龍開口水電站河中深槽壩基部位處理綜述

李德寬

摘 要:龍開口電站在開挖階段發現深槽,超出設計預期,在國內類似工程項目中屬特例,且處于工程關鍵線路上,因此,深槽處理項目的施工是龍開口工程施工的重點。

關鍵詞:河中深槽處理

中圖分類號:TV543.82 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0056-01

龍開口水電站壩址位于云南省鶴慶縣朵美鄉境內,是金沙江中游河段規劃的第6個梯級電站,2010年10月份,9#～11#壩基驗收時發現尚未開挖到建基面,由龍開口籌建處組織迅速開展了地質補充勘探工作,鉆探發現存在深槽,深槽(原始河床)分布于10#～12#壩段基礎,深槽自上游至下游平面寬度約6.5m～22m,超出設計預期,在國內類似工程項目中屬特例;龍開口電站首臺機組計劃于2012年12月底投產發電,工程施工的關鍵路線項目為溢流壩(10#～12#壩段),位于10#～12#壩段的深槽制約了溢流壩段的混凝土澆筑,因此,深槽處理項目的施工是龍開口工程施工的重點。

1深槽處理設計方案綜述

根據深槽的地形地質條件,采用了鋼筋混凝土板洞挖全置換方案,即。

壩基設置跨深槽的13m厚鋼筋混凝土承載板,寬度20m～35m,下游延伸出壩面10m。承載板由下挖形成,兩側EL.1197.00m基巖以1∶0.3坡度下挖10m至EL.1187.00m,并在EL.1187.00m平臺距離卸荷面至少保留3m寬完整巖體,作為承載板的兩側支撐平臺。承載板底部為拱形結構,設置梯形鍵槽,并埋設回填灌漿和接縫灌漿管路,以便與下部置換混凝土形成整體;1∶0.3開挖邊坡設置插筋,以保證承載板與兩側邊坡結合良好。

為保證承載板底部砂卵礫石層開挖在干地施工,并綜合考慮深槽上游防滲、邊坡支護和上游圍堰滲水抽排的需要,在壩前設置防滲體,防滲體框格呈“井”字型結構,即在樁號壩上0+018.00m和壩上0+008.80m橫河向設2道1.2m厚鋼筋混凝土防滲墻,上下游防滲墻間順河向設置4道1.2m厚8m高鋼筋混凝土支撐墩,防滲墻及支撐墩基礎嵌入基巖2m。防滲墻及支撐墩頂部采用鋼筋混凝土厚板連成整體,下游面緊貼承載板,兩端置于深槽兩側巖體,框格間采用壓漿法固結灌漿,將框格間覆蓋層固結成整體。

承載板和上游防滲體施工完成后,立即進行承載板底部砂卵礫石層挖除,逐層開挖逐層進行洞壁噴錨支護,對于難以剝除的卸荷裂隙巖體,采用預應力錨桿和錨筋樁進行支護,其它部位洞壁采用隨機錨桿進行支護。

洞挖完成后進行置換混凝土施工,混凝土采用摻MgO微膨脹混凝土,MgO總含量約占混凝土總量的5%。置換混凝土側邊每澆筑一層混凝土進行固結灌漿,底部基巖采用與大壩基礎相同標準的固結灌漿處理。

2施工方案綜述

2.1 施工程序

深槽處理主要有深槽鋼筋混凝土承載板、深槽開挖及支護、深槽洞內支撐墻施工、深槽回填混凝土、上游防滲體、回填灌漿等項目。根據深槽處理設計要求和深槽的施工條件,深槽處理施工程序:承載板施工→第一、二道防滲墻形成→深槽洞內開挖、支護施工(包含支撐混凝土梁施工)→深槽洞內回填混凝土施工→洞內固結灌漿施工→護坦消能區結構混凝土施工→深槽洞外固結灌漿施工。

2.2 承載板施工

鋼筋混凝土承載板施工主要包括基礎開挖及支護、鋼筋混凝土澆筑等。

(1)基礎開挖及支護。

承載板施工時最大基礎厚度13m,開挖采用分層開挖方式進行,層厚3m。開挖時采用手風鉆進行孤石解爆,裝載機集渣、反鏟挖機挖裝、20t自卸汽車運輸出渣的方式進行。承載板基礎開挖完成后即進行兩側開挖邊坡的支護施工,采用潛孔鉆或手風鉆造孔、砂漿泵注漿,錨筋安裝。

(2)承載板混凝土澆筑。

承載板混凝土澆筑在基礎開挖支護完成后進行,承載板混凝土最大厚度13m,采用分層澆筑,分層厚度1.5m～4.5m,混凝土入倉方式采用了纜機入倉、真空溜槽入倉及混凝土泵等多種手段分部位入倉,人工振搗棒振搗。

2.3 上游防滲墻施工

防滲墻施工首先進行施工平臺的建造,并沿防滲墻軸線修建混凝土導向墻。防滲墻正式開工前,先沿軸線布設先導孔,用地質鉆機進行先導孔的鉆探施工。防滲墻成槽施工采用“鉆劈法”施工工藝,即用沖擊(反循環)鉆機鉆設主孔,鉆孔過程中采用泥漿固壁,隨后將鋼筋籠吊放入槽,扶穩下沉,混凝土入槽采用直升導管法澆筑。

2.4 深槽洞內開挖、支護

深槽洞內開挖的出渣方式采用自卸汽車直接出渣的方式進行深槽內開挖出渣。洞內石渣開挖主要采用挖掘機配20t自卸汽車出渣,挖掘機不易施工的地方和深槽底部采用人工開挖配20t自卸汽車出渣。深槽內軟石、強風化石盡量采用機械直接開挖,對不能使用機械開挖的石方,則用松動爆破分解,大孤石采用手風鉆進行解爆。深槽兩側圍巖支護隨開完逐層進行。

2.5 深槽洞內混凝土澆筑

洞內開挖完成后,立即進行深槽洞內回填混凝土。回填混凝土施工按從底部往上澆筑混凝土,常態混凝土按3.0m一層分層施工。碾壓混凝土采用連續升層。常態混凝土采用泵送入倉,碾壓混凝土采用自卸汽車直接入倉,頂部回填混凝土采用自密實混凝土。

2.6 深槽灌漿

深槽洞內兩測巖壁需進行固結灌漿、頂部回填混凝土與鋼筋混凝土承載板間需進行回填灌漿和接觸灌漿。根據深槽洞內施工條件和施工程序,深槽洞內兩測巖壁進行固結灌漿隨回填混凝土施工逐層進行。頂部回填灌漿和接觸灌漿采用在深槽頂部鋼筋混凝土承載板內分區預埋灌漿管至壩體廊道和大壩下游面,在洞頂回填混凝土澆筑完成后分別在壩體廊道內和大壩下游工作面進行回填灌漿施工;接觸灌漿在壩體廊道內進行,根據回填混凝土和鋼筋混凝土承載板內的溫度情況,在水庫蓄水前完成。

3結語

龍開口電站深槽自2010年10月份發現,至2012年4月29日處理完成,施工中采用了承載板的方式,承載板澆筑完成后上部大壩混凝土上升與下部洞內處理施工同步進行,大大節約了工期,是值得推廣的處理方式,根據龍開口深槽施工經驗,有以下幾方面的總結。

(1)地勘工作在工程建設中尤為重要,應加大對不可遇見地質情況的分析。

(2)深槽洞內洞外工程施工項目多,工序復雜,施工面狹窄,各施工項目間干擾大,難以協調同步施工,在施工中,應盡量根據施工條件,合理調配資源,保證施工進度。

(3)深槽處理洞挖的工作面狹小,施工中應加強設備配置和現場管理,有效拓展工作面。

(4)施工中安全問題突出,需加強安全教育培訓,確保安全、文明施工。

(5)深槽施工時,其他項目均處于施工階段,深槽又處于最低位置,因此外來水的控制及深槽積水排出工作尤其重要,應全面規劃,制定有效的備用方案。