摘要：西藏地区海拔高、地域辽阔、水力资源十分丰富，其可开发量达5600万kW，占全国的1/6，仅次于四川省，位居全国第二位。但由于大部分地区高寒缺氧，环境艰苦，地质条件复杂，施工条件极差，目前已开发利用量尚不到可开发利用量的0.5%，能源不足严重制约着西藏地区经济的发展。在党中央、国务院的高度重视下，为适应西藏地区国民经济发展的需要，近10年来西藏羊卓雍湖、查龙、满拉、沃卡河一级水电站、普兰、扎达、阿涡夺、金河、直孔、狮泉河等水电工程相继开工兴建并陆续建成发电，随着西部大开发战略的实施，西藏地区的经济得到了快速的发展，水电能源开发作为一项基础性的能源，也必将迎来新一轮的开发高潮，为此，将高海拔高寒水电施工的情况给以介绍。
关键词：西藏；高海拔；缺氧；水电；施工技术
1 高海拔高寒地区水电工程施工技术
1.1 高海拔地区常温混凝土施工特点
高海拔地区地表水的快速蒸发和昼夜温差会使混凝土温度应力大于收缩变形，成为混凝土质量控制的重要组成部分。为了降低混凝土温度应力，有效控制表面收缩，在混凝土配合比中，有必要使用水化热相对较低的水泥，并在此条件下用粉煤灰等代替胶凝材料。在混凝土耐久性达到标准的环境中，必须保证混凝土的功能和质量形式。从配合比的角度来看，高性能混凝土可以满足恶劣环境下的工程需要。利用紫外线、砂、盐、冻融破坏和温度疲劳作为整个水电建设的基础，对延长建筑材料的生命周期也具有重要作用。此外，混凝土的配合比设计必须根据混凝土的相关指标选择正确的外加剂，这样才能有效地减少混凝土的水泥用量，控制水的用量，同时降低水化热，同时保证混凝土的性能。
1.2 高海拔地区寒冷季节混凝土施工
高海拔水电工程与其他水电工程基本相同。混凝土的施工周期一般较长，冬季施工是不可避免的。在冬季水电工程混凝土施工中，一般采用孔内孔外施工，以保证混凝土在较低温度下的施工质量。在钻孔施工中，如果外部温度低于12℃，则采用一定的保温措施。这些措施可以使洞内温度达到5℃或以上。在这种温度环境下，混凝土的拌合及设备的运输均能满足施工质量要求。针对具体的低温条件，对混凝土施工的配料需要采取一定的加热措施加以改进。水的温度反过来又保证了混凝土的质量。对于洞外露天混凝土施工，要根据合理的条件安排施工过程，使露天混凝土施工尽可能安排在冬初和冬末阶段。由于这段时间的外部温度环境不够冷，可以采取一定的保温措施来保证工程的质量。然而，无论在什么施工阶段，温度环境都必须实时监测。一旦温度超过标准，施工就会停止。此外，还应考虑冬季高海拔地区的缺氧问题，一旦氧气含量低于标准，施工立即停止。
1.3 高海拔高寒地区水电工程土石坝施工特点
西藏地区经济欠发达，大部分地区覆盖较深，当地土石坝是主要坝型之一。根据不同的施工方法，土石坝可分为填筑与碾压、水力充填、注水和定向爆破。目前，充填和轧制方式仍然是最主要的。碾压土石坝施工，包括平整场地、筑路、架设水电线路、修建临时房屋、清理地基、排水等前期准备工作，土石方开挖、运输、卸载、压实等基础作业。作为基本作业提供保障的辅助作业，如清理堆场盖板、清除杂物、排干坝面、凿加水等，以及修复坝坡、铺装等附加作业。石、植草等。高海拔地区寒冷、缺氧等环境因素受人类作业不安全因素的影响。此外，建筑发电一般采用临时发电机组，高含油原油不能充分燃烧，导致机械运行受到电力不稳定等外部因素的影响。高海拔地区土石坝建设必须在建设的黄金季节抓好，否则一旦错过建设进度将受到很大影响。
1.4 高海拔地区水电工程施工的后勤保障
1.4.1 对施工设备机械效率的影响
据气象观测统计，在海拔4000米左右时，施工机械的性能受到严重影响，施工机械的性能、效率和产量都大大降低。有些电气元件甚至不能适应高海拔气候条件，特别是在海拔4000米以上的地区，机械效率约等于0.60~0.75的标准。夏季略高，冬季略低；进口设备略高，国产设备略低；电动设备略高，油动设备略低。施工人员的劳动效率降低，气候条件影响工程机械的产量，它的输出只达到额定输出力的一半左右。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，工程机械在高海拔气候条件下使用，机械磨损增加，容易损坏，使用寿命显著降低，折旧加速，导致建设成本上升。
1.4.2 高海拔地区水电物资材料供应特点
由于气候恶劣，环境恶劣，地质条件复杂，运输战线长，运输不便，物资设备及配件供应困难。因此，工程技术和经济决策因素越来越特殊，直接影响着施工。组织设计中一些参数和指标的选择对项目的技术管理、工期和工程造价都有很大的影响。公路运输将建设高海拔水电工程所需的各种物资、永久性设备、工程机械设备等带入公路。车辆的长途运输不仅限制了设备的选型条件，而且增加了设备损坏的比例，则损害率倍增。多年来，西藏大型水电工程、钢材、水泥等主要建筑材料主要依靠内地供应。例如，阳湖水电站、曼拉水利枢纽等主要工程所使用水泥80%为甘肃永登水泥，金河水电站为四川峨眉山水泥，只有主体工程的直孔水电站使用的是拉萨水泥厂的水泥。
2 堆石混凝土、自密实混凝土应用特点分析
高海拔高寒地区土石坝的施工特点是采用堆石混凝土。作为一种新型的大体积混凝土施工技术，大量的砌块作为建筑材料，充分发挥了低水化热自密实混凝土的性能优势，弹性模量等基本力学性能与普通大体积混凝土相似，也具有以下特点和性能优势。
2.1 低水泥用量与低水化热
堆石混凝土以大量的石材（约55%）为主要建筑材料，只需要45%的特殊自密实混凝土来填补空隙，保证了低水泥消耗的实现。常规大体积混凝土的实际水化温升约为10℃，必须采取温度控制措施，在施工过程中可以减少用于堆石混凝土的水泥用量，甚至可以取消温度控制措施。
2.2 高密实度与高强度保证率
具有超强穿透填充能力、高粘结力的专用自密实混凝土，能保证堆石混凝土的充填密实，提高混凝土和块石表面的粘结力，最终形成完整密实，有高强度保证率的堆石混凝土。实测数据表明，堆石混凝土的实际密度大于普通混凝土，具有很好的强度性能和抗渗性能。
2.3 显著提高工效，缩短工期
特殊的自密实混凝土具有超强的渗透充填能力和高的粘结力，可以保证石填料混凝土的充填和压实，提高混凝土与石材表面的粘结力，最终形成完整致密、高强度保证率的堆石混凝土。实测数据表明，堆石混凝土的实际密度大于普通混凝土，具有良好的强度性能和抗渗性。
2.4 显著降低施工成本
与其他大体积混凝土施工技术相比，堆石混凝土技术由于使用了大量的砌块，水泥用量低，简化了工艺，提高了工作效率，大大降低了施工成本。
2.7层间抗剪能力强，简化凿毛工序
堆石混凝土的施工工艺会有大量裸露的石材边角，增加了混凝土层与层之间的接缝面。混凝土与石材边缘的连接可以提高堆石混凝土层间的抗剪强度，可以免除或简化层间结合面凿削工艺。
综上所述，高寒水电工程在混凝土施工、土石坝施工和工程质量保证工作中，由于特殊的温度和气候条件，施工难度较大。因此，在高寒水电工程建设中，有必要制定相应的技术措施，合理安排施工程序，把握施工时机等，针对项目特点做好工程支持工作。这些工程施工技术的特点应作为项目投标工作的重点考虑因素，使适合高海拔高寒水电工程的施工单位能在项目开始阶段就参与到项目施工中来。
参考文献：
[1]刘汉林，张文海.浅谈西藏地区水电勘探施工管理与技术要点[J].陕西水利，2016（05）：28-29.
[2].西藏地区水电工程施工综述[J].水利水电施工，2000（Z1）：59-61.
[3]周昭强.总结高海拔水电施工经验促进西藏水利水电建设[J].四川水力发电，1996（01）：1.
论文作者:陈勇,吴海龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签：混凝土论文; 地区论文; 高海拔论文; 西藏论文; 密实论文; 水电论文; 土石论文; 《基层建设》2019年第12期论文;