Page 16 - 2022年第53卷第9期

游坝面多个坝段中部出现了表面温度裂缝，并在满库水压力下进一步发展为劈头裂缝；观音岩碾压
混凝土重力坝 ［１４］ 在蓄水后受结构体系复杂、多次气温骤降、部分 区 域最 高 温 度超 标等 因素 综合作
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用，左岸 １１、１４、１６坝段上游面出现竖直的劈头缝，其中 １４坝段裂缝贯通至大坝下游面，事后
采取水下修补。
通过采用预冷骨料、仓面控制、冷却通水、表面保温等温控措施，碾压混凝土坝的开裂情况得到
了明显改善，但并未得到完全控制。传统的碾压混凝土坝普遍采用中热水泥混凝土，低热水泥在三
峡、溪洛渡、向家坝、乌东德、白鹤滩等常规浇筑水电工程 ［１６］ 的成功应用表明，低热水泥混凝土具有
绝热温升低、早期发热慢、发热周期长等特点。针对低热水泥碾压混凝土坝温控特性的通水策略研究
工作，国内外文献和工程案例还未见报道。如何针对低热水泥材料特性与碾压混凝土坝施工过程，以
温控达标、经济合理和工艺简化为原则，制定最优分区通水策略，并依托清华大学研制的智能通水
２．０系统 ［９ － １０，１７］ ，实现低热水泥碾压混凝土坝的适应性通水具有重要意义。
本文结合乌东德低热碾压混凝土二道坝的施工温控实践，首先分析工程温控防裂难点和挑战；其
次利用乌东德拱坝的智能温控相关数据，基于低热水泥碾压混凝土的热力学特性，建立乌东德二道坝
三维数值分析模型，分析全坝不同分区温度换热规律，并研究二道坝低热水泥碾压混凝土的适应性智
能通水冷却判断准则、方法和适应性通水策略；最后分析在乌东德二道坝的应用情况。

２ 工程温控防裂难点与挑战

２．１ 乌东德二道坝简介 乌东德二道坝位于金沙江下游干热河谷，处于大坝泄洪中心线下游约 ３５５ｍ，
是枢纽主要泄洪消能建筑物之一，也是我国首座全面采用低热水泥碾压混凝土浇筑的百米级碾压混凝
土重力坝。坝顶高程 ＥＬ８２５．５ｍ，建基面高程 ＥＬ７３０．０ｍ，坝高 ９５．５ｍ，分为 ７个坝段，碾压及常态混
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凝土方量共约 ４６．６万ｍ 。以低热水泥碾压混凝土为主要筑坝材料（图 １（ａ）），主要配合比：（１）三级
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配 Ｃ １５碾压混凝土 Ｒ Ⅰ，用于坝体内部，约 ３６．２万ｍ ；（２）二级配 Ｃ ２５碾压混凝土 Ｒ Ⅱ，用于坝体
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靠近下游面 ２．０ｍ范围内，约 ２．２万ｍ ；（３）三级配 Ｃ ２５碾压混凝土 Ｒｂ Ⅱ ，用于坝体靠近上游面 １．２ｍ
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范围内，约 １．５万ｍ 。
乌东德二道坝于 ２０１８年 ４月 １１日开始浇筑，２０１９年 ６月 １８日全线封顶，ＥＬ８１９ｍ高程以上作为
整块浇筑，ＥＬ８１９ｍ高程以下分为左、右两块浇筑，其中左块为①—③坝段，右块为④—⑦坝段，分
为 ２１层施工。二道坝分区为脱离基础约束区、基础强约束区、基础弱约束区（图 １（ｂ）），分区温控标
准见表 １。

图 １ 乌东德二道坝结构分区图（单位：ｍ）

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