蓋下壩水電站大壩混凝土垂直運輸方案優化

汪 洋

(西藏開發投資集團有限公司，西藏 拉薩 850000)

蓋下壩水電站大壩混凝土垂直運輸方案優化

汪 洋

(西藏開發投資集團有限公司，西藏 拉薩 850000)

結合蓋下壩水電站工程，分析了壩址地形條件，提出了混凝土垂直方案，介紹了混凝土垂直運輸方案的優化措施，以便順利實現大壩混凝土澆筑的目標。

混凝土，雙曲拱壩，垂直運輸，蓋下壩，塔機

1 工程概況

蓋下壩水電站開發主要以發電為主，同時作為長灘河上游的大型水庫工程，可調洪濟枯，改善生態環境，為當地旅游資源開發、水產養殖等提供物質基礎保障。樞紐布置由混凝土橢圓雙曲拱壩及左岸引水發電系統組成，水庫總庫容3.54×108m3，電站總裝機容量132 MW。工程規模為大(2)型，大壩及泄水建筑物為1級建筑物，消能建筑物為3級建筑物。

混凝土雙曲拱壩分為溢流壩段、非溢流擋水壩段，最大壩高160 m，壩頂高程394.00 m。壩頂拱冠梁長148.15 m，共分9個八段，3號～6號壩段為溢流壩段布置在主河床上，可以保證泄洪沿原河道主流方向平順地與下游銜接；左岸1號、2號壩段和右岸7號～9號壩段分別布置在兩岸為非溢流擋水壩段。泄水建筑物采用壩頂表孔跌流。泄洪表孔共3孔，每孔寬12.00 m，堰頂高程379.00 m。大壩設計混凝土總量25.25萬m3，其中壩體混凝土22.64萬m3。

2 壩址地形條件

壩址區位于云陽縣云峰鄉蓋下壩村下游約2 km的老鴉峽河段上，長灘河自西南而東北流向壩址，轉而向東再折向北流出壩址區。壩址枯水期河水位高程一般為268.2 m～269.7 m，水深約0.5 m～3.0 m，谷底寬30 m～60 m，呈狹窄的“V”形河谷，壩址處無階地。設計正常蓄水位392 m高程處，谷寬約100 m～120 m。壩址兩岸地形高聳陡峻，基巖裸露，兩岸谷坡坡度約60°～80°，山體高程600 m～700 m，相對高差150 m～300 m，巖層走向與河流流向間夾角約50°～80°，與壩軸線近于平行。

3 設計規劃混凝土垂直方案

設計規劃時根據壩址區的地形條件及水工樞紐布置等情況，為滿足蓋下壩水電站大壩混凝土澆筑及金屬結構安裝的需要，在壩軸線范圍內架設2臺起重量均為20 t的輻射式纜索起重機，跨度435 m。右岸為固定端，左岸為移動端。右岸固定端：塔架高度為16 m，塔架頂部鉸點高程為542 m。左岸移動端：輻射式纜機移動端采用無塔支架，塔架頂部鉸點高程為550 m。纜機平臺長度為104 m，平均寬度為18 m。在纜機的移動端490 m高程設15 m寬的供料平臺，長度為90 m。移動端和供料平臺均為巖石開挖平臺，最大邊坡高度為80 m，開挖坡比為1∶0.1，每20 m設置一道馬道，馬道寬度2.0 m。

根據設計概算，纜機平臺左岸行走平臺、左岸供料平臺及右岸固定端纜機平臺開挖、邊坡支護、基礎處理、混凝土工程量為：混凝土水平運輸道路修建2.85 km；纜機平臺土方明挖10 928 m3；石方明挖43 710 m3；石方暗挖12 910 m3，混凝土C30二級配11 356 m3；噴混凝土507 m3，鋼筋174 t；鋼材(QU80軌道)70 m；L=40 m，2 000 kN預應力錨索12束，φ28,L=6 m錨筋621根；纜機設備制造用2臺。

4 混凝土垂直運輸方案優化

工程進入建設階段時，根據現場地形條件，由于左、右岸上纜機平臺均坐落在絕壁陡峭山頂。右岸纜機錨固需要修建6.0 km臨時公路才能到達工作面，其中約1.2 km為盤山公路，且臨時公路需要架設跨長灘河架設鋼構橋、施工難度極大。而左岸纜機軌道行走平臺和供料平臺位于大壩正上方，纜機平臺施工與大壩基礎開挖不能平行施工，必須等纜機平臺開挖施工完畢后才能進行大壩基礎及邊坡開挖，嚴重影響大壩施工工期，將導致整個工程發電目標的順利實現。

經多次現場勘察，通過對纜機施工的難度、工期以及費用進行分析，并與安裝固定門機與移動門機組合、固定門機與塔機組合進行對比分析，邀請專家進行現場實地勘察與分析，最終決定對纜機施工方案進行優化，采用固定式門機與塔機組合作為大壩混凝土垂直運輸方案，該方案施工簡單、快捷，臨時工作量小，安裝設備現成，且垂直運輸能力完全能滿足工期及工程質量要求，完全能保證工程按期發電目標的實現。

4.1門機布置

根據大壩混凝土澆筑需要并結合工程整體施工計劃，大壩EL.321 m高程以下在左岸上游邊坡(3號壩段正前方)EL.284.5 m高程安裝固定MZQ1000圓筒式高架門機，MZQ1000圓筒式高架門機安裝吊臂長63 m，48 m范圍內起吊重量20 t，48 m范圍以外起吊重量10 t。承擔大壩EL.321 m高程以下1號～5號壩段和墊座混凝土垂直運輸，累計澆筑混凝土量7.5萬m3。

當大壩混凝土澆筑至EL.321 m高程時，利用2011年7月底8月高溫季節對門機進行二次拆裝，安裝高程抬高至EL.320 m高程，用以承擔大壩1號～4號壩段EL.321 m高程至EL.380 m高程混凝土運輸，累計澆筑混凝土量4.7萬m3。至此，纜機使命結束，在2012年汛前進行拆除。

4.2TC8039塔機布置

在大壩EL.320 m高程以下在右岸上游邊坡(6號壩段正前方)EL.316 m高程安裝固定TC8039-25爬升式塔機，45 m范圍內起吊重量20 t， 45 m范圍以外起吊重量10 t。承擔大壩EL.320 m高程以下1號～4號壩段和墊座混凝土垂直運輸，累計澆筑混凝土量3.24萬m3。

4.3D1500塔機布置

根據大壩混凝土澆筑強度安排，在大壩6號壩段壩上壩段EL.321高程布置D1500-63爬升式塔機，塔機中心距離現TC8039-25爬升式塔機中心距離為30.88 m、門機中心距離為65.17 m；距離右岸邊坡上游59.58 m，BF2橫縫距離52.36 m；安裝吊臂長度60 m，主要承擔3號、4號壩段EL.380 m高程以上，5號～8號壩段和9號壩段EL.321 m高程以上混凝土，累計澆筑混凝土量6.83萬m3。

D1500-63爬升式塔機安裝采用150 t和TC8039-25塔機在上游壩前EL.290平臺進行拼裝，6號壩段澆筑至EL.320 m高程后對基礎進行埋設，采用標準節直接埋入壩體混凝土內作為基礎，埋入部分布置Φ25@25×25單層6 m×6 m鋼筋對基礎進行加固。填渣至6號壩段壩前形成EL.290 m高程安裝平臺后采用150 t進行安裝。

D1500-63爬升式塔機運行高度在確保安全和穩定的基礎上隨壩體混凝土同步上升。根據大壩澆筑進度計劃，大壩每月澆筑上升高度21 m，塔機運行高度隨壩體升高進行爬升，塔架下部標準節埋入壩體混凝土內，運行高度距離壩體混凝土面高差20 m～30 m。

由于將塔機塔架埋入壩體混凝土內，為確保壩體混凝土的整體性和壩體混凝土內部受力均勻，因此，為不使混凝土內部因塔架引起應力集中，對埋入壩體混凝土內的標準塔架周邊型鋼直角進行倒角，不得有直角；其次，為確保混凝土漿液對標準塔架的包裹，保證混凝土與塔架形成整體，對壩體內標準節進行除銹，形成自然的金屬表面。

5 結語

蓋下壩大壩混凝土垂直運輸由于受地形條件的限制，纜機施工難度大，通過對纜機方案的優化，采用門機和塔機組合進行混凝土垂直運輸，順利實現大壩混凝土澆筑目標。

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OptimizationoftheverticaltransportationschemeofGaixiadamhydropowerdamconcrete

WangYang

(TibetDevelopmentInvestmentGroupCo.,Ltd,Lhasa850000,China)

Combining with Gaixia dam hydropower station engineering conditions, the paper analyzes the dam location morphology conditions, puts forward vertical concrete scheme, and introduces the vertical concrete transportation scheme optimizing measures, with a view to smoothly realize the dam concrete grouting goals.

concrete, double-curved arch dam, vertical transportation, Gaixia dam, tower crane

TU755

A

1009-6825(2017)27-0091-02

2017-07-15

汪 洋(1975- )，男，工程師