科创中国
一种混凝土大坝沉箱加固方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2022-12-08 16:34:24
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 董娇 | 2022-12-08 16:34:24
混凝土大坝在长期运行期间，在各种荷载作用下往往会出现开裂，影响大坝安全性和抗渗性能，降低大坝耐久性，需要进行加固处理。在加固工程中，针对不同大坝的实际情况,般可采用坝体表面处理、灌浆处理、坝后加固和坝前加固等方法。本发明的目的是利用沉箱施工技术，提出一种新的大坝坝前加固施工方法，不再需要放空水库，大大减少了加固施工对大坝运行的影响。同时，利用抛石型堆石混凝土施工方法,可以进一步发挥堆石混凝士综合的优良性能，减少施工成本，加快施工工期。
本发明是在对已有的混凝土坝加固方法、沉箱施工方法及抛石型堆石混凝土施工方法进行综合分析研究的基础上，提出的-种新型混凝土坝加固技术。与现有技术比，本发明具有以下优点及突出性效果:适用于不同类型的混凝土坝加固，采用坝前加固方式，有利于大坝防渗，避免坝后加固方式中，坝体加固与坝后厂房的矛盾，适用范围更加广泛;在坝体加固的施工过程中无需放空水库，可以实现加固施工过程中水库效益的无间断发挥，减少加固施工引起的水库发电等效益的损失;采用抛石型堆石混凝土以及普通型堆石混凝土进行施工，可进一步降低施工设备要求，加快施工速度，降低施工成本，并且可以充分发挥堆石混凝土密度较普通混凝土密度大的优势，在重量满足要求的条件下可以减少施工混凝土方量。
一般而言，坝体表面处理仅适用于有干燥丁作面的情况下，对于坝体下游面或坝体顶部的表面裂缝比较合适。在有灌浆条件的地方，采用灌浆处理也是加固坝体的有效方式，但应用条件受到限制。对于坝体开裂范围较大，坝体应力和稳定受到较大影响时，为了保证大坝的安全，往往需要采用加宽坝体的方式进行全面加固。加宽坝体的方式一般有坝后加固和坝前加固两种方式。采用坝后加固方式，可以不需要放空水库，减少加固施工的影响，但是，坝后加固一般对提高大坝抗渗性能不利，特别是有坝后厂房的大坝，采用坝后加固困难更大。采用坝前加固方式，可以提高大坝抗渗性能，特别对加强坝踵部位特别有利，但是，一般条件下，坝前加固或者需要进行水下施工;或者需要放空水库，将坝前淤积的淤泥清除后施工，使得坝前加固施工对大坝运行的影响很大。本方法降低施工设备要求，加快施工速度，降低施工成本，并且可以充分发挥堆石混凝土密度较普通混凝土密度大的优势。
清华大学金峰教授团队发明的堆石混凝土筑坝技术，是近20年来中国以至全世界发展最迅猛的大坝设计与施工技术之一，该技术充分利用原材料，环境友好，通过一系列的室内和现场试验研究表明，堆石混凝土具有良好的综合性能，并在简化工艺、取消温控和提升材料抗裂性能等方面有突破性进展，成功解决了温控防裂这个混凝土坝领域百年来的核心难题。截至目前，在金峰团队的技术支持下，在祖国20余个省、市、自治区推广应用了200余个堆石混凝土工程，建成了超过150与座堆石混凝土大坝。
本方法大大简化了施工工艺和所需施工设备，施工速度得到大幅度提高，使用大量块石和卵石，每方堆石混凝只需要 40%到50%的混凝，有效降低 30%以上的混凝土成本。
本技术基于国家发明专利——一种混凝土大坝沉箱加固方法，通过一系列的工程经验实践验证了其可行性。后期将通过技术咨询、技术服务等方式与需求单位展开深度合作。
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