1、前 言

1．1　工程概況 沙牌水電站位于四川省阿壩藏族羌族自治州汶川縣境內(nèi)，是岷江支流草坡河上游的龍頭電站。電站由碾壓混凝土拱壩、泄洪洞、引水系統(tǒng)和地面廠房等組成。大壩壩高132m，比國(guó)外最高的南非伏爾維丹壩（高70m）、國(guó)內(nèi)建成的普定壩（高75m）均高，是目前世界上最高的碾壓混凝土拱壩。壩址處河谷呈“V”形，兩岸谷坡40°～70°，河面寬40～80m。大壩為全碾壓混凝土拱壩，混凝土量36．3萬(wàn)m3，壩型為三心圓單曲拱壩，壩底高程1735．5m，壩頂高程1867．5m，底寬28m，頂寬9．5m。 1．2　碾壓混凝土拱壩施工現(xiàn)狀 1986年我國(guó)建成了第一座碾壓混凝土坑口重力壩，1989年通過(guò)論證決定在普定采用碾壓混凝土拱壩，1993年該壩建成。該壩的建成，在碾壓混凝土材料、入倉(cāng)工藝、壩面作業(yè)等方面都取得了高水平的科研成果，為100m以下碾壓混凝土拱壩的設(shè)計(jì)、施工積累了經(jīng)驗(yàn)。在總結(jié)成功建筑100m以下碾壓混凝土拱壩經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)壩高100m以上的薄拱壩采用碾壓混凝土筑壩進(jìn)行了研究，以使我國(guó)在用碾壓混凝土建筑高拱壩的技術(shù)上繼續(xù)居于世界領(lǐng)先地位。 碾壓混凝土壩入倉(cāng)及施工工藝，已從初期的自卸汽車(chē)、簡(jiǎn)易纜機(jī)和溜槽方式發(fā)展到自卸汽車(chē)、真空溜管和高速皮帶機(jī)、塔帶機(jī)、斜坡道等入倉(cāng)方式；在碾壓混凝土使用部位上，從基礎(chǔ)墊層混凝土、上下游面防滲層、建筑物周邊及與岸坡接觸段等部位采用常態(tài)混凝土到現(xiàn)在整個(gè)大壩全部采用碾壓混凝土。在筑壩技術(shù)有了長(zhǎng)足進(jìn)步的同時(shí)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行仿真，預(yù)測(cè)任意時(shí)刻大壩的施工面貌和工期情況，亦是大壩施工組織設(shè)計(jì)和施工管理發(fā)展的方向，代表了計(jì)算機(jī)時(shí)代碾壓混凝土壩設(shè)計(jì)和施工管理的趨勢(shì)。本研究從碾壓混凝土入倉(cāng)工藝、改性混凝土使用范圍、冬季施工及計(jì)算機(jī)仿真大壩施工等方面，提出了碾壓混凝土拱壩施工模擬程序及現(xiàn)場(chǎng)大壩

HDPE土工膜是以(中)高密度聚乙烯樹(shù)脂為原料生產(chǎn)的一種防水阻隔型材料。（密度為0.94g/cm3或以上的土工膜）。HDPE土工膜全稱“高密度聚乙烯膜”，具有優(yōu)良的耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能，抗低溫、抗老化、耐腐蝕性能，以及較大的使用溫度范圍(-60--+60)和較長(zhǎng)的使用壽命 (50年)。HDPE土工膜全稱“高密度聚乙烯土工膜”，具有優(yōu)良的耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能，抗低溫、抗老化、耐腐蝕性能，以及較大的使用溫度范圍(-60--+60)和較長(zhǎng)的使用壽命50年，廣泛使用在生活垃圾填埋場(chǎng)防滲，固廢填埋防滲，污水處理廠防滲，人工湖防滲，尾礦處理等防滲工程。

混凝土施工工藝。 1．3　研究?jī)?nèi)容 結(jié)合已開(kāi)工建設(shè)、壩高132m的碾壓混凝土拱壩的快速施工研究，對(duì)100m級(jí)以上高碾壓混凝土拱壩的施工工藝、入倉(cāng)方式、冬季施工措施、施工過(guò)程仿真管理系統(tǒng)，解決以下4個(gè)主要問(wèn)題： （1）研究碾壓混凝土拱壩的入倉(cāng)工藝，著重解決100m以上高差、采用真空溜管輸送碾壓混凝土的入倉(cāng)工藝； （2）研究改性混凝土的使用范圍和施工工藝； （3）大壩冬季施工方案及措施； （4）高碾壓混凝土拱壩施工全過(guò)程仿真模擬。 2、入倉(cāng)方式及施工研究 2．1　100m級(jí)真空溜管設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究 2．1．1　概 述 真空溜管輸送混凝土入倉(cāng)工藝，以投資少、運(yùn)行簡(jiǎn)便、輸送效率高等特點(diǎn)，在諸多混凝土垂直入倉(cāng)方式中獨(dú)樹(shù)一幟，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。100m級(jí)真空溜管的研究，是在“八五”科技攻關(guān)的基礎(chǔ)上，為擴(kuò)大真空溜管的使用范圍，完善“八五”攻關(guān)的成果而進(jìn)行的一次積極的嘗試。 真空溜管技術(shù)輸送碾壓混凝土，在普定水電站工程50m左右高差情況下，已有較成功的經(jīng)驗(yàn)。但輸送碾壓混凝土高差達(dá)100m級(jí)時(shí)，尚存在如下問(wèn)題： （1）輸送高差大，如何保證碾壓混凝土質(zhì)量及保證達(dá)到不飛濺、不堵塞、不分離； （2）碾壓混凝土輸送出口速度的控制； （3）對(duì)工藝、材料、設(shè)備性能等方面都有新的要求。 100m級(jí)真空溜管的設(shè)計(jì)研究，主要解決碾壓混凝土壩入倉(cāng)高差在100m情況下的技術(shù)問(wèn)題。在保證入倉(cāng)強(qiáng)度和質(zhì)量的前提下，入倉(cāng)設(shè)施應(yīng)簡(jiǎn)單實(shí)用，方便施工，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下： （1）真空溜管輸送混凝土高差達(dá)到100 m級(jí)； （2）輸送強(qiáng)度不低于180m3／h； （3）管徑控制在0．4～0．8m，管節(jié)長(zhǎng)4～5m； （4）溜管長(zhǎng)度控制在90～120m； （5）輸送二級(jí)配或三級(jí)配碾壓混凝土，最大骨料粒徑控制在80mm。 此外，為使真空溜管使用高差達(dá)100m級(jí)并使輸送強(qiáng)度達(dá)200m3／h左右，還對(duì)真空溜管的制造工藝作了研究，并進(jìn)行了生產(chǎn)性試驗(yàn)。 2．1．2　真空溜管設(shè)計(jì) 100m級(jí)真空溜管系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。