唐河水电站施工中几个问题探讨

张玉民

（山西唐河水电有限责任公司太原030002）

1 唐河水电站工程概况

唐河水电站位于山西省灵丘县东河南镇，唐河属海河流域大清河水系，坝址以上控制流域面积457 km2。工程主要任务以水力发电、工业供水和农业灌溉为主，兼顾防洪。唐河水库大坝最大坝高30.4 m，总库容998.8万m3，属小（1）型水库，工程等别为Ⅳ等，大坝从左岸至右岸，依次布置混凝土重力坝段、灌溉洞、供水发电引水口、泄洪冲沙闸、混凝土面板堆石坝段。其中桩号0+000～0+069为混凝土重力坝段（桩号0+044.4布置灌溉输水洞、桩号0+058.5布置供水发电引水管进水口），桩号0+069～0+115.5为泄洪闸，桩号0+115.5～0+395为混凝土面板堆石坝段。右岸有2.58 km改线公路。

坝址区地层岩性主要为太古界五台群老潭沟组变质岩、燕山期侵入岩及第四系松散堆积物。左坝肩的岩体强风化层厚度为3.0～6.0 m，弱风化层厚度为6.0～10.0 m。右坝肩山体总体稳定，坝肩岩体强风化层分布不匀，厚度变化大，建议清除坝肩岩体表层强风化层及松散层，并采取削坡工程措施；对趾板基础基岩的强风化层建议清除或固结灌浆措施。

2 施工导流问题

根据初步设计本工程分两期导流施工，即一期施工左岸重力坝和泄洪闸段，右岸泄流；二期施工面板堆石坝段，泄洪闸泄流。

由于本工程建设原设计三年工期，现建设目标调整为两年，故一期重力坝和泄洪闸的建设任务加强，同时，右岸改线公路由于地质问题复杂致使不能按期完成，合理、切合实际的导流方案成为影响面板坝施工的关键。根据工程建设实际，提出四期导流方案，即一期右岸原河床泄流；二期在重力坝3坝段预留缺口（北跃灌区渠道处）泄流；三期右岸埋涵管导流；四期泄洪闸泄流。在2009年9月1日成功实施了二期导流为面板坝基础开挖打下基础；在11月初实现三期导流，保证了重力坝3坝段按期完成年度封顶目标，同时保证了泄洪闸段消力池和海漫的施工时间；第二年泄洪闸具备过流条件后，实现四期导流，泄洪闸过流，面板堆石坝全线开工建设。四期导流情况见图1。

图1 四期导流示意图

3 右坝肩处理问题

改线公路与右坝肩水平距离仅3 m，高程相差3 m，坝肩岸坡开挖由于地质条件差，岩石风化破碎严重，直接影响到公路路基的稳定，在开挖过程中已造成公路路基的塌陷，也使岸坡趾板地面以下开挖无法进行。通过多次邀请设计及地质专家对此提出处理方案，即右坝肩采用混凝土挡墙，路基挡墙和面板坝坝肩结合，趾板坐在混凝土基础上。具体的设计如下：混凝土挡墙底宽4 m，基础开挖至基岩，外边坡1：0.5，内边坡以实际削坡，固结灌浆孔深入岩石6 m，梅花型布置，间距2 m，内插锚杆，与混凝土体接触长度1 m，灌浆压力控制在0.2MP以内，防止对挡墙抬动。这样既保证了公路的路基稳定，同时又为下一步右岸坡趾板的施工创造了条件。右坝肩开挖地质情况见图2及图3。

图2 右坝肩开挖情况

图3 右坝肩混凝土挡墙图

4 趾板基础提高问题

工程在2010年9月1日成功实施二期导流后，右岸面板坝趾板混凝土浇筑成了关键。基础土方开挖1 956 m3，砂砾石开挖 58 000 m3，岩石开挖 20 900 m3，保护层开挖 6 100 m3，趾板混凝土860 m3，钢筋制安78 t。工程量较大，基础开挖宽度12 m，长度160 m，施工难度较大；并且由于灵丘气温一般在10月下旬就降至零度以下，趾板基础开挖及混凝土浇筑施工期仅50天，工期紧张。为按期完成任务，经过设计、施工、监理、业主各方商讨，确定趾板基础提高的可能。首先从施工措施上考虑，岩石开挖采用炮锤，尽量减少开挖对基础的影响；第二，施工地质人员常驻现场，每开挖一层，取样做现场岩块点荷载试验，分析判断岩体的完整性和岩石强度指标；设计采取加宽趾板宽度，由4 m调整为5 m，对存在部分断层及破碎带采取拉槽回填混凝土的措施，拉槽深度为断层宽度的1.5倍。通过以上措施使趾板基础提高了3.5 m。经过固结灌浆试验，灌浆后的岩石透水率在3～7 Lu，能够达到基础完整性的要求。通过以上措施，趾板基础在9月21日经过验收，趾板混凝土在10月23日顺利完成。

5 混凝土冬季施工保温处理

本工程年度目标是大坝主体封顶，重力坝和泄洪闸混凝土总量5.8万m3，尤其泄洪闸闸墩、下游扶壁式挡墙及与面板坝接触翼墙，体型复杂，工程量大。截止10月底，仍有泄洪闸混凝土1 200 m3，大坝混凝土6 000 m3未浇注。混凝土温度控制采取以下措施：1）提高拌和水的温度，对水管采取电线圈加热；2）延长拌和时间，拌和时间加长原先的1/3；3）添加防冻剂；4）对薄壁混凝土采用模板外包裹2层棉被，不拆模板，重力坝大体积混凝土一方面模板外裹，另一方面仓面顶大棚覆盖，内设10个电暖气，上游迎水面生火炉，保证了仓面内部温度保持在5～8℃。