碾压式混凝土水电站围堰填筑施工技术(实例)

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碾压式混凝土水电站围堰填筑施工技术(实例)

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-19 1553


一、工程基本情况  某水电站为河床式电站,枢纽工程总体呈“十”字型布置,主体建筑物南混凝土重力坝、溢流坝、泄洪冲砂闸、主、副厂房等部分组成 纵向碾压混凝土围堰为永久建筑物,工程导流结束后不再拆除 纵向碾压混凝土嗣堰左侧设有4孔7.5mX10.0m 冲砂孔,底板高程798.0m,建基面高程794.5m,为了满足加固边坡、防止堰基掏刷及基础防渗要求,在堰基部位设置两道钢筋混凝土防渗墙(连续墙)。

 二、闸及堰地基特性  本工程场地南上层而下依次为粗砂及粗砂夹细砂.淤泥及淤泥质砂、蛎壳淤泥质中砂、粉质粘土、卵石,下伏花岗岩等。  三、施工导流方案和围堰材料选择  围堰施工必须先进行卜游围堰的施工后进行下游围堰的施工.必须先将上游的河水拦截.使河水往水闸排流的导流方式。堰顶高程为围堰下游平均高潮水位3.79m加风浪爬高加安全超高后取5.00m,堰底高程最低处为一1.9lm,堰高6.9lm。  由于围堰位置淤泥深厚,如采用土石混合围堰或土围堰,一是堰体不稳定,二是围堰工程相对较高,三是围堰施工工期长。经过论证,确定采用河道现有资源 — 砂。形成砂体围堰,其优点主要有:(1)就地取材,(2)确保堰体稳定,(3)有效降低施工工期,从而确保主体工程顺利实施 本 程围堰工程量主要有:堰体抛填砂:6746立方米;复合士工膜:1570平方米; 土工膜铺压砂袋:260立方米;袋装砂袋排水棱体:100立方米:龙口深处迎水面袋装砂压脚:20立方米;挖掘机挖除同堰两头与堤岸交接的条石护坡:1台班;堰址范围内杂草及红树林去除:15工日:PC200挖掘机拆除围堰:2台班;拆除围堰铲车外运:2台班。  四、围堰结构型式和防渗处理  水利工程围堰的基本型式及构造如下:  (1)不过水土石围堰  不过水土石围堰是水利水电工程中应用最广泛的一种围堰型式。它能充分利用当地材料或废弃的土石方,构造简单,施工方便,可以在动水中、深水中、岩基上或有覆盖层的河床上修建。但其工程量大,堰身沉陷变形也较大。  (2)过水土石围堰  当采用允许基坑淹没的导流方式时. 围堰堰体必须允许过水 因此.过水土石同堰的下游坡面及堰脚应采取可靠的加同保护措施。目前采用的有:大块石护面、钢筋石笼护面、加筋护面及混凝土板护面等。较普遍的是混凝土板护面。  (3 混凝土围堰  混凝土同堰的抗冲与防渗能力强.捎水水头高.底宽小.易于与永久建筑物相连接。必要时还可以过水,因此应用比较广泛。国内很多水利水电工程中均采用过拱型混凝土围堰作横向嗣堰.但多数工程还是以重力式混凝土围堰作纵向围堰。  (4)钢板桩格型围堰  钢板桩格型围堰按挡水高度不同.其平面型式有圆筒形格体、扇形格体及花瓣形格体等,应用较多的是圆筒形格体。  (5)草土围堰  草土围堰是一种草土混合结构.多用搁草法修建。草土围堰的断面一般为矩形或边坡很陡的梯形,坡比为1:0.2—1:0.3。是在施工中自然形成的边坡。  砂体围堰成败关键是防渗和控渗.即迎水坡土工膜防渗和背水坡导渗排水,防止砂堰体、堰基渗流失稳破坏,据此本工程围堰结构型式和防渗处理方案确定如下。  由于闸下游为感潮河段.围堰处潮涨潮落,因此.围堰按龙口段和非龙口段分两种不同型式 非龙口段迎潮水面高程3.79m 以下边坡比为1:3,高程5—3.79m 坡比为1:2;背潮水面高程边坡比为1:2。龙口段迎潮水面边坡比为l:3,背潮水面高程边坡比为1:3;堰体防渗处理采用堰脚铺设砂袋排

土工膜是一种以高分子聚合物为基本原料的防水阻隔型材料。主要分为: 低密度聚乙烯LDPE土工膜、高密度聚乙烯HDPE土工膜和EVA土工膜。1.幅宽、厚度规格齐全。2.具有优良的耐环境应力开裂性能及优良的耐化学腐蚀性能。3.优良的耐化学腐蚀性能。4.具有较大的使用温度范围和较长的使用寿命。5.使用于垃圾填埋场、尾矿储存场、渠道防渗、堤坝防渗及地铁工程等。

水棱体做为背水坡导渗排水。龙口段在堰体中增设袋装砂截流戗堤.戗堤顶宽2.0m。上下游边坡比为1:1.3,顶高程4.0m。  五、围堰施工  下游围堰填筑前必须先将围堰体底部的所有杂物、杂质清除出堰体断面以外.宜利于提高下游围堰体底部的防渗止水能力。  1、非龙口段堰体施工  围堰工程施工具体做法是用船只采砂运砂至围堰位置,用皮带机输砂抛——分段于水中平整成型,出水面后,每填筑50cm高冲水灌注密实,人工修理形成设计断面堰体;然后先进行围堰迎水堰面复合土工膜铺设并延伸至堰脚设计位置;而后进行人工袋装砂铺压和袋装砂压脚,最后抛填压堰脚,形成符合设计要求的围堰结构型式。  2、龙口段堰体施工  龙口段先用砂袋人工抛填成型,并对龙口段两侧已施工完成非龙口段上下游围堰面用砂袋裹头处理,再用皮带机输砂抛填;围堰合龙选择在低潮— — 涨潮— — 高潮周期内进行。复合土工膜、袋装砂压脚、排水棱体填筑等施工方式同上述。  3、确保上、下游围堰防渗工程施工强度  (1)风化砂填筑进占时,严格控制回填质量,确保沿防渗轴线上、下游5m范围内不得含有大于20em块石,为高压旋喷防渗墙施工创造条件。  (2)采用振孔高喷法和常规高喷法组织施工,发挥各自的优势,互相补充。研制改进振孔高喷等造孔机具,提高造孔速度,确保造孔精度。根据高压旋喷墙不同深度和墙下地质条件,制定不同的成墙措施.确保防渗施工质量。  (3)土石围堰高压旋喷防渗墙规模生产前.对钻孔、喷浆的有关参数、材料、设备性能及施工工艺措施等进行验证性试验。并掌握、了解既满足设计防渗要求,又安全可行的合理的施工参数。指导后期的规模施工。  4、复合土工膜施工  本围堰工程应达到确保主体 程安全施工和基坑渗水量小.围堰实施成效与否,关键在于复合土工膜施工效果.铺设复合土工膜主要过程如下:  4.1 堰面整坡:堰体形成后,按不同高程设计堰坡比要求进行整坡;  4.2 铺设复合土工膜:首先将复合土工膜安放在堰顶.自上而下滚铺.然后再将相邻的复合土工膜卷材向下滚铺.幅边按8~10cm进行整平搭叠焊接.之后进行砂袋铺压:水下部分需采用人工潜水定位.以做好迎水堰坡、堰脚及铺盖复合土工膜水下长度的正确铺设和搭接工作。  5、上、下游围堰防渗工程快速施工  上、下游土石围堰要实现12月20日闭气目标.必须在1个月左右完成2.01万平方米 的高压旋喷防渗墙和0.3万m 的帷幕灌浆施工。高压旋喷墙施工强度在同类工程中没有先例.其最大深度达35.5m,在同类工程中最深实例仪22m;且下游围堰为单排墙.堰体填筑水下风化砂限于工期同结时间短,要在满足质量要求前提下,保证施工进度是该项目的重点。其机具选型、施工工艺选择都必须慎重考虑。  六、围堰内水泵排水  排水取水口设在偏近上、下游围堰处,局部加深作为打消汇集点。上、下游各布设3台7kw离心式水泵及4台潜水泵排水。另布设4台潜水泵将水排至离心泵集水井处。  七、围堰维护  为确保围堰的安全.施工期间应有专人经常检查堰体的完好情况.做好外江水位的观测和记录.及时发现可能出现的渗漏,滑移等隐患现象。一旦发现问题及时组织进行修补、堵截,确保围堰体在施工过程中的安全。  围堰填筑施工应做到安全生产 确保施工时不出现任何安全事故。  八、围堰拆除   在拆除围堰之前.必须确保各期围堰导流任务完成.然后选用挖掘机挖装10t自卸汽车将其运至指定位置 用反铲挖掘机从围堰中间倒退式向两岸拆除,采用铲车运出.围堰拆除应保证底部清除到位.以满足水流正常通畅。  九、效益分析  本工程在施工之前采用了有效的导流方案,紧抓土,石围堰填筑质量,确保了围堰断面尺寸,进而有效管控施工水流,尤其是一期围堰工程曾经受到了当年台汛的残酷考验,在一定程度上反映出围堰的施工与设计都获取到了很大的成效。


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