长江科学院-获奖成果详情中国大坝工程学会科技进步奖

获奖名称: 高海拔寒冷地区高拱坝混凝土冬季浇筑防裂关键技术

获奖等级: 一等奖

获奖类别: 中国大坝工程学会科技进步奖

授奖单位: 中国大坝工程学会

完成单位: 中国水利水电科学研究院、华电金沙江上游水电开发有限公司、中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司、长江水利委员会长江科学院、中国水利水电第七工程局有限公司

获奖年度: 2024

获奖人员: 胡贵良、刘毅、刘强、张磊、夏勇、张冲、刘肖军、赵恒、张建峰、郑祥、朱振泱、徐中浩、辛建达、邱永荣、马晓芳

成果简介:高海拔寒冷地区冬季施工面临许多挑战：采用常规的施工方法极易造成冬季混凝土浇筑温度太低无法满足强度发展需求要求进而破坏混凝土拱坝的整体性；极端的昼夜温差条件和寒冷的水温使得混凝土表面容易出现裂缝并进一步发展，同时容易因为混凝土温度发展不合理而出现内部裂缝。与高纬度地区全天寒冷天气不同，高海拔寒冷地区昼夜温差较大但日均气温较高维度地区高，即时在低温季节，一天内存在适合浇筑的高温时刻，具备混凝土全年连续施工的可行性。基于上述原因，虽然目前高海拔寒冷地区尚未有混凝土坝实现冬季连续施工，但通过技术上的创新可实现该地区高拱坝冬季混凝土连续且高质量的施工。本项目通过研发新型的混凝土材料和保温材料、采用综合施工技术保障浇筑温度、开发智能温控系统软硬件实现全方位的预警和智能控制，实现叶巴滩混凝土拱坝全年连续施工且没有出现裂缝，项目主要创新成果如下：（1）提出了高海拔寒冷地区混凝土质量提升新技术。研发了高氧化铁含量人工砂中游离云母高效剔除技术；研制了适用于高海拔寒冷地区的玄武岩纤维混凝土；研发了混凝土新型保水材料及新型水工高性能抗冲耐磨材料。（2）提出了高海拔寒冷地区混凝土冬季连续施工综合保障技术。定量测试了初凝前混凝土的表面放热系数的导热系数，建立了浇筑温度和坯层覆盖时间、气象环境参数等因素的数学模型；提出了适用于高海拔寒冷地区混凝土浇筑温度控制标准；研发了保温新材料、组合结构与配套措施，构建了综合蓄热法和薄层短间歇法相结合的浇筑温度综合保障技术体系。（3）研发了高海拔寒冷地区智能温控防裂技术和系统。建立了保温效果实时评估和预警模型；开发了温度应力实时分析方法和软件；建立了混凝土坝全过程温控指标关联优化及动态调控方法与系统。项目具有显著的经济效益。