【摘要】結合白楊鎮水庫的特點和通過工地設代工作,分析工程在施工中遇到的設計上問題、解決的方案以及在施工中得到一些工程經驗。
【關鍵詞】設代;大壩;隧洞
1、工程概況
白楊鎮水庫總庫容為4463×104m3,工程規模為中型,工程等別為Ⅲ等,永久性主要建筑物級別為3級。水庫工程設計洪水標準重現期為50年,校核洪水標準重現期1000年 。水庫主要包括大壩、溢洪洞、輸水隧洞、導流隧洞。大壩頂長310m,壩頂高程958.68m,壩頂寬8m,最大壩高66.47m。
2、設代工作分析
白楊鎮水庫2010年開工建設,2013年完成了全部工程的建設任務,作為常駐設代工,參加設計并提供了施工道路,大壩、輸水隧洞、導流沖沙隧洞、溢洪洞部分絕大部分施工藍圖。
在設代工作中知識面得到了提高,解決工程中實際問題的能力有所提高,能力得到了鍛煉。在工地期間統計并整理了部分機械設備的技術參數和對機械設備進行了拍照,如:不同斗容的挖掘機、裝載機、扒渣機、壓路機、推土機、空壓機、履帶式潛孔鉆、風鉆、噴漿機、巖芯回轉鉆機、灌漿泵,卷揚機,混凝土泵和四個不同斷面的鋼模臺車。通過現場的施工,了解到了施工的一些施工方法和程序。
現就結合本工程的特點和工程在施工中遇到的問題及解決方案以及在施工中總結出的一些工程經驗分別敘述如下:
2.1 大壩
2.1.1 大壩填筑
大壩填筑料場距壩址平均運距2km,料場采用斗容為2.0-2.4m3反鏟挖掘機4臺,配備10—15輛20m3自卸汽車,壩上配備一臺反鏟挖掘機刷坡,一臺220推土機平料,一臺柳工855鏟車,25t液壓振動壓路機和2t平板振動夯。根據現場實際施工情況,每天工作的時間平均為20小時,平均每天運行的挖掘機為2.5臺,大壩填筑平均日填筑強度為6000-7000m3,高峰期日填筑強度為10000 m3,考慮到機械設備的維修保養和機械故障等實際問題,每臺挖掘機每天平均可開挖4000 m3,每臺自卸汽車每天可運料700-800 m3 ,每輛自卸汽車載重量為20m3,故每天每輛自卸汽車可拉運壩料35-40趟。
大壩填筑時根據碾壓試驗,分析確定好的碾壓參數(鋪土厚度和碾壓遍數),在每層壩料鋪好一層料后,布點測量其壓實前高程,以確定鋪料厚度,鋪料厚度滿足方可進行碾壓,避免超厚填筑。壩體填筑料在施工時均采用了25t自行式振動碾,周邊小區墊層料、壩坡接觸帶、趾板20cm范圍內的小三角區采用2t 小型手扶式振動夯夯壓。碾壓方式以進退錯距法為主,錯距由振動碾碾子寬度和碾壓遍數控制,振動碾碾子寬度為2.15m、碾壓時錯距為15-20cm。碾壓時振動平碾行駛方向平行于壩軸線。壓實砂礫石料的振動平碾難于碾及的地方,用小型振動碾進行壓實,岸邊地形突變及坡度過陡而振動碾碾壓不到的部位,修整地形開外順坡使振動碾壓到位,對修整亦無法到位的部位如反坡、直坡、局部凹坑采用砌石、砼擋墻做成順坡再進行碾壓。
2.1.2 面板
大壩面板厚度在設計階段根據計算在某一水頭下和某一水頭之上計算的厚度不一樣,面板厚度不一樣導致施工階段填壩施工困難,故在出現面板厚度不同時,設計階段在滿足設計計算厚度的前提下,面板設計為厚度漸變的面板,便于施工。
面板鋼筋砼澆筑時,在架設模板和鋼筋綁扎完畢的情況下,據分析統計一天24小時澆筑混凝土的強度為130m3
2.1.3 趾板
大壩趾板固結灌漿的原則為灌漿經檢查達到設計指標,如達不到設計指標,采取方案使其達到設計指標,可采用加密灌漿孔的方法等。
大壩趾板基礎開挖后發現巖石破碎,夾有薄層泥層等復雜地質情況時,及時與地質編錄人員溝通,結合地質編錄結論,對趾板基礎復雜地質情況提出處理方案。遇到類似問題可采用混凝土塞方案并加密錨桿、加密固結灌漿和帷幕灌漿的處理方案。
2.2 隧洞
2.2.1 隧洞的開挖
本工程2條隧洞巖石類別主要為Ⅱ、Ⅲ巖石,局部有Ⅳ巖石,開挖方式采用炸藥爆破,爆破設計采用微振控制爆破技術,采用光面爆破、噴錨支護和施工測量的手段,導流沖沙隧洞和溢洪洞有隧洞進出口兩個爆破工作面,輸水隧洞有3個工作面。爆破中每循環施工程序為施工放線→鉆孔→裝藥、堵塞→起爆→通風排煙→排險→出碴→支護→進入下一循環鉆爆施工。爆破鉆孔采用手風鉆,鉆孔孔徑為45mm,根據工程在開挖中的調查詢問,每循環進尺在1.2~1.8m以內,每天每個工作面2-3個循環(循環根據開挖斷面的大小和進洞后的長度決定,斷面大的可達到3個循環,斷面小的2個循環),故每個工作面每天的進尺為2.4-5.4米(在炸藥,設備,人力全部具備的前提下,隧洞斷面尺寸大的接近大值,隧洞斷面尺寸較小者接近小值)。隧洞在進洞以前,設代要結合地質編錄和實際開挖的現場情況靈活調整隧洞的進出口洞臉位置。隧洞在進洞時就要考慮施工通風排煙,爆破后開啟通風機將洞內炮煙排出洞外,將新鮮空氣送入工作面。出渣時根據隧洞斷面的大小,采用扒渣機或裝載機出渣,工地常用的裝載機外形尺寸為長×寬×高為7.2m×2.5m×3.2m,故實際隧洞的寬在3.5m,高度在4m以上就可以用裝載機出渣,小于該尺寸的可采用扒渣機出渣。
2.2.2 隧洞的洞內澆筑
隧洞在開挖完成后進行隱蔽工程驗收合格后進行隧洞的混凝土澆筑,其澆筑程序為清欠→清倉→墊層澆筑→鋼筋綁扎→支模→止水安裝→鋼筋校正→清倉→澆筑砼。隧洞在本工程中三條隧洞實際澆筑中均采用鋼模臺車作為模板,混凝土的運輸為泵送混凝土澆筑。
2.3 豎井的開挖和支護
豎井石方開挖前,根據現場地形,先進行閘井平臺的石方開挖,平臺開挖完成后進行導洞開挖出渣起吊鋼架和吊葫蘆的安裝,再進行豎井導洞開挖,導洞根據豎井斷面的大小,一般在中心處先開挖一個直徑2米的圓形斷面,開挖采用垂直爆破開挖,出渣采用人工出渣,導洞開挖同時進行進口及洞身開挖,在導洞開挖至閘室部位及導洞開挖貫通與隧洞相通時,隨即進行豎井的擴挖,擴挖也采用垂直爆破分層開挖,每層爆破后通過導洞和已開挖完的隧洞向下出渣,豎井擴挖完每層進行錨噴支護工作。
3、結語
通過工地設代工作的總結,可總結出一些經驗數據,為今后工程設計時緊密結合施工奠定了基礎,對設計產品的質量有了一定的提升作用。
作者簡介:王延文(1983.07--),工程師,現主要從事水利水電工程規劃設計工作。