房庆军
(中国葛洲坝集团国际工程有限公司,北京 100107)
老挝南涧水电站南坝坝体填筑施工重点及对策
房庆军
(中国葛洲坝集团国际工程有限公司,北京100107)
摘要:以老挝南涧水电站坝体填筑施工为例,分析了填筑施工中的重点及难点,通过调查研究,制定了相应的施工对策,并介绍了坝料填筑施工的工艺流程及其方法,有效保证了大坝填筑施工的工程质量。
关键词:大坝,填筑施工,坝料,作业面,道路规划
南库坝为粘土心墙堆石坝,坝顶高程1065.80 m,轴线长295 m,最大坝高94.8 m,坝顶宽度10 m,防浪墙高3.0 m,墙顶高程1 067.0 m,上游围堰与坝体相连,是坝体结构的一部分。心墙顶部高程1 064.0 m,顶宽4 m,坡比1∶0.2;心墙上下游侧均设置了Ⅰ,Ⅱ两层反滤料,宽度各为2.0 m,宽度为5.0 m的过渡料,过渡层以外为主、次堆石体坝壳[1-3]。为满足施工坝料运输要求,上、下游坝坡布置两道“之”字形上坝公路,公路宽8.2 m,上坝公路纵向坡比为12%。同时,在上、下游坝坡▽1 045.00 m高程布置一条2.0 m宽的马道。上、下游坝坡采取上缓下陡的布置方式,综合坡比约为1∶1.8。坝后坡脚及上坝公路设有排水明沟,大坝下游设量水堰,量水堰节水墙顶高程为▽970 m,底部坐落在基岩上。节水墙顶部高程与大坝下游边坡间形成平台[4-6]。主要施工项目包括:坝体粗堆石料(含上游围堰)、过渡料、反滤料Ⅰ、反滤料Ⅱ、粘土料(含基础面泥浆涂刷)、坡面块石砌筑等填筑施工,以及坝顶结构、路面、节水墙等混凝土施工(工程量没有统计坝顶结构、路面、节水墙工程量)。设计工程量坝体填筑总量为207.84万m3。
1)老挝属热带、亚热带季风气候,5月~10月为雨季,心墙填筑受雨期影响因素较多,有效填筑时间约12个月,施工时间短,需要加快施工进度[7,8]。2)大坝填筑物料种类多,技术要求严,施工工序复杂,心墙填筑时段性强。施工中,合理规划填筑分期,优化料源平衡方案,确保大坝填筑工程施工顺利进行。3)大坝填筑高差大,两岸边坡陡峻,填筑施工道路布置较为困难。4)道路运输流量大,坝体填筑的时候运输高峰强度大约为21.35万m3/月,交通安全问题突出。为了确保陡峭段道路有效宽度,采用设置钢筋石笼的方式对道路进行加宽,并设置道路交通及车辆抢修队及时处理交通故障。
施工进度方面为了减少心墙填筑对大坝的影响,拟采取枯水期填筑坝体中部心墙料、反滤料、过石料及部分粗堆石料,雨季填筑坝壳堆石料的方式施工,在保证大坝填筑施工质量的前提下,加快施工进度。首先划分填筑作业面,为了使大坝填筑各个工序尽量连续施工,需在填筑作业时划分成若干个工作面或作业单元,以提高坝面上各类施工机械的使用效率,提高上坝强度。根据填筑规划,堆石体每个单元面积约4 000 m2~6 000 m2,以平行坝轴线划分成条带填筑作业大区,各作业大区可以根据实际情况划分填筑单元。作业面划分后,形成作业区流水循环、区内单元流水循环、单元内工序流水循环施工。单元循环的原则是:第一个单元铺料平料,第二个单元洒水碾压、质量检查验收,以此循环往复。坝料卸料方面,粗堆石料、心墙料采用进占法卸料。即自卸汽车行走平台及卸料平台是该填筑层已经初步推平但尚未碾压的填筑面,有利于工作面的推平整理,提高碾压质量。同时起到了细颗粒与大颗粒石料间的嵌填作用,有利于提高干密度,确保填筑质量,心墙部位也避免了汽车直接在已压实土料面上行驶,造成剪切或超压等现象。反滤料、过渡石料采用后退法卸料。即在已压实的层面上后退卸料形成密集料堆,再用推土机平料。这种卸料方式可避免填筑料的分离或粗颗粒集中。铺料上,根据技术要求,结合类似工程施工经验,按照不大于压实层厚的10%控制摊铺层厚,经碾压后达到技术要求层厚。具体参数通过碾压试验最终确定。
Ⅰ期度汛进度通过以下措施进行保障:1)对分区填筑进行项目分解,控制好关键工序和施工进度,并对影响进度目标的因素进行分析,确定相应的预控措施。合理划分坝面施工区块,形成流水作业面。2)心墙填筑期间,做好土料含水量条件和预防保护措施,减少返工、停工处理时间。密切配合完成各种观测设备埋设,注意工序衔接,严格保护,避免返工、停工处理。3)做好道路规划,加强道路设施的养护,成立专业道路维护队,确保运输道路通畅,成立专业机械应急小组,及时处理路面、坝面设备故障。4)规划充足料源,满足堰体填筑强度。5)按照设备配置,坝面平整、碾压及挖装设备与运输设备相匹配,并补充大量新设备,确保填筑强度。加强设备的维护保养,确保出勤率。6)采用熟练的、富有经验的操作手和机械手,在保障挖、装、运、铺、碾等设备充足和安全生产的基础上,要求所有运输车辆每次必须达到规定的体积或重量,每班基本达到规定的车数,提高车辆运输上坝量和上坝强度;加强现场指挥和协调,尽量减少坝面行驶、等待或卸料时间;加强坝面调度与料场指挥间的沟通和联系,保证坝面需用料在计划内随填随到,提高运料、卸料、铺料效率;所有挖、运、推、碾等设备操作人员实行现场交接班制度和现场吃饭制度,尽量缩短交接班时间,提高工作效率。7)设立激励机制,实行联产计酬的分配制度,调动施工人员的积极性。针对大坝填筑高差大,两岸边坡陡峻,填筑施工道路布置较为困难。结合利用上、下游坝坡设计“之”字形上坝道路,利用地形及坝体分期断面等施工条件,在左岸下游岸边坡布设上坝道路,并尽量与下游坝坡设计“之”字形上坝道路形成环行,解决高强度上坝填筑施工通道问题。
针对道路运输流量大,交通安全问题突出,为了确保陡峭段道路有效宽度,可以采用设置钢筋石笼的方式对道路进行加宽,并设置道路交通及车辆抢修队及时处理交通故障。
老挝南涧水电站南坝坝体填筑施工难度大、方量大,存在问题较多,施工难度较高,本文通过对填筑施工重点、难点的分析,经过大量的调查研究,得出了相应的施工方案,针对划分作业面、筑坝、填料、喷水等工序,制定了相关的难点解决施工方案,现场施工效果较好,解决了前期预计出现的问题,对现场的施工有较好的指导作用,节约施工成本200万元,工期成本60 d,产生了良好的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]吴晓铭,黄声享.水布垭水电站大坝填筑碾压施工质量监控系统[J].水力发电,2008,34(3):47-49.
[2]王磊,程子厚,李学彬,等.建井安全监测中井下结构安全评估建模方法[J].煤矿安全,2015(9):117-119,122.
[3]王碧,李玉洁,王奇峰.小浪底大坝填筑施工技术和施工方法[J].水力发电,2000(8):35-38.
[4]吴成根.紫坪铺大坝填筑质量控制[J].四川水力发电,2006,25(1):12-14.
[5]王磊.矿用救生舱爆炸高压条件下舱体结构及气密性研究[D].北京:煤炭科学研究总院,2014.
[6]刘先行.高面板堆石坝大坝填筑设计与施工[J].水力发电,2009,35(3):44-46.
[7]王磊,范世平,龚建宇,等.矿井KJYF-96/8型救生舱抗爆有限元分析[J].煤炭科学技术,2014(3):69-72.
[8]王运周.大坝填筑施工管理措施及冬雨季填筑施工措施[J].科技创业家,2013(9):101-102.
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
作者简介:房庆军(1983-),男,助理工程师
收稿日期:2015-10-28
文章编号:1009-6825(2016)01-0233-02
中图分类号:TV731
文献标识码:A