沙沱水電站縱向混凝土圍堰施工方案優(yōu)化
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| 摘要：沙沱水電站縱向混凝土圍堰施工方案根據(jù)壩址區(qū)的實(shí)際地質(zhì)地形條件、下游彭水水電站蓄水回水影響、烏江汛期洪水影響以及工期要求等因素的變化不斷進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，將水下混凝土施工由導(dǎo)管法施工調(diào)整為導(dǎo)管法施工為輔、進(jìn)占擠壓法施工為主，加快了混凝土施工進(jìn)度，縱向混凝土圍堰提前40d達(dá)到防洪度汛高程。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的變化不斷調(diào)整、優(yōu)化施工方案是順利完成水利水電工程施工的關(guān)鍵。 關(guān)鍵詞：縱向混凝土圍堰；施工方案；優(yōu)化；沙沱水電站 1 概況 沙沱水電站位于烏江流域、貴州省沿河縣城上游約7km處。電站一期截流的縱向混凝土圍堰原招標(biāo)設(shè)計(jì)為重力式碾壓混凝土圍堰，經(jīng)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化，實(shí)際施工設(shè)計(jì)為重力式常態(tài)混凝土圍堰。圍堰長(zhǎng)度為564.672m，上游端高程為307.00m，堰頂寬度1.5m;下游端高程為301.00m，堰頂寬度1.5m?？v向圍堰兩側(cè)坡度均按1∶0.35設(shè)計(jì)。縱向圍堰共分3個(gè)區(qū):Ⅰ區(qū)圍堰，樁號(hào)為導(dǎo)縱0-176.725～0-030.000;Ⅱ區(qū)子圍堰，樁號(hào)為導(dǎo)縱0-030.000～0+177.125;Ⅲ區(qū)圍堰，樁號(hào)為導(dǎo)縱0+177.125～0+387.947。圍堰設(shè)計(jì)工程量50925m3 ，其中水下混凝土24632m3 、水上混凝土26293m3 。由于水下地形比原設(shè)計(jì)的更復(fù)雜，水下溝槽比設(shè)計(jì)勘探的更深、更寬，因此實(shí)際完成的工程量為5.8萬m3 。 2 地形、地質(zhì)和水文條件 壩址河段地形較為開闊，河谷呈不對(duì)稱的“V”型河谷。河床中間有大型礁灘，礁灘寬10～50m，壩區(qū)河段內(nèi)延伸較長(zhǎng)，高程288.30～292.64m，大部分時(shí)間露出水面。礁灘至左岸15～25m，河床較淺，枯水期水深0.2～4.5m;礁灘至右岸25～87m，河床深4.5～30.4m，為縱向深槽。 壩址區(qū)出露奧陶系桐梓組#####（O1t ）至志留系龍馬溪群（S1Ln ）地層。巖性包括灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、頁(yè)巖、砂巖等，沉積韻律明顯。第四系規(guī)模極小，零星分布于Ⅰ級(jí)階地和河床深槽。 壩址區(qū)烏江流向N47°E，枯水期河水位288.50m時(shí)，河面寬90～150m，最深處（河床高程253.50m）水深35.0m。 3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工條件 3.1 地形地質(zhì)條件 壩址區(qū)河床原始地貌的特殊性在于不連續(xù)的礁灘將壩址區(qū)的河道分為左、右河道，縱向圍堰位于左河道，Ⅱ區(qū)子圍堰的第6～15段和Ⅲ區(qū)圍堰位于礁灘的左側(cè)，有利于利用礁灘在圍堰右邊填筑臨時(shí)土石圍堰兼施工便道，方便人員、施工設(shè)備以及材料的進(jìn)場(chǎng)。Ⅰ區(qū)圍堰和Ⅱ區(qū)子圍堰的第1～5段位于河道深水區(qū)，且跨圍堰有5條4～8m深的溶槽沖溝，水流湍急，不利于混凝土施工?？v向圍堰的施工難點(diǎn)和重點(diǎn)就在Ⅰ區(qū)圍堰和Ⅱ區(qū)子圍堰的第1～5段。 3.2 施工道路條件 縱向圍堰施工期間，現(xiàn)場(chǎng)施工道路只有一條縣鎮(zhèn)交通的泥結(jié)石公路。為保證縱向混凝土圍堰工程施工能順利進(jìn)行，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和原有的地形地貌，充分利用一期開挖的棄渣來填筑施工便道，最終形成一條循環(huán)的、便捷的施工通道，解決了混凝土施工中的兩個(gè)問題:①混凝土施工的交通問題;②為縱向圍堰混凝土施工提供了一個(gè)靜水環(huán)境，保證混凝土在靜水條件下澆筑，從而保證了圍堰混凝土的施工質(zhì)量。 4 施工方案優(yōu)化選擇 縱向混凝土圍堰施工期間，壩址區(qū)水位基本維持在290.00m左右。鑒于這種狀況，前期考慮的方案是:圍堰291.00m高程以下采取水下混凝土施工工藝進(jìn)行混凝土澆筑，291.00～300.00m高程采取自卸車和長(zhǎng)臂挖掘機(jī)配合入倉(cāng)澆筑，300.00m高程以上采取履帶吊或門塔機(jī)加臥罐入倉(cāng)澆筑。該方案的水下混凝土工程量大，約3萬m3 。水下混凝土施工速度慢、工程量大，很難實(shí)現(xiàn)縱向圍堰5月底前達(dá)到度汛目標(biāo)要求。 [Page] 隨著圍堰施工便道的不斷填筑，圍堰施工區(qū)所在左河床被施工便道從整個(gè)河床中分隔開來，形成一個(gè)封閉的靜水施工區(qū)。鑒于Ⅱ區(qū)子圍堰第6～15段和Ⅲ區(qū)圍堰處的河水比較淺，及時(shí)調(diào)整施工方案:以施工便道為基礎(chǔ)，在便道迎水面拋填黏土進(jìn)行閉氣，形成臨時(shí)土石圍堰，把Ⅱ區(qū)子圍堰第6～15段和Ⅲ區(qū)圍堰所在區(qū)域的河水抽干，形成混凝土干地施工條件。方案調(diào)整后，大大減少了水下混凝土施工工程量，由原來的3萬m3 減至1.05萬m3 ，加快了圍堰施工進(jìn)度。 綜合考慮縱向圍堰混凝土施工工期緊和烏江汛期水情影響以及下游彭水水電站蓄水回水影響等因素，沙沱水電站縱向混凝土圍堰施工方案最終優(yōu)化為:Ⅰ區(qū)圍堰和Ⅱ區(qū)子圍堰第1～5段291.00m高程以下水下混凝土由導(dǎo)管法施工調(diào)整為導(dǎo)管法施工為輔、進(jìn)占擠壓法施工為主，加快水下混凝土施工進(jìn)度。Ⅰ區(qū)圍堰291.00～303.00m高程由自卸汽車直接入倉(cāng)，長(zhǎng)臂挖掘機(jī)輔助平倉(cāng)，303.00～307.00m高程由長(zhǎng)臂挖掘機(jī)入倉(cāng)和平倉(cāng)，取消原方案中的履帶吊或門塔機(jī)入倉(cāng)的方案，簡(jiǎn)化了施工方法，提高了效率。Ⅱ區(qū)子圍堰第1～5段291.00m以上由挖掘機(jī)直接入倉(cāng)和平倉(cāng)。第6～15段和Ⅲ區(qū)圍堰依靠填筑的臨時(shí)施工便道，拋填黏土閉氣后形成封閉的土石圍堰，抽干水后形成圍堰混凝土的干地施工條件，Ⅱ區(qū)子圍堰第6～15段291.00m高程以下由自卸汽車直接入倉(cāng)，291.00m高程以上由長(zhǎng)臂挖掘機(jī)入倉(cāng)。Ⅲ區(qū)圍堰300.00m高程以下由自卸汽車直接入倉(cāng)，長(zhǎng)臂挖掘機(jī)輔助平倉(cāng)，300.00m高程以上由長(zhǎng)臂挖掘機(jī)入倉(cāng)和平倉(cāng)，取消原方案中的履帶吊或門塔機(jī)入倉(cāng)的方案。施工方案的優(yōu)化，極大地加快了混凝土施工進(jìn)度，最終實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)節(jié)點(diǎn)目標(biāo)。 5 結(jié)語(yǔ) 沙沱水電站縱向混凝土圍堰施工方案根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的變化不斷進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，極大地加快了混凝土施工進(jìn)度，比合同工期提前40d達(dá)到了度汛目標(biāo)的要求，比合同工期提前6d實(shí)現(xiàn)圍堰全線達(dá)到設(shè)計(jì)高程。 利用進(jìn)占擠壓法在2.0m以上水深的條件下澆筑水下混凝土是個(gè)大膽的嘗試。在沙沱水電站縱向混凝土圍堰施工過程中，在調(diào)整混凝土配合比和做好充分的施工準(zhǔn)備的條件下，利用進(jìn)占擠壓法在2.0m以上水深的條件下進(jìn)行水下混凝土施工。施工完成拆模后，經(jīng)潛水員仔細(xì)摸探，水下混凝土外觀質(zhì)量良好，沒有出現(xiàn)施工前預(yù)想的產(chǎn)生大面積蜂窩麻面的情況。 沙沱縱向混凝土圍堰在2007年汛期經(jīng)受住了洪峰流量的考驗(yàn)，現(xiàn)已擔(dān)負(fù)起沙沱水電站的導(dǎo)截流重任，運(yùn)行情況良好。 |
| 原作者： 朱國(guó)忠 |
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