浅谈锦屏水电站高拱坝混凝土快速施工技术

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浅谈锦屏水电站高拱坝混凝土快速施工技术

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-19 1645


1 、工程概况

锦屏一级水电站大坝为世界第一高拱坝,坝顶高程1885m,建基面高程1580m,最大坝高305m,正常蓄水位1880m,死水位1800m,拱冠梁顶厚16m,拱冠梁底厚63m,最大中心角93.12º,顶拱中心线弧长552.23m,厚高比0.207,弧高比1.811。设置25条横缝

鉴于复合土工膜部分现场观测成果合成材料在工程应用中具有一定的抗老化能力,故有些国家的某些文件中对其使用年限作了较为宽限的规定,如前苏联BCH07-74《土石坝应用聚乙烯防渗结构须知》中规定,聚乙烯土工膜可用于使用年限不超过50年的建筑物。奥地利林茨公司发表的“聚丙烯复合土工膜土工合成材料的长期性状”一文中的结论写道:“对聚丙烯的15年以上的现场应用经验表明,它们的化学和生物稳定性高;织物的最大损坏是在施工中;铺设以后没有大变化;……可预期超过100年的稳定性。

,将大坝分为26个坝段,横缝间距在20m~25m,平均坝段宽度为22.6m,施工不设纵缝。在12#~16#坝段的1700m高程上布置5孔导流底孔,在11#和17#坝段的1750m高程上布置2孔放空底孔,在12#~16#坝段1789m~1790m高程上设5个泄洪深孔,在12#~16#坝段布置4孔表孔溢洪道。

由于前期地质原因,大坝开挖滞后近9个月,为保证首台机组发电目标,砼浇筑工期需压缩近9个月。因此大坝砼施工强度大大提高,高峰施工强度高达10万m3/月。为保证合同工期首台机组按时发电目标,必须合理优化施工方案,实施连续、高强度、快速施工。

2 、施工方法

2.1施工布置

(1)砼施工主干道路规划

大坝砼由缆机运行标将砼提供至浇筑仓面。大坝施工辅助材料运输分别由二坪综合厂等通过主干道路运输至左岸EL1885m辅助供料平台或上游围堰临时取料平台,由缆机或坝前布置的QTZ400建筑塔机吊运入仓。

(2)砼供料系统布置

左岸大坝砼由右岸高线砼拌和系统生产,业主负责运输至浇筑仓面。

(3)大型辅助起吊设备规划布置

本标段砼浇筑主导机械设备为业主提供的4台30t缆机,在垫座砼浇筑前,4台缆机均已投入运行,不能满足垫座和大坝砼浇筑。2010年9月增加一台缆机,10月投入运行。前期主要用于浇筑左岸垫座砼,从2011年3月开始投入大坝岸坡坝段的浇筑。

由于缆机使用非常紧张,没有用于材料吊装的机会,为保证砼的入仓尽量减少缆机的辅助作业时间、保证坝体砼浇筑强度,在大坝上游布置1台QTZ400塔机主要用于大坝钢筋、模板等辅助材料的吊运。

(4)大坝坝面施工交通布置

为满足大坝施工人员交通、小型设备及材料的运输要求及坝体施工风水电管线布置需要,在坝体下游面布置施工栈桥。上下两层水平栈桥之间采用钢爬梯或钢转梯连通,同时在开挖边坡侧采用水平梯和钢爬梯将坝面施工栈桥与坝肩开挖期布置的施工通道连通,构成从坝肩EL1885m平台或坝肩开挖边坡至坝面主要施工通道。

2.2仓面工艺及组织

2.2.1 砼仓面工艺设计

施工前根据不同仓号的特点,对浇筑仓号制定完善的工艺流程及仓面设计,其内容包括浇筑块单元编号、仓面结构形状、浇筑面积、埋件位置、冷却水管埋设、砼的级配、种类、性能和数量、浇筑方法、浇筑时间、浇筑手段、缆机数量和控制范围、浇筑强度、砼入仓温度、设备及人员配置、温控措施、浇筑注意事项及有关工艺设计图等。并对浇筑过程中可能发生的不利因素作出预测和提前制定相应的应急措施。并在该仓面设计中将对砼的防雨、防风、排水设施和温度检测控制措施做出详细的规定。

2.2.2 仓面设备资源配置

(1)配套设备:仓面按一台缆机配备一台平仓机和一台振捣台车,一个仓号配备及12~16台振捣棒,6~8台喷雾机。

(2)人员配置:按缆机分组进行配置,一般情况配置为8~10人/台缆机,结构复杂仓号根据情况增加。

2.2.3管理体系

为了确保施工进度及施工质量,成立了管理领导小组,主要由项目生产管理人员和作业队长等组成。每个仓面设置指挥人员一人,每台缆机设置指挥人员2人,另外仓内配1~2名盯仓质检员。从备仓开始对施工过程进行过程监控和跟踪检查。

2.3施工工艺

2.3.1 钢筋施工

由于大坝廊道、孔洞较多,钢筋量较大,除局部不便施工部位采用焊接外,均采用套筒连接方式,加工厂套丝,现场拿套筒连接即可,大大加快了仓号钢筋施工速度。

2.3.2 模板施工

模板安装施工是备仓速度的重要环节。根据大坝特征及施工需要,周遍全部采用悬臂大模板。3.0m或1.5m浇筑层时,上下游采用3×3.3m,横缝面采用3×3.1m大模板;4.5m浇筑层时,上下游采用3×4.95m,横缝面采用3×4.7m大模板(4.5m升层)。廊道全部采用定型钢模板,并采用定型拱架和支撑。通过以上模板,立模、拆模速度快,施工效率大大提高,保证了快速施工和外观质量。

2.3.2 浇筑施工

(1)下料:严格按照仓面设计,定线定点下料。

(2)平仓:大面采用平仓机平仓,下料后立即进行平仓作业,平仓方向、次序严格按照仓面设计进行。

(3)振捣:大面采用振捣台车进行振捣,平仓后立即进行振捣作业。

3 、快速施工进度所采取的特殊手段

(1)增加资源、优化组织、加快备仓进度

增加资源投入在施工中不断总结,合理组织、优化施工,大大加快了备仓速度。

(2)提高浇筑升层及4.5m升层研究

除河床坝段底部盖重灌浆部位采用1.5m升层外,全部采用3.0m升层。并在后浇块进行了4.5m升层研究、试验取得了成功,并进一步在后浇块进行了推广实施,大大加快了施工进度。

(3)改善浇筑工艺

采用宽条带定点下料,充分合理利用缆机,从而达到快速施工的目的。例:13#-27(EL1643m~EL1646m)(4)连仓浇筑和无缝转仓技术

锦屏一级大坝为左右岸两家施工单位,每个施工单位连续浇筑2~3个仓号,采取无缝转仓技术,即一个仓号浇筑完成后,直接把施工机械设备吊运到相临坝段进行浇筑,减少了机械设备单独吊出入时间。

在8月份的施工中,我工区克服了缆机使用紧张,拌和楼影响等诸多不利因素,顺利完成了业主制定的赶工发电8月节点目标。

4 、结语

高拱坝砼施工的关键是解决施工手段,本工程在施工中在大坝上游增加了塔机作为辅助吊装手段,并同时采用3.0m 和4.5m升层进行施工,所有廊道等复杂结构均采用整体定型模板和大模板施工,加快了备仓速度。在砼浇筑中采用定点下料和无缝转仓技术,大大提高了缆机的效率和利用率。所以合理的施工组织、科学管理、先进的施工技术和材料机械设备是保证施工质量,加快施工进度的前提。快速施工,尽量减少坯层覆盖时间是保证砼施工质量和实现砼温控目标的有效措施。

参考文献:

[1]SL282-2003,混凝土拱坝设计规范[S].

[2]DLPT5148-2001,水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S].

[3]DLPT5144-2001,水工混凝土施工规范[S].

[4]DLPT5346-2006,混凝土拱坝设计规范[S].

[5]钟登华,郑家祥,刘东海,等.可视化模拟技术及其应用[M].北京:中国水利水电出版社,20021

作者简介:

马福军(1979-),男,河南信阳人,项目工程部副主任,助理工程师,从事水电工程施工技术与管理工作。


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