锦屏二级水电站引水隧洞转弯段混凝土衬砌施工模拟与检验.pdf

水利水电技术第4 2卷2 0 1 1 年第5期 锦屏二级水电站引水隧洞转弯段混凝土 衬砌施工模拟与检验 宋 东峰 ，冉瑞 刚 ( 中国人民武装警察部队 水 电第一总队，广西 南宁5 3 0 0 2 8 ) 关键词 ：引水隧洞；混凝土衬砌；施工模拟 ； 施工成本；锦屏二级水电站 中图分类号 ： F V 6 7 2 1 ( 2 7 1 ) 文献标识码 ：B 文章编号 ：1 0 0 0 0 8 6 0 ( 2 0 1 1 ) 0 5 0 0 7 7 0 3 1 引水隧洞转弯段设计 锦屏二级水 电站 引水 隧洞设计分别在引 ( 2 ) 0+ 1 5 8 6 0 70 +1 7 7 4 5 7 ， 弓 f ( 3) 0 +2 4 1 9 7 50 + 2 6 0 8 2 5 m，弓 I ( 4 ) 0+1 5 8 6 0 7 0+1 7 7 。 4 5 7 13 1 为转 弯段 ，R= 6 0 1 1 3 ，O L =1 8 。 ，外弧 长约 2 0 7 m，内弧 长 约 1 7 0 n l 。转弯段开挖洞径 1 3 0 I n ，衬砌混凝土设 计厚 度 5 0 6 0 C IT I 。 3 、4 引水隧洞直线段边顶拱混凝土衬砌钢模台 车长 1 5 ( 27 5) m。 II 作时 ，钢模台车高 1 O 9 3 1T I ， 最大宽度 1 1 8 2 I 1 ，不T作时模板回收 ，最大宽度为 l 1 ， 5 m，采用轨道行走 ，行走轮为非 自由转向式 ；底 板混凝土衬砌采用滑模施丁。 2 钢模台车通过转弯段的模拟计算 为了减少台车的安拆工作量 ，需要对 1 5 1T I 台车 能否全长通过及直接用于浇筑转弯段混凝土 ，需要进 行事前模拟。经分析，台车通过转弯段为轴线 圆周运 动 ，【大 1 此 ，直接利用 A u t o C A D软件在平 面上模 拟转 弯段钢模台车通过和浇筑过程。模拟顺序是先 以钢模 台车长 1 5 1 1 3 检验 ，不能通过或能通过但不满足浇筑 要求时，再模拟 7 5 I l l 长台车的通过和浇筑过程 。模 拟过程如图 l 、图 2所示。 通过上述模拟 ，钢模 台车全长和分段均能够通过 转弯段 ，但是 由于 台车底部行走轮为非 自由转 向式 ， 因此须对行走轮转弯半径及台车长度进行联合分析计 算 。 钢模 台车行走轮及钢轨图如图 3 、图 4所示。 对 1 5 m长，最大宽度为 I I 5 IT I 的钢模 台车 ，由 Wa t e r Re s o u r g e s a n d Hy d r o p o we r En g i n e e r i n g V o l 4 2 No 5 图 1 1 5 m 台车通过轨迹模拟 ( 单位 ：m) 图 1 可知 ，钢轨 的最小转弯半径为 R=5 7 2 9 3 1T I 。因 此 ，需要根据钢模台车行走轮尺寸和前后轮的轴距估 算 钢模 台车 的最 小转弯 半径。当钢轨轨 道 宽 ( 头 宽 ) 为 7 0 m m时，最小转弯半径约 为 2 9 6 IT I ，当钢轨 头宽为 4 2 8 6 mm时 ，最小转弯半径约为 1 2 7 m。均 远远大于保证钢模 台车通过时钢轨 的最小转弯半径 5 7 2 9 3 m，所以 1 5 T I 长，最大宽度为 1 1 5 1T I 的钢模 台车 不能 通过 转弯段 。 对 7 5 m长台车，最大宽度为 l 1 5 m的钢模 台车， 由图2可知，钢轨的最小转弯半径为 R= 5 6 9 2 3 i n 。重 复上述模拟 ：当钢轨头宽为 7 0 mm时，最小转弯半径 收稿 日期 ：2 O l 1 0 3 1 1 作者简介 ：宋东峰 ，男 ，武警水 电三支队工程师 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 宋东峰， 等锦屏二级水电站引水隧洞转弯段混凝土衬砌施工模拟与检验 图2 7 5 m台车通过轨迹模拟( 单位：m) 图 3台车行走 轮示意( 单位 ：m) 钢轨 图 4窄轨断面 ( 单位 ：m) 约为 1 4 6 m，当钢轨头宽为 4 2 8 6 m m时 ，最小转弯 半径约为 6 0 m。前者 远大 于保 证钢模台车通过时钢轨的最小转 弯半径 5 7 2 9 3 IT I 。后 者行 走 轮 与轮道的 自由间 隙为 9 04 2 8 6 = 4 7 1 4 mm。 因 此 ，当 7 5 m 长的台车采用窄轨时 ，可通过适 当牵引使钢模 台车顺利通过和完 成转弯段浇筑 。 通过分析可知，必须将 1 5 m 长钢模 台车模 板拆开成两 副，即长度变 为 1 7 5 i n ， 并使用头宽小于或等于 4 2 8 6 m m的窄轨 ，才能够通 过及浇筑转弯段。 3 转弯段混凝土衬砌施工模拟 底板衬砌 ：由于转弯段的特殊性 ，滑模施工已经 不再适用 ，因此采用散拼模板浇筑。 边顶拱 因每次浇筑范围的不同而有不同的浇筑方 案 ，主要的几种方案示意见图 5 、图6 、图 7 、图 8 。 7 5 o o 一 童厂 图 5浇筑方案一( 单位 ：m) 方案一前两仓内外弧均浇筑 7 5 m，这种方案有 两个明显的不足 ，一是不能完全浇筑 ，需另设模板 ； 二是 内弧浇筑的实际轮廓与设计轮廓的最大距离达到 了9 c m，超出了钢筋 网的保护层设计厚度 8 o m，不 能满足设计要求 。 方案二以内弧为基准三等分浇筑 ，这样能保证内 弧完全浇筑，但是外弧同样不能完全浇筑 ，需另设模 板 。 方案三 以外 弧 为基 准 三等 分 浇筑 ，同时 考虑 内弧 ，这样 能保 证整 个 转弯 段完 全 浇筑 ，且 不需 另设模板 。但 是 第 二 ，第三 仓 浇筑 时均需 要 对搭 接部位进行少量 ( 约 1 6 c m) 需要打磨 ，增 加 了工 程 量 。 方案 四同时以外弧为基准 ，均三等分浇筑 ，这样 能保证不另设模板完全浇筑整个转弯段 ，且不需要对 搭接部位进行打抹 ，内弧浇筑的实际轮廓与设计轮廓 的最大距离小于 3 c m，满足设计要求。 图 6浇筑方案二( 单位 ：i n ) 水利水电技术第4 2卷2 0 1 1年第 5 期 一 日 脯 一 口= = = 黼 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 宋东峰， 等锦屏二级水电站引水隧洞转弯段混凝士衬砌施工模拟与检验 图 7 浇筑方案三 ( 单位 ：m) 步骤 步骤二 步骤三 图 8 浇筑方 案四( 单位 ：n 1 ) 通过对 以上几种可能的浇筑方案的分析对 比，方 案四具有明显的优势 ，即把 内外弧三等分 ，且保证每 一 仓的内外弧都完全浇筑 ，浇筑1 艺与直洞段相 同， 浇筑完成后对接缝附近范围进行适当的过渡处理 ，质 量检查完全能够满足设计要求。 简讯 4 结 语 在转弯段的地下隧洞工程混 凝土衬砌的 _ 程中，通常会因为 转弯段混凝土衬砌T量少却又很 特殊 ，但采用散拼模板、异形模 板等浇筑，混凝土浇筑质量 和体 型难 以控制 ，施 过程复杂。在 锦屏二级水 电站 3 、4 引水隧洞 丁程转 弯段混凝 土施T过程 中， 以“ 折线代曲线” 的思想 ，借助简 单的计算机辅助设计软件进行模 拟计算 ，提出充分利用常用设备 资源进行转弯段混凝土衬砌施_ 的方 案 ，通过 实践 证 明这种 方 案 可行及方便易行，减少 了机械牵 引等繁琐的T作 ，且具有简化施 工技术 、避免资金重复投入、降 低劳动强度 、加快工期要求等优势 ，可供类似T程施 工参考 ，其中台车长度和转弯段设计参数 ，是可以通 过加工专用轨道而实现的主要数据 ，不同工程需要专 门分析和计算 ，不能简单套用 。 ( 责任 编辑于尧尧 ) 我 国首个省域 间水环境补偿试点在安徽浙江境 内的新安江流域启动 为加快推进新 安 江流域 水污染 防治 ，切实保 护 下岛 湖水 环境安全 ，财政部 、环境 保护 部 日前联 合肩 动实施 新 安江 流 域水环境补 偿试 点 T 作 ，“ 谁 污 染 、谁 治 理 ，谁 受益 、谁 补 偿” 。这是我旧首个省域问合作治理 、相互 监督 的环 境保护 机 制试 点。新安 江流 域 的先 行 先试将 为全 同大 江大河 流域 推 行 生态补偿 机制提供 借举。 新安 江源 起安徽 ，是钱塘 汀 上 流，也是 浙 江省 干 岛湖 最 大的人湖河流 。 岛湖及 新安 江流域 不仅 是浙 皖两 省 的重要 生态屏障 ，也关 系整个长 = 角 地 I 的生 态安 全 ，战 略地 位举 足轻重 新安汀的保护与治理 ， 一直 是两省 肩头很 沉的担 子。 上游治理不好 ，下游 不堪 言 ；下 游治 理 不好 ，上 游 等于 白 干 。 位 于 游的安徽 黄n J 市 等地 ，多年 来 为了保 护流域 生 态 环境 ，以牺牲 自身发展为代价，延缓 r r业化、城镇化进程。 据不完全统计 ，黄山市多年来乍态治理投入资金达 5 O亿元。 浙江对 T 岛湖 的重 视 喻。经 过 多 年的 仝 画整 治 ， 目前干岛湖所在 的淳安 县城镇 污水处 理率 已达 8 0 左 右 ，全 县无一家 造纸 、农 药 、化肥 、印染 、制 革 、医药 化 1 二 等 重 污 染企业。但花 费 r这 么大 的 力气 ，却 为两 省 问埋 头各 做各 的 ，协捌 畅 ，导致新安 江 水环境 保 护 j 治 理事倍 功半 。在 此背景下 ，新安江流域水环境补偿试点 作 2 0 1 1 年启动，为 水利水电技术第4 2卷2 0 1 1 年第 5期 中国跨省水域联 合治理 的探索迈出了第一步。 2 0 1 1 年暂 安排补偿 资金 3亿元用 于新 安江上游水 环境保 护和水污染治理 。据 浙 江省环 境保 护厅 污控 处副 处长 喻志刚 介绍 ，本次补偿机 制 的整体 方法 已基 本敲 定。 由国家 财政 向 安徽省提供 资金 ，安徽 省 加快 新 安 江上 游 水 污染 防治 进 程 ， 促进水质不断改 善 。同时建 立水 质检测 补偿 机 制 ，根据 奖优 罚劣的渐进式补偿机制 ，由环境保护部每年负责组织皖浙两 省 对跨 界水质开 展监测 ，明确 以两省 省界 断 面全年 稳定 达到 考核 的标 准水质为基本标准 。安徽 提供水 质优 于基 本标准 的 南浙江对安徽给予补偿；劣于基本标准的，由安徽对浙江给 予补偿 ；达 到基 本标 准 的 ，双方 都不 补偿 。同时 ，明确补偿 基金专项用于新安江流域水环境保护和水污染治理。 据财政部介绍 ，2 0 1 1 年 暂安 排补 偿资金 3亿 元 号项 用于 新安江上游水环境保护和水污染治理。其叶 1 ，中央财政安排2 亿元 ，浙江省 安 排 】亿 元 。 目前 具 体金 额 各方 正 在 协调 中。 新安江也联起 了两个 省 的经济 转 型。有 _ r资金 支持 ，两省 间 的协调互动将促 使两 省经济 的转 型升 级 ，不但 使 得传统 产业 向生态农业 、旅游业 等绿 色产 业 转变 ，更 有 利于 防止 污染产 业 梯度转移 ，杜绝“ 先污染后治 理 ” ， 环 境换 经济 ” 的粗放型 经 济发展方 式。 ( 摘 自“ 中国水利国际合作与科技 网” 2 0 1 1年 4月 1 8日) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m