面板。考虑到日温差及年温差大，温度变幅引起的面板底部约束应力较大，采用窄面板。按照坝体施工期度汛要求，混凝土面板分三期浇筑。主坝混凝土面板用横缝分成37个条板，混凝土设计强度等级为C25W12F250。根据历年面板检查及裂缝汇总情况，裂缝主要集中在两岸坝座部分、左右趾板及二、三期面板顶部；贯通整个条板宽度的裂缝较多，达总数的30%(2003年)以上；三期面板处在水位变幅区，受水压及温度影响，历年裂缝多数集中在每个条板的上半部。对于裂缝，选用GT固凝材料(改性聚氨脂)、表面封缝和化学灌浆几种方法进行处理，效果良好。

2.2吉林台一级水电站面板堆石坝

吉林台一级水电站大坝最大坝高157m，大坝设防烈度9°。上游坝坡坡度为1︰1.7，下游坝坡坡度为1︰1.5。在下游坡设宽12m、纵坡为8%的“之”字形上坝公路。本工程土石方开挖总量417.26万m3，土石方回填总量836.2万m3，混凝土浇筑总量46.29万m3。工程施工总工期为6年。

坝体共设9个分区。面板上游1340m高程以下设5m厚的土料和10m厚的任意料保护大坝面板。面板下为4m厚(水平方向)垫层料。砂砾料从垫层料下游到坝顶坝轴线向下游1︰0.5坡度范围，在砂砾料内设置排水料。砂砾料下游到坝顶坝轴线向下游1︰1.5坡度范围为堆石料区，其中1385m高程以上为主堆石区，1385m高程以下为次堆石区。堆石区下游为块石压重区。大坝砂砾料主要来源于漫滩I级阶地上的砂砾料场。堆石料来自大坝下游右岸的石料场，其岩性为晶屑凝灰岩、角砾凝灰岩。根据施工进度计划，坝体施工高峰期平均填筑强度为40.48万m3/月，在工程施工过程中最高填筑强度达到70万m3/月。

本工程受压和受拉区面板共44块，面板的宽度为12.0m～6.0m，单块面板最大斜长为297.8m。面板承受的最大水力梯度为187.5 m。面板混凝土强度、抗渗、抗冻等级为C30W12F300。工程处于严寒地区，对混凝土抗渗、抗冻和耐久性要求高，为了提高抗裂能力、抗渗性和抗冻性，掺加了15%的I级优质粉煤灰和0.9kg／m3聚丙烯纤维（4%）。面板施工时，相应坝体已沉降4个月。经统计裂缝为0.12条／100m，低于国内面板平均水平，特别是二期面板裂缝均未超过0.2 mm，裂缝经处理后满足要求，面板施工质量优良。

3 沥青心墙坝施工技术

根据新疆独特的气候特点及施工季节，沥青混凝土心墙目前多采用碾压式或浇筑式。水利建设者规划、设计、施工了一大批沥青心墙坝，如吐鲁番坎尔其水库大坝、克孜加尔水利枢纽大坝均采用碾压式沥青心墙；49m高的恰甫其海上游围堰、31m高的喀腊塑克上游围堰为满足导流度汛要求，充分利用枯水期采用冬季浇筑沥青心墙，创造了单月上升30m的浇筑强度。坎尔其水库沥青混凝土心墙施工的成功实践，是我国中小型沥青混凝土心墙施工技术的一次飞跃，它在工艺流程和质量检测控制手段、设备的研创制造方面均有创新和发展，具有推广应用价值。这批沥青心墙坝的建设为规划设计积累了丰富的经验，目前沥青混凝土在新疆水利工程中的应用越来越被重视，并在新疆坝工建设中已有了长足发展。正在建设的库什塔依水电站大坝为91m高沥青心墙坝，定居兴牧25个水源工程中有15座水库采用了沥青心墙坝。

3.1坎尔其水库碾压式沥青心墙坝

坎尔其水库大坝坝高51.3m，坝顶长326m，是新疆首座碾压式沥青混凝土心墙坝。承建单位中国水利水电第十五工程局通过科研创新在我国率先使用了自行研制的第一台中小型沥青混凝土联合摊铺机，使用效果优于国内进口的大型自动化控制联合摊铺机，节约了大量资金，与全断面人工摊铺相比，提高工效3.5～4倍。这种成套施工机械、施工技术已在全区推广使用。

对心墙厚度>0.6m及两坝肩结合部位必须人工摊铺。人工摊铺部位需安装涂刷过脱膜剂的钢模板，模板单块长度1m，模板高度25 cm（相当于人工虚铺层厚度），摊铺前用远红外加热器、汽油喷灯等加热设备将混凝土表面烘烤至70℃以上，方可将沥青用涂刷过废机油的装载机直接从专用自卸车上接料送入仓面，人工平仓。墙宽≤0.6m采用大面积机械摊铺，摊铺机行进速度

为1.2～1.5 m／min，压实厚度为20cm，允许误差±1cm，摊铺入仓温度为140℃±20℃。人工配合摊铺机向摊铺机尾部的拖式料斗加投并平整过渡料。心墙横向接缝，结合坡比为1：3，上下层接缝错位应大于20m。

心墙初碾温度严格控制在130℃±10℃范围内，首先用2台2t自行式振动碾将心墙两侧的I区过渡料同时、同向静压两遍，然后再将心墙沥青混凝土静压两遍。此后再依次振压心墙两侧过渡料6遍、心墙沥青混凝土4～6遍。心墙终碾结束时，温度不应低于100℃。

沥青混凝土质量工艺控制，关键是沥青混凝土温度，监理旁站值班，随机抽测各工艺期的沥青混凝土温度，沥青140～180℃、骨料160～190℃、出机混合料140～170℃、入仓温度130～170℃、初碾温度130～150℃、终碾温度110℃、废沥青混凝土温度＜110℃或＞185℃。

3.2恰甫其海浇筑式沥青心墙围堰

恰甫其海水利枢纽上游围堰为土石围堰，与大坝坝体完全结合，最大堰高49.0m，浇筑式沥青心墙设计厚度为0.4m～0.3m。心墙两侧各设2m宽过渡料。主要工程量：沥青混凝土1951.9m3，过渡料回填1.8×104m3，爆破料回填19.2×104m3，抛石护坡3.25×104m3。工期从2003年元月1日至2003年4月30日。施工时当地的气象条件为：元月～2月，日平均气温均在5℃以下，夜间气温一般在-10℃以下，需要夜间施工以抢出作业面。

经过一个汛期运行，堰前最高水位达到935.4 m高程，沥青混凝土心墙未见渗漏现象。通过这一工程的实践发现：（1）沥青混凝土在运输过程中的温度损失不大，在1.5km范围内不超过10℃，基本无离析现象；（2）沥青混凝土的温度主要取决于骨料温度，应重点控制好骨料加热温度；（3）浇筑式沥青混凝土心墙施工层间无须加热处理，只要干净干燥即可浇筑。施工采用“立模板—回填过渡料—浇筑沥青混凝土—拔模”，工序相对简单并可紧密衔接，能满足坝体填筑的强度需要；（4）在冬季施工的条件下，浇筑式沥青混凝土的施工质量可以得到保证。

4 碾压混凝土重力坝施工技术

碾压混凝土筑坝技术于2000年在新疆玛纳斯石门子拱坝上首次应用，并在快速筑坝上展现了突出优势。2005年以后新建的喀腊塑克水利枢纽、冲乎尔水电站、特克斯山口水电站主坝均采用了碾压混凝土，结合新疆严寒干旱的特点，在快速浇筑、温控防裂上取得突破性进展。

快速是碾压混凝土筑坝技术的最大优势，具有强大的生命力，施工又具有土石坝快速施工的特点。其建设周期比同类的常态混凝土坝可以缩短工期1/3以上，显示出蓬勃发展的强大优势。“层间结合、温控防裂”是碾压混凝土快速筑坝的核心技术，通过大量的实验研究和工程实例，采用外掺粉煤灰或外掺石粉代砂、代石粉，精确控制拌和、VC值动态控制，通仓斜层碾压等技术的成功应用，有效改善了碾压混凝土可碾性、液化泛浆和层间结合质量。严寒地区修建碾压混凝土坝温控问题极为突出，冬季不能施工，年有效施工时段约6～7个月。夏季高温降温、冬季停工保温均成为快速筑坝的制约因素。围绕高纬度严寒地区碾压混凝土重力坝的建设，进行了大量的科研工作，在寒冷地区混凝土内部温度变化规律、筑坝材料配合比、石灰石粉与粉煤灰双掺、温控防裂保温保湿措施研究、短浇筑时段有效施工技术等方面取得了突破进展，有力的促进了大坝的建设。

4.1喀腊塑克水利枢纽碾压混凝土重力坝

喀腊塑克水利枢纽主坝最大坝高121.5m，坝顶全长1570m，大坝混凝土浇筑量约280万m3，其中碾压混凝土250万m3。工程所在地区纬度高，夏季气温高，冬季严寒，气温年相差悬殊，日较差明显，多年平均气温仅2.7℃，最大积雪厚度75cm，最大冻土深175cm，年有效施工期仅6～7个月，其气象和气候条件十分恶劣。“冷、热、风、干”是制约本工程温度控制的主要环境因素。

（1）大坝施工技术

根据工期的安排，筑坝施工期将跨越2个冬季，越冬施工层面的温度控制和保护、坝体上下游永久保温是本工程的难点；由于负温时间较长，可用于碾压混凝土施工的时段短，且不可避免的要在高温期施工，极端最高气温40.1℃，无论是施工强度，还是碾压混凝土高温作业期的温度控制都存在极大难度；工程区位于河谷风口位置，多年平均风速1.8m/s，最大风速25m/s，控制混凝土水分散失是温控的重点之一；工程区多年平

均降水量为183.9mm，多年平均蒸发量为1915.1mm，气候干燥，湿度最低为10%～20%，保持湿度相对稳定也是温控的重点之一。

现场配备了2×4.5m3强制式拌合楼两座、2 ×3.0m3强制式拌合楼一座、DW连续式拌合楼一座，高峰期可生产常态混凝土1020m3/h，碾压混凝土860 m3/h，制冷混凝土660 m3/h。出机口VC值控制在1s～3s，现场VC值控制在3s～6s。上游二级配防渗区范围内，每个碾压层面一般都要均匀铺2mm～3mm厚水泥粉煤灰净浆。超过初凝时间2小时以内的层面增铺2mm～3mm厚的水泥粉煤灰净浆，超过初凝时间2h～4h的层面增铺15mm厚的水泥砂浆后，方可再铺筑上层碾压混凝土继续施工。针对混凝土层面长间歇的特点，采取了增设一道水平铜止水、在老混凝土上下游范围内人工凿毛增加新老混凝土结合面的措施。

（2）碾压混凝土的温控措施

根据现场实际的施工方案和温控方案，碾压混凝土坝体浇筑控制的基础温差控制指标为：上下层温差△T≤15.0℃；混凝土的内外温差△T内外≤19.0℃；基础强约束区≤26.0℃、基础弱约束区≤31.0℃、非约束区≤32.0℃。

为控制浇筑温度，采取了各项措施：堆料高度大于8m，廊道底部取料；骨料二次风冷；上料皮带加盖遮阳棚；高温季节制备冷却水进行混凝土拌和；加强混凝土运输组织与管理，加快入仓速度；高温季节对运输车采用遮阳措施，减少热量倒灌。夏季高温季节采用仓面喷雾、喷淋及聚氨酯隔热被覆盖。对浇筑的混凝土进行一期、二期冷却。

大坝上游面保温：涂刷2mm厚的防渗涂层，同时粘贴10cm厚的XPS，表面涂刷2mm厚的防渗漆。大坝下游面保温：采用粘贴厚度为10cm的XPS保温板+铆钉+厚度在10mm～15mm的防裂聚合物砂浆，并将耐碱网格布铺嵌于聚合物砂浆之中，每9m×9m设置伸缩缝。

（3）坝体浇筑进度三维仿真

管理单位结合工程情况，依托科研单位开发了施工动态仿真系统，动态仿真系统不仅可在三维数字地形模型及三维建筑物结构数字模型的基础上实现直接面向施工现场的可视化信息查询及管理，而且可按施工进度及管理要求，动态地仿真工程施工的三维场景，有助于工程管理者通过三维施工面貌直观地理解工程施工各环节之间复杂的逻辑关系。同时，系统集成的进度动态管理及控制模块，可为管理人员提供迅速准确的决策支持，以便于指导施工，及时发现问题、解决问题。

4.2冲乎尔水电站碾压混凝土重力坝施工

冲乎尔水电站最大坝高71m，坝顶宽度为8m。采用分期围堰导流方式。根据分期实施的特点，结合温控计算，采取如下温控措施：夏季温控的主要目标是降低（同自然拌和相比）坝体混凝土最高温度5～7℃；基础约束区的高温夏季温差较大，尽可能安排在较低气温季节内完成，如4～5月份及9月份后施工；混凝土4、10月份浇筑混凝土时，由于外界温度较低，在自然情况浇筑即可满足温控要求，基础温差在允许范围内，所以无须进行特殊的温控措施，只须加强混凝土的养护，混凝土浇筑后及时以保温板进行覆盖；5、9月份，可以采用一般的温控措施——降低骨料和水泥温度，来降低混凝土的浇筑温度，从而控制混凝土的最高温度；6、7、8月份必须采取降低骨料和水泥的温度并通冷却水降温等特殊温控措施，否则，坝体最高温度会超出要求。大坝越冬保温采用喷涂5cm厚聚氨酯泡沫。相对于传统的保温方式，聚氨酯保温保湿效果显著，且施工方便，工程建设期两个越冬期的实践证明，未发现混凝土的贯穿裂缝。

5 混凝土拱坝施工技术

拱坝属于设计、施工较为复杂的坝型，建设周期相对较长。一般均位于深山峡谷地区，交通条件较差，多需要修建交通洞、道路至坝顶，大多采用缆机浇筑，但拱坝以其超载能力强、耐久性好、投资较省等优点在狭窄河谷具有很强的优势。结合新疆严寒干旱的特点，在浇筑方式、温控防裂、坝体保温保湿技术上取得突破性进展。

5.1大山口混凝土重力拱坝

大山口水电站重力式混凝土拱坝的坝高为72m，厚高比为0.352，坝顶弧长为220.09m。大山口水电站是我区第一座装机超过50MW的水电站。1988年工程建设时第一次引进了坝面全年保温技术，在我区率先采用了拱坝坝肩预应力锚固技术。

大坝混凝土浇筑采用10t门机和10t/25t塔机吊3m3料罐入仓浇筑，机械振捣。大坝混凝土分层日最大浇筑强度1350m3/d。混凝土坝施工期为每年4月～11月底。对重力拱坝施工采取以下主要技术措施：（1）坝基岩石开挖采用“保护层一次爆破技术”；（2）采用高架门机做为垂直运输手段，控制主坝所有坝段，如1989年和1990年就分别浇筑10.2万m3和9万m3；（3）依据不同季节和情况，调整浇筑层厚度，大山口水电站重力拱坝主坝共15个坝段，原设计浇筑层厚度均为1.6m，除老混凝土工作面上及夏季仍保持原设计1.6m外，其他浇筑层都改为4.5m，加快了施工进度，节省了投资；（4）混凝土表面常年采用保温措施，在大坝的上、下游坝面用聚乙稀泡沫保温板常年加以保护，收到了极好的防裂效果。

5.2布尔津山口混凝土拱坝

布尔津山口水利枢纽常态混凝土双曲拱坝，最大坝高94m，水平拱圈线型采用抛物线体型。厚高比0.266。拱坝位于严寒地区，环境恶劣。结合当地原材料情况，研究实现了混凝土“良好的抗裂性、高耐久性、适宜的强度”的高性能化目标。设计提出采用“内抗”（提高混凝土自身耐久性）和“外封”（表面封闭保护）两种提高耐久性措施相配合。配合比技术路线采取“两低三掺”（低水胶比、低用水量、掺粉煤灰、掺减水剂、掺引气剂）。

为了将混凝土温度应力值控制在允许范围，在基础强约束区和新老混凝土结合部将混凝土的浇筑温度控制在15℃内。在坝体的其它部位，当外界气温高于20℃时，浇筑温度控制在20℃内。采用两台缆机控制入仓浇筑。大坝首次研究解决了钙膜骨料利用问题，全疆率先实现大坝四级配混凝土的应用。大坝目前正在施工当中。

6 结束语

我区“十二五规划”当中确定的一批中高坝即将开工兴建，一百米级的有沥青心墙坝、粘土心墙坝、面板堆石坝、重力坝、拱坝等各种不同坝型，二百米级的面板堆石坝也在规划当中。新兴坝型如堆石混凝土筑坝技术、胶凝砂砾石筑坝技术也在我区开始规划与应用，我区广大建设者在五十年的历程中为此付出了心血和努力，积累了丰富的经验。随着我区三化建设的全面展开，在保护生态环境的前提下建设山区控制性水利枢纽将是未来一段时间我区水利工作者的重要任务，也是广大水利水电建设者面临的更大发展以及更高难度的技术挑战。

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.07.001

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李江（1971年—），男，教授级高级工程师。