走进一项不同寻常的工程：加高一座已有70年历史的大坝

施工人员正在美国科罗拉多州丹佛附近的格罗斯水库加高大坝。（图片：Doka）

格罗斯水库坐落在落基山脉的山麓地带，地处偏远，位于一个高度封闭的山区内。

虽然它位于几乎完全被荒野包围的山谷低洼处，但它服务于东南方向约 20 英里（32 公里）处一个繁华且不断发展的都市区。

丹佛水务公司（Denver Water）负责施工/大坝安全的工程经理道格拉斯·雷特（Douglas Raitt）告诉《建筑简报》 ，虽然加高大坝是一个相对不寻常的程序，但早在七十年前，在最初的设计和建造过程中就考虑到了这种可能性。

自建成以来，该市人口几乎翻了一番，从约 40 万人增加到如今的 70 多万人，因此，耗资 5.31 亿美元的复杂项目也到了实施的时候了。

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雷特指出，最初的估算是将坝高增加约37米，但项目团队最终确定为40米（131英尺）。现有基础设施是一座由传统混凝土建造的重力坝。雷特指出，新坝将采用碾压混凝土，以阶梯状结构建造拱坝，这与20世纪50年代的最初设计有所不同。此外，该项目还在阶梯内安装混凝土和钢材，这些阶梯将沿大坝下游侧向上延伸约40米。

雷特补充道，关于扩建工程，“本质上，这是一个为期五年的项目，目的是在现有的格罗斯大坝上建造一个新的混凝土坝肩，格罗斯大坝本身高 340 英尺（104 米）。”最终的扩建工程将使整个大坝的高度达到 471 英尺（144 米）。

其他工程包括新建溢洪道、导流墙以及对原大坝溢洪道部分进行开挖。

雷特表示，水库建成后，预计将能收集更多积雪（丹佛市的主要市政用水来源），并能更好地储存和输送水源给都市区居民。大坝还将用于水力发电，项目完成后装机容量将达到8.1兆瓦。丹佛水务局认为，这将是美国规模最大的加高大坝项目，也是全球规模最大的碾压混凝土加高大坝项目。

关键规划工作于 2018 年启动，施工队伍于 2022 年春季开始动工。预计建设将于 2027 年完成。

格罗斯水库是如何变得越来越高的

这是2023年从美国科罗拉多州格罗斯水库大坝水库一侧拍摄的照片。大坝加高工程于2022年开工，旨在将大坝抬高约40米，预计将于2027年竣工。（图片来源：Adobe Stock）

格罗斯水库项目采用了许多独特的施工解决方案，尤其是在混凝土浇筑和模板方面。

“新大坝是弧形拱坝，所以我们在重力坝顶部加建了一个拱形结构。这样一来，坝体结构会更加纤细，同时也能充分利用其所依附的峡谷壁，”雷特解释道，并指出拱形部分也将采用碾压混凝土（RCC）。“我们增加了约84万立方码（642,226立方米）的混凝土，其中大部分是碾压混凝土，但这座大坝也采用了传统的混凝土面板，新的坝顶高程为7,421英尺（2,262米）。”

除了顶部施工外，还将从地面向上安装一套新的阶梯式结构，采用钢筋混凝土和钢面板混合结构。“我们希望这座建筑拥有非常耐用的表面。我们希望它能屹立千年，”雷特补充道。

雷特预计，11月底将是今年混凝土浇筑的最后阶段。“到了11月的第二周，我们这里夜间的严寒天气会逐渐蔓延到白天，那时碾压混凝土的施工季就结束了。”他说道。

截至发稿时，雷特估计该项目已完成约三分之二的混凝土浇筑。待2025年天气转暖后，混凝土浇筑工作将继续进行。

格罗斯水库工程的创新模板技术

美国科罗拉多州格罗斯水库大坝的台阶结构极具挑战性，需要独特的模板解决方案。（图片：Doka）

总部位于奥地利的模板和脚手架生产商和供应商 Doka 正在使用其 Xclimb 60 爬升模板解决方案、框架式 Framax S Xlife 模板系统以及 DokaXact 荷载和压力数字传感器进行现场施工。

多卡表示：“该模板系统采用水平调整功能，可在每次提升大坝坝面时保持拉杆间距，从而确保美观性和结构完整性。”

Doka补充说，模板组件的设计方式使得每24小时可以进行一次1.2米的提升。

多卡工程师告诉《建筑简报》，山区环境、老旧结构以及钢筋混凝土的使用都带来了不同的挑战，促使他们设计出独特的解决方案。“我们特制了可调整或延长的模板，利用滑移板和延伸板来改变模板的长度，以适应结构在每个施工阶段的长度变化，”团队表示。

格罗斯水库的独特之处还在于其阶梯式设计，多卡称之为“一种新的障碍”。

这是多卡公司为格罗斯水库扩建项目提供的定制模板解决方案的特写镜头。（图片：多卡公司）

“这种形状迫使我们使用全新的定制模板面板，”多卡工程师表示。“有了这些定制面板，我们可以将三层面板连接在一起，从而实现面板之间适当的荷载传递。”

但由于大坝的形状，随着工程的进行，每个台阶的长度都会发生变化。

“这意味着拐角处的设计会占用大部分时间，以确保我们考虑到每一步的长度变化，同时还要确保与浇筑步骤下方的两个步骤对齐，以便将荷载传递到现有步骤，”团队表示。

深入探讨格罗斯水库大坝扩建工程的技术细节

帮助解决问题的是 3D 工作流程，Doka 团队正在使用它来帮助理解并提供详细的准确性。

工程团队表示：“我们利用最新软件开发了一种自动化解决方案，编写脚本在 3D 工作空间中分析我们的设计。然后，该软件会按从东到西的顺序列出面板每个端点的精确坐标。”

随着项目的推进，Doka补充说，它将安装DokaXact荷载和压力传感器，用于实时监测混凝土。

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