北纬42°以北国内严寒地区的碾压混凝土筑坝施工技术发展

摘要 ：

高纬度严寒地区．日温差变幅较大，春秋季短，冬季较长，碾压混凝土筑坝施工难度大。介绍高纬度严寒地区修筑碾压混凝土坝的主要关键技术．并介绍中国水利水电第十六工程局有限公司在丰满重建工程碾压混凝土筑坝施工中的快速施工技术和智能化施工技术发展．供参考。

1、概述
根据《水工混凝土结构设计规范》(Sl_／r191—2008)和《水工混凝土抗冻设计规范》(sL211-2006)的规定，最冷月平均气温低于一10℃，为严寒地区，最冷月平均气温一10℃一3℃，为寒冷地区．最冷月平均气温高于一3℃。为温和地区。

其中，国内位于北纬400以上的，一般属严寒地区。其中新疆北部北纬470的阿勒泰地区冬季最低气温在_45℃以下．夏季最高温度在35℃以上．昼夜温差一般为20℃左右．年际温差高达80℃以上．具有冬季寒冷漫长、夏季干燥、春秋季寒潮频袭、大风天气多等气候特征，昼夜温差和年际温差大、干湿交替频繁、冷融循环剧烈等不良条件；而东北吉林、黑龙江等地区。如位于北纬430的吉林市，北纬440的穆棱市，极端最高气温为。35．7～37．O℃．极端最低气温为-42．5～—44．1℃。极端温差变幅约79．5℃，极端风速约达30m／s。另外，华北地区如承德市双峰寺．位于北纬约410，极端最低气温一29．5℃，极端最高气温41．5℃．年平均气温8．9℃．最冷月平均气温为一10．3℃．全年最大风速15～20m／s。

在前苏联俄罗斯地区．低温季节施工的混凝土方量，可占到工程混凝土总量的50％．如布拉茨克水电站达到了52％，乌斯季依里姆水电站达到了53％。上述工程主要采用常态混凝土．而对严寒地区修筑的碾压混凝土大坝而言，由于碾压混凝土早期强度相对较低．浇筑期间和越冬保温防裂尤为重要。总的来说，高纬度严寒地区，日温差变幅较大，春秋季短．冬季较长，在这样严酷的气候条件下修筑碾压混凝土坝．其温控防裂问题对设计和施工来说是极大的挑战，因此碾压混凝土温控标准要求高。
2000年以前．国内在严寒地区修筑的碾压混凝土大坝较少．在寒冷地区修筑的碾压混凝土大坝主要分布在河北、辽宁和吉林东南部．如观音阁、温泉堡、桃林口、松月、满台城、和龙、白石等碾压混凝土重力坝，均采用“金包银”防渗方式。2001～2014年，国内主要是西北地区的寒冷地带，如甘肃的龙首(最冷月平均气温为一9．20C)，建设了碾压混凝土薄拱坝．并在新疆地区北部等地严寒气候地带，修筑了一些碾压混凝土大坝．如石门子拱坝、特克斯山口电站左岸重力坝、喀腊塑克重力坝、冲乎尔重力坝、沙尔布拉克重力坝，防渗方式采用二级配碾压混凝土。2014年．位于吉林省吉林市的丰满水电站大坝重建工程采用了碾压混凝土重力坝．2015年．位于黑龙江穆棱的奋斗水库采用了碾压混凝土重力坝。这其中．坝高109m的石门子拱坝是我国首次在高寒地区建成的碾压混凝土高拱坝．坝高121．5m的喀腊塑克重力坝是我国乃至世界上首次在高纬度地区修建的hm级全断面碾压混凝土重力坝。这些大坝的成功建设，表明高纬度、严寒、高温差地区极端恶劣气候条件下．建设碾压混凝土大坝的相关技术已逐步走向成熟。在此过程中。中国水利水电第十六工程局有限公司作为国内最早参与碾压混凝土大坝建设．并完建了2015年前世界最高碾压混凝土大坝(光照水电站大坝)的施工单位．参与承建了上述工程中的喀腊塑克水利枢钮重力
坝、沙尔布拉克水电站重力坝、丰满水电站重建工程重力坝、穆棱奋斗水库重力坝以及承德市双峰寺水库碾压混凝土重力坝等项目，为高纬度、严寒、高温差地区极端恶劣气候条件发展完善碾压混凝土筑坝施工技术作出了贡献。
2、国内外严寒地区修筑的主要碾压混凝土大坝
国内外主要碾压混凝土大坝见表1。

表1中，俄罗斯的基柳伊、布列斯卡亚虽然多年平均气温达约一5℃．但主要采用较大厚度的常态混凝土“金包银”方式：美国的上静水工程也采用常态混凝土“金包银”方式；蒙古的泰西尔采用坝面防渗膜防渗方式：喀腊塑克工程和沙尔布拉克工程的多年平均气温与美国的上静水工程较为接近．而喀腊塑克最低气温约一50℃．泰西尔最低气温约一51℃，上静水最低气温约一35℃．应该说喀腊塑克工程是在建设环境较为严苛的条件下．建成了采取全断面碾压混凝土这一型式结构的hm高坝。

投稿会员：芳华