房慶軍
(中國葛洲壩集團國際工程有限公司,北京 100107)
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老撾南澗水電站南壩壩體填筑施工重點及對策
房慶軍
(中國葛洲壩集團國際工程有限公司,北京100107)
摘要:以老撾南澗水電站壩體填筑施工為例,分析了填筑施工中的重點及難點,通過調查研究,制定了相應的施工對策,并介紹了壩料填筑施工的工藝流程及其方法,有效保證了大壩填筑施工的工程質量。
關鍵詞:大壩,填筑施工,壩料,作業面,道路規劃
南庫壩為粘土心墻堆石壩,壩頂高程1065.80 m,軸線長295 m,最大壩高94.8 m,壩頂寬度10 m,防浪墻高3.0 m,墻頂高程1 067.0 m,上游圍堰與壩體相連,是壩體結構的一部分。心墻頂部高程1 064.0 m,頂寬4 m,坡比1∶0.2;心墻上下游側均設置了Ⅰ,Ⅱ兩層反濾料,寬度各為2.0 m,寬度為5.0 m的過渡料,過渡層以外為主、次堆石體壩殼[1-3]。為滿足施工壩料運輸要求,上、下游壩坡布置兩道“之”字形上壩公路,公路寬8.2 m,上壩公路縱向坡比為12%。同時,在上、下游壩坡▽1 045.00 m高程布置一條2.0 m寬的馬道。上、下游壩坡采取上緩下陡的布置方式,綜合坡比約為1∶1.8。壩后坡腳及上壩公路設有排水明溝,大壩下游設量水堰,量水堰節水墻頂高程為▽970 m,底部坐落在基巖上。節水墻頂部高程與大壩下游邊坡間形成平臺[4-6]。主要施工項目包括:壩體粗堆石料(含上游圍堰)、過渡料、反濾料Ⅰ、反濾料Ⅱ、粘土料(含基礎面泥漿涂刷)、坡面塊石砌筑等填筑施工,以及壩頂結構、路面、節水墻等混凝土施工(工程量沒有統計壩頂結構、路面、節水墻工程量)。設計工程量壩體填筑總量為207.84萬m3。
1)老撾屬熱帶、亞熱帶季風氣候,5月~10月為雨季,心墻填筑受雨期影響因素較多,有效填筑時間約12個月,施工時間短,需要加快施工進度[7,8]。2)大壩填筑物料種類多,技術要求嚴,施工工序復雜,心墻填筑時段性強。施工中,合理規劃填筑分期,優化料源平衡方案,確保大壩填筑工程施工順利進行。3)大壩填筑高差大,兩岸邊坡陡峻,填筑施工道路布置較為困難。4)道路運輸流量大,壩體填筑的時候運輸高峰強度大約為21.35萬m3/月,交通安全問題突出。為了確保陡峭段道路有效寬度,采用設置鋼筋石籠的方式對道路進行加寬,并設置道路交通及車輛搶修隊及時處理交通故障。
施工進度方面為了減少心墻填筑對大壩的影響,擬采取枯水期填筑壩體中部心墻料、反濾料、過石料及部分粗堆石料,雨季填筑壩殼堆石料的方式施工,在保證大壩填筑施工質量的前提下,加快施工進度。首先劃分填筑作業面,為了使大壩填筑各個工序盡量連續施工,需在填筑作業時劃分成若干個工作面或作業單元,以提高壩面上各類施工機械的使用效率,提高上壩強度。根據填筑規劃,堆石體每個單元面積約4 000 m2~6 000 m2,以平行壩軸線劃分成條帶填筑作業大區,各作業大區可以根據實際情況劃分填筑單元。作業面劃分后,形成作業區流水循環、區內單元流水循環、單元內工序流水循環施工。單元循環的原則是:第一個單元鋪料平料,第二個單元灑水碾壓、質量檢查驗收,以此循環往復。壩料卸料方面,粗堆石料、心墻料采用進占法卸料。即自卸汽車行走平臺及卸料平臺是該填筑層已經初步推平但尚未碾壓的填筑面,有利于工作面的推平整理,提高碾壓質量。同時起到了細顆粒與大顆粒石料間的嵌填作用,有利于提高干密度,確保填筑質量,心墻部位也避免了汽車直接在已壓實土料面上行駛,造成剪切或超壓等現象。反濾料、過渡石料采用后退法卸料。即在已壓實的層面上后退卸料形成密集料堆,再用推土機平料。這種卸料方式可避免填筑料的分離或粗顆粒集中。鋪料上,根據技術要求,結合類似工程施工經驗,按照不大于壓實層厚的10%控制攤鋪層厚,經碾壓后達到技術要求層厚。具體參數通過碾壓試驗最終確定。
Ⅰ期度汛進度通過以下措施進行保障:1)對分區填筑進行項目分解,控制好關鍵工序和施工進度,并對影響進度目標的因素進行分析,確定相應的預控措施。合理劃分壩面施工區塊,形成流水作業面。2)心墻填筑期間,做好土料含水量條件和預防保護措施,減少返工、停工處理時間。密切配合完成各種觀測設備埋設,注意工序銜接,嚴格保護,避免返工、停工處理。3)做好道路規劃,加強道路設施的養護,成立專業道路維護隊,確保運輸道路通暢,成立專業機械應急小組,及時處理路面、壩面設備故障。4)規劃充足料源,滿足堰體填筑強度。5)按照設備配置,壩面平整、碾壓及挖裝設備與運輸設備相匹配,并補充大量新設備,確保填筑強度。加強設備的維護保養,確保出勤率。6)采用熟練的、富有經驗的操作手和機械手,在保障挖、裝、運、鋪、碾等設備充足和安全生產的基礎上,要求所有運輸車輛每次必須達到規定的體積或重量,每班基本達到規定的車數,提高車輛運輸上壩量和上壩強度;加強現場指揮和協調,盡量減少壩面行駛、等待或卸料時間;加強壩面調度與料場指揮間的溝通和聯系,保證壩面需用料在計劃內隨填隨到,提高運料、卸料、鋪料效率;所有挖、運、推、碾等設備操作人員實行現場交接班制度和現場吃飯制度,盡量縮短交接班時間,提高工作效率。7)設立激勵機制,實行聯產計酬的分配制度,調動施工人員的積極性。針對大壩填筑高差大,兩岸邊坡陡峻,填筑施工道路布置較為困難。結合利用上、下游壩坡設計“之”字形上壩道路,利用地形及壩體分期斷面等施工條件,在左岸下游岸邊坡布設上壩道路,并盡量與下游壩坡設計“之”字形上壩道路形成環行,解決高強度上壩填筑施工通道問題。
針對道路運輸流量大,交通安全問題突出,為了確保陡峭段道路有效寬度,可以采用設置鋼筋石籠的方式對道路進行加寬,并設置道路交通及車輛搶修隊及時處理交通故障。
老撾南澗水電站南壩壩體填筑施工難度大、方量大,存在問題較多,施工難度較高,本文通過對填筑施工重點、難點的分析,經過大量的調查研究,得出了相應的施工方案,針對劃分作業面、筑壩、填料、噴水等工序,制定了相關的難點解決施工方案,現場施工效果較好,解決了前期預計出現的問題,對現場的施工有較好的指導作用,節約施工成本200萬元,工期成本60 d,產生了良好的經濟效益和社會效益。
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South dam filling construction points and countermeasures of Nanjian hydropower station in Laos
Fang Qingjun
(China Gezhouba Group International Engineering Co.,Ltd,Beijing 100107,China)
Abstract:Taking the dam filling construction of Nanjian hydropower station in Laos as an example,the paper analyzes filling construction points and difficulties,formulates corresponding construction countermeasures through investigation,and introduces dam material filling procedures and methods.As a result,it effectively guarantees the dam filling engineering quality.
Key words:dam,filling construction,dam material,operation side,road planning
作者簡介:房慶軍(1983-),男,助理工程師
收稿日期:2015-10-28
文章編號:1009-6825(2016)01-0233-02
中圖分類號:TV731
文獻標識碼:A