沙沱水电站纵向混凝土围堰施工方案优化
| 摘要：沙沱水电站纵向混凝土围堰施工方案根据坝址区的实际地质地形条件、下游彭水水电站蓄水回水影响、乌江汛期洪水影响以及工期要求等因素的变化不断进行调整、优化，将水下混凝土施工由导管法施工调整为导管法施工为辅、进占挤压法施工为主，加快了混凝土施工进度，纵向混凝土围堰提前40d达到防洪度汛高程。根据施工现场实际情况的变化不断调整、优化施工方案是顺利完成水利水电工程施工的关键。 关键词：纵向混凝土围堰；施工方案；优化；沙沱水电站 1 概况 沙沱水电站位于乌江流域、贵州省沿河县城上游约7km处。电站一期截流的纵向混凝土围堰原招标设计为重力式碾压混凝土围堰，经设计方案优化，实际施工设计为重力式常态混凝土围堰。围堰长度为564.672m，上游端高程为307.00m，堰顶宽度1.5m;下游端高程为301.00m，堰顶宽度1.5m。纵向围堰两侧坡度均按1∶0.35设计。纵向围堰共分3个区:Ⅰ区围堰，桩号为导纵0-176.725～0-030.000;Ⅱ区子围堰，桩号为导纵0-030.000～0+177.125;Ⅲ区围堰，桩号为导纵0+177.125～0+387.947。围堰设计工程量50925m3 ，其中水下混凝土24632m3 、水上混凝土26293m3 。由于水下地形比原设计的更复杂，水下沟槽比设计勘探的更深、更宽，因此实际完成的工程量为5.8万m3 。 2 地形、地质和水文条件 坝址河段地形较为开阔，河谷呈不对称的“V”型河谷。河床中间有大型礁滩，礁滩宽10～50m，坝区河段内延伸较长，高程288.30～292.64m，大部分时间露出水面。礁滩至左岸15～25m，河床较浅，枯水期水深0.2～4.5m;礁滩至右岸25～87m，河床深4.5～30.4m，为纵向深槽。 坝址区出露奥陶系桐梓组#####（O1t ）至志留系龙马溪群（S1Ln ）地层。岩性包括灰岩、白云质灰岩、泥灰岩、页岩、砂岩等，沉积韵律明显。第四系规模极小，零星分布于Ⅰ级阶地和河床深槽。 坝址区乌江流向N47°E，枯水期河水位288.50m时，河面宽90～150m，最深处（河床高程253.50m）水深35.0m。 3 现场实际施工条件 3.1 地形地质条件 坝址区河床原始地貌的特殊性在于不连续的礁滩将坝址区的河道分为左、右河道，纵向围堰位于左河道，Ⅱ区子围堰的第6～15段和Ⅲ区围堰位于礁滩的左侧，有利于利用礁滩在围堰右边填筑临时土石围堰兼施工便道，方便人员、施工设备以及材料的进场。Ⅰ区围堰和Ⅱ区子围堰的第1～5段位于河道深水区，且跨围堰有5条4～8m深的溶槽冲沟，水流湍急，不利于混凝土施工。纵向围堰的施工难点和重点就在Ⅰ区围堰和Ⅱ区子围堰的第1～5段。 3.2 施工道路条件 纵向围堰施工期间，现场施工道路只有一条县镇交通的泥结石公路。为保证纵向混凝土围堰工程施工能顺利进行，结合现场实际情况和原有的地形地貌，充分利用一期开挖的弃渣来填筑施工便道，最终形成一条循环的、便捷的施工通道，解决了混凝土施工中的两个问题:①混凝土施工的交通问题;②为纵向围堰混凝土施工提供了一个静水环境，保证混凝土在静水条件下浇筑，从而保证了围堰混凝土的施工质量。 4 施工方案优化选择 纵向混凝土围堰施工期间，坝址区水位基本维持在290.00m左右。鉴于这种状况，前期考虑的方案是:围堰291.00m高程以下采取水下混凝土施工工艺进行混凝土浇筑，291.00～300.00m高程采取自卸车和长臂挖掘机配合入仓浇筑，300.00m高程以上采取履带吊或门塔机加卧罐入仓浇筑。该方案的水下混凝土工程量大，约3万m3 。水下混凝土施工速度慢、工程量大，很难实现纵向围堰5月底前达到度汛目标要求。 [Page] 随着围堰施工便道的不断填筑，围堰施工区所在左河床被施工便道从整个河床中分隔开来，形成一个封闭的静水施工区。鉴于Ⅱ区子围堰第6～15段和Ⅲ区围堰处的河水比较浅，及时调整施工方案:以施工便道为基础，在便道迎水面抛填黏土进行闭气，形成临时土石围堰，把Ⅱ区子围堰第6～15段和Ⅲ区围堰所在区域的河水抽干，形成混凝土干地施工条件。方案调整后，大大减少了水下混凝土施工工程量，由原来的3万m3 减至1.05万m3 ，加快了围堰施工进度。 综合考虑纵向围堰混凝土施工工期紧和乌江汛期水情影响以及下游彭水水电站蓄水回水影响等因素，沙沱水电站纵向混凝土围堰施工方案最终优化为:Ⅰ区围堰和Ⅱ区子围堰第1～5段291.00m高程以下水下混凝土由导管法施工调整为导管法施工为辅、进占挤压法施工为主，加快水下混凝土施工进度。Ⅰ区围堰291.00～303.00m高程由自卸汽车直接入仓，长臂挖掘机辅助平仓，303.00～307.00m高程由长臂挖掘机入仓和平仓，取消原方案中的履带吊或门塔机入仓的方案，简化了施工方法，提高了效率。Ⅱ区子围堰第1～5段291.00m以上由挖掘机直接入仓和平仓。第6～15段和Ⅲ区围堰依靠填筑的临时施工便道，抛填黏土闭气后形成封闭的土石围堰，抽干水后形成围堰混凝土的干地施工条件，Ⅱ区子围堰第6～15段291.00m高程以下由自卸汽车直接入仓，291.00m高程以上由长臂挖掘机入仓。Ⅲ区围堰300.00m高程以下由自卸汽车直接入仓，长臂挖掘机辅助平仓，300.00m高程以上由长臂挖掘机入仓和平仓，取消原方案中的履带吊或门塔机入仓的方案。施工方案的优化，极大地加快了混凝土施工进度，最终实现了各项节点目标。 5 结语 沙沱水电站纵向混凝土围堰施工方案根据现场实际情况的变化不断进行调整、优化，极大地加快了混凝土施工进度，比合同工期提前40d达到了度汛目标的要求，比合同工期提前6d实现围堰全线达到设计高程。 利用进占挤压法在2.0m以上水深的条件下浇筑水下混凝土是个大胆的尝试。在沙沱水电站纵向混凝土围堰施工过程中，在调整混凝土配合比和做好充分的施工准备的条件下，利用进占挤压法在2.0m以上水深的条件下进行水下混凝土施工。施工完成拆模后，经潜水员仔细摸探，水下混凝土外观质量良好，没有出现施工前预想的产生大面积蜂窝麻面的情况。 沙沱纵向混凝土围堰在2007年汛期经受住了洪峰流量的考验，现已担负起沙沱水电站的导截流重任，运行情况良好。 |
| 原作者： 朱国忠 |
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