盖下坝大坝施工布置方案及混凝土浇筑工期分析.pdf

水 力 发 电 第 3 7 卷第 2 期 2 0 1 1年 2月 盖 下 坝 大 坝 施 工 布 置 方 案 及 混 凝 土 浇 筑 工 期 分 析 杨晓 东 ，解红军 ，程 振 ( 1 重庆云 能发 电有限公 司，重庆 4 0 4 5 0 3 ； 2 中水东北勘测设计研究有限责任公 司，吉林长春1 3 0 0 2 1 ) 摘要：盖下坝水电站大坝为混凝土双曲拱坝，最大坝高 1 6 0 O 0 i n ，根据施工进度计划，大坝混凝士浇筑是该工程 施工 的关键项 目。而由于峡谷两侧地形 高耸 陡峻 ，地形地质条件复杂 ，施工场地及交通道路布置受 到极大 限制 ，大 坝的岸坡开挖和混凝土浇筑施工条件较恶劣 。通过合理布置施工方案 ，并在施工过程中不断改进 ，最终工程按期顺 利进行。 关键词 ：混凝土双曲拱坝 ；岸坡槽式开挖 ；横缝灌浆 ；工期分析 ；盖下坝水 电站 Ana l ys i s o n Co ns t r uc t i on La yo ut a nd Con c r e t e Pour i ng Sc he dul e of Gai x i a ba Da m Y a n g X i a o d o n g ， X i e H o n g j u n ， C h e n g Z h e n ( 1 C h o n g q i n g Yu n n e n g P o w e r C o ， L t d ， Ch o n g q i n g 4 0 4 5 0 3 ， Ch i n a ； 2 C h i n a Wa t e r N o r t h e a s t e r n I n v e s t i g a t i o n ， D e s i g nR e s e a r c h C o ， L t d ， C h a n g c h u n 1 3 0 0 2 1 ， J i l i n ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： T h e ma x i mu m h e i g h t o f Ga i x i a b a c o n c r e t e d o u b l e - c u r v a t u r e a r c h d a m i s 1 6 0 0 0 m， a n d t h e d a m c o n c r e t e p o u r i n g i s t h e k e y o f g u a r a n t e e i n g t h e p r o j e c t c o n s t r u c t i o n o n s c h e d u l e A s t h e s t e e p s l o p e s a n d c o m p l e x t o p o g r a p h i c a l a n d g e o l o g i c a l c o n d i t i o n s i n d a m s i t e ，t h e c o n s t r u c t i o n a r e a s a n d r o a d s l a y o u t a r e e x t r e me l y r e s t r i c t e d a n d t h e c o n s t r u c t i o n c o n d i t i o n s o f s l o p e e x c a v a t i o n a n d d a m c o n c r e t e p o u r i n g a r e w o r s e B y r a t i o n all y a r r a n g i n g t h e c o n s t r u c t i o n p r o g r a ms a n d c o n t i n u o u s l y i m p r o v i n g i n t h e c o n s tr u c t i o n ， t h e p r o j e c t i s s u c c e s s f u l l y c o m p l e t e d o n s c h e d u l e Ke y W o r d s ：c o n c r e t e d o u b l e C U l W a t u r e a r c h d a m；s l o t t e d s l o p e e x c a v a t i o n ；t r a n s v e r s e j o i n t g r o u t i n g ；s c h e d u l e ana l y s i s ； Ga i x i a b a Hy d r o p o we r S t a t i o n 中图分类号 ： T V 5 4 4 9 1 ；T V 6 4 2 4 2 ( 2 7 1 9 ) 文献标识码 ： B 文章编号 ： 0 5 5 9 9 3 4 2 ( 2 0 1 1 ) 0 2 - 0 0 7 0 - 0 2 1 工程概况 盖 下 坝 水 电站 水 库 总 库 容 3 5 4亿 rn ，电 站 总 装 机 容 量l 3 2 MW ， 最 大 坝 高 1 6 0 I 1 3 。 工 程 规 模 为 大 ( 2 ) 型 ，大 坝 及 泄 水 建 筑 物 等 级 为 1级 ，消 能 及 引 水 发 电 建 筑 物 为 3级 ，大 坝 施 工 导 流 临 时 建 筑 物 为 4级 。 混 凝 土 双 曲 拱 坝 包 括 溢 流 坝 段 和 挡 水 坝 段 ， 坝 顶 高 程 3 9 4 0 0 m， 坝 顶 长( 顶 拱 上 游 面 ) 1 5 3 2 m。 溢 流 坝 段 布 置 在 主 河 床 上 ，两 岸 布 置 挡 水 坝 段 ， 泄 水 建 筑 物 采 用 3个 坝 顶 表 孔 ，跌 流 消 能 。每 孔 宽 1 2 0 0 i n，堰 顶 高 程 3 7 9 O 0 m，坝 下 布 置 消 能 塘 ， 消 能 塘 长 1 3 2 O 0 m，底 宽 2 0 O 0 i n 。 大 坝 施 工 导 流 采 用 围 堰 一 次 拦 断 河 床 ，隧 洞 导 流 的 导 流 方 式 。导 流 洞 长 3 0 6 rn，为 8 0 rux 7 0 rn 方 圆W o t e r P o w e r V o 1 3 7 N o 2 圆 形 隧 洞 ，进 口底 板 高 程 2 7 0 0 0 1T I ， 出 口底 板 高 程 2 6 9 0 0 IT I ，底 坡 0 3 2 7 。 大 坝 上 游 围 堰 布 置 在 距 坝 轴 线 约 1 5 0 rn 处 ， 围 堰 轴 线 长1 1 9 5 6 m，堰 顶 高 程 3 1 6 4 0 1 3 3 。最 大 堰 高 4 6 I n；大 坝 下 游 围 堰 布 置 在 距 坝 轴 线 1 8 0 i n处 ， 同 堰 轴 线 长 4 9 4 3 m， 堰 顶 高 程 2 7 5 8 0 m最 大 堰 高 6 0 1 3 q 2 坝址区施工场地条件 电 站 坝 址 处 于 峡 谷 段 ，地 形 高 耸 陡 峻 ，基 岩 裸 露 ，两 岸 谷 坡 坡 度 约 6 0 。 8 0 。 ， 山体 高 程 6 0 0 7 0 0 收 稿 日期 ：2 01 0 1 2 1 4 作者简介 ：杨晓东( 1 9 8 2 一 ) ，男 ，山东莘县人 ，助理工程师 ，从 事水利水电T程建设管理 邢 7口 I U J J、 可皿I - L -I I J且，- 术 x ， 5 L ， 刀 J J 一 j U I ， m。相 对 高 差1 5 0 3 0 0 m ，呈 狭 窄 的“ V” 形 河 谷 施 工 场 地 条 件 较 差 ， 不 宜 布 置 施 工 临 建 设 施 坝 址 上 游 左 岸 为 一 河 湾 地 块 ，地 表 分 水 岭 大 致 自坝 址 至 土 地 坳 向 北 西 方 向 延 伸 ， 岭 脊 高 程 5 1 0 6 6 0 m。 分 水 岭 北 西 麓 的 峡 门垭 口一 带 呈 垭 口 地 形 ，垭 口 两 侧 为 一 走 向 近 垂 直 于 分 水 岭 的 冲 沟 ，垭 口地 面 高 程 约 5 1 0 i n 。靠 近 垭 口两 侧 冲 沟 地 形 相 对 较 缓 地 面 坡 度 1 0 。 2 0 。 ，且 与 现 有 云 堰 公 路 相 邻 ，非 常 适 宜 布 置 施 丁 临 建 设 施 。 鉴 于 该 处 地 形 条 件 ，在 分 水 岭 山 体 内 布 置 一 条 交 通 隧 洞 ，与 对 外 交 通 相 连 。 3 大坝岸坡槽式开挖施 工方案 坝 址 两 岸 山 体 谷 坡 陡 峻 基 岩 裸 露 自然 坡 度 一 般 为 6 0 。 8 0 。 ， 相 对 高 差 在 4 0 0 m 以 上 河 谷 宽 高 比 l ： 4 。 坝 址 区 岩 石 较 完 整 ， 特 别 是 左 岸 岩 层 走 向 近 似 垂 直 于 河 道 ，倾 向 上 游 ，倾 向 山 里 。 为 了 不 扰 动 原 始 边 坡 状 态 ，保 证 边 坡 稳 定 ， 减 小 开 挖 量 ， 大 坝 拱 肩 槽 采 用 槽 式 开 挖 。 有 岸 岸 坡 开 挖 深 度 为 l 7 2 m， 开 挖 平 均 深 度 3 0 m ，开 挖 量 为 l 0万 i n 。 坝 址 右 岸 上 下 游 岸 坡 陡 峭 ， 依 据 现 场 地 形 修 建 常 规 施 工 道 路 或 施 T 支 洞 工 程 量 巨 大 ， 而 且 会 延 长 施 工 准 备 期 。 故 采 用 从 坝 址 右 岸 上 游 2 7 2 m 高 程 至 4 2 5 IT I高 程 修 建 人 行 之 字 路 ， 采 用 人 工 开 挖 方 式 进 行 右 岸 岸 坡 开 挖 施 工 。 所 需 材 料 、 设 备 以 及 清 渣 均 采 用 人 工 ， 施 丁 工 期 为 1 3个 月 。 左 岸 首 先 利 用 地 形 修 建 2 0 0 m 长 的 交 通 洞 至 坝 头 。然 后 将 大 坝 拱 端 嵌 入 段 扩 挖 并 锁 口衬 砌 ，并 在 洞顶 安 装 2 0 t电葫 芦起 重 机 。用 以起 吊岸坡 下 层 开 挖 所 需 的 人 员 、 材 料 及 机 械 设 备 。 开 挖 爆 破 时 人 员 设 备 由 起 重 机 起 吊 至 坝 头 交 通 隧 洞 内 。 4 大坝施工布置方案 4 1 混 凝 土垂直 运输 设 备选 定 根 据 施 工 总 进 度 计 划 ， 大 坝 混 凝 土 浇 筑 是 该 工 程 的施 T关 键 项 目，总 浇 筑 量 为 2 6 1 1万 m 。其 施 工 工 期 决 定 着 工 程 的 发 电 工 期 。 鉴 于 盖 下 坝 工 程 特 定 的 地 形 条 件 和 枢 纽 建 筑 物 布 置 格 局 ， 若 采 用 辐 射 式 缆 机 作 为 混 凝 土 入 仓 垂 直 运 输 方 式 ， 设 备 布 置 相 对 简 单 ，与 之 配 套 的 混 凝 土 水 平 运 输 线 路 集 中 、运 距 短 、运 输 强 度 高 ，水 平 及 垂 直 控 制 范 同 大 但 缆 机 平 台 的 施 _T 及 设 备 安 装 难 度 非 常 大 。 不 仅 缆 机 行 走 平 台 T 程 量 巨 大 ，需 要 增 加 一 年 工 期 。而 且 缆 机 要 固 定 在 孤 立 陡 峻 的 山 顶 上 ， 目前 的 常 规 施 T 方 法 根 本 无 法 实 现 。 由 于 大 坝 坝 段 较 少 ，采 用 高 架 门 机 作 为 混 凝 土 入 仓 垂 直 运 输 主 要 手 段 ，设 备 需 要 量 不 多 ，且 布 置 简 单 ，虽 然 需 要 搭 设 门 机 轨 道 ，搬 迁 和 拆 迁 起 重 机 将 影 响 正 常 的 混 凝 土 施 工 ， 但 仅 占用 坝 体 混 凝 土 浇 筑 的 直 线 工 期 1 2 个 月 。 同 时 虽 然 与 之 配 套 的 混 凝 土 运 输 线 路 多 、运 距 长 ，但 施 工 难 度 小 ，能 满 足 大 坝 混 凝 土 浇 筑 工 期 要 求 。 根 据 该 工 程 双 曲 拱 坝 的 布 置 特 点 、两 岸 地 形 条 件 以 及 高 拱 坝 混 凝 土 浇 筑 特 点 和 强 度 要 求 ， 推 荐 采 用1台 高 架 门 机 为 主 ，履 带 吊 和 布 料 机 辅 助 的 大 坝 ? 昆凝 土 浇 筑方 案 。大 坝 3 3 5 i n高 程 以下 共 有 8个 坝 段 ，主 要 利 用 左 岸 上 游 2 8 5 m 高 程 处 的 固 定 式 高 架 门 机 ， 与 履 带 吊 和 布 料 机 配 合 作 为 大 坝 混 凝 土 人 仓 垂 直 运 输 方 式 。 当 3 1 5 1T I 高 程 以 下 横 缝 灌 浆 完 成 后 。 坝 前 填 筑 3 1 5 m 高 程 施 工 平 台 ， 同 时 搭 设 门机 轨 道 ， 将 高 架 门 机 拆 迁 完 成 大 坝 3 3 5 m 高 程 至 坝 顶 的 混 凝 土 浇 筑 。 4 2坝 区施 工运 输线 路 针 对 大 坝 施 T 两 岸 地 形 陡 峻 ，基 坑 狭 窄 ， 施 工 项 目多 ， 工 程 量 大 的 特 点 ，为 解 决 施 工 交 通 实 现 机 械 化 施 工 ，在 坝 区 布 置 6条 隧 洞 。 ( 1 ) 1 、2号 交 通 洞 布 置 在 坝 址 上 游 左 岸 ， 全 长 约 6 0 0 m， 主 要 是 施 工 临 建 区 至 左 坝 头 的 交 通 公 路 ， 也 是 永 久 的 上 坝 交 通 。 ( 2 ) 由 于 右 岸 库 岸 防 渗 工 程 量 大 ， 为 了 保 证 工 程 按 期 下 闸 蓄 水 ， 必 须 加 快 右 岸 3 9 4 0 0 m 高 程 1 4 k m 灌 浆 平 洞 的 施 _丁进 度 ， 冈 此 在 坝 址 下 游 有 岸 布 置 3号 施 工 支 洞 ，全 长 约 3 0 0 m， 主 要 是 右 岸 3 9 4 0 0 I n高程 灌 浆 平 洞 的施 工 通 道 同 时保 证 灌浆 平 洞 的 机 械 化 施 工 。 ( 3) 坝 下 消 能 塘 覆 盖 层 深 达 3 0 m，受 地 形 地 质 条 件 限 制 ，大 坝 下 游 基 坑 小 ， 为 满 足 消 能 塘 基 础 开 挖 和 底 板 混 凝 土 浇 筑 的 需 要 ，存 坝 址 下 游 左 岸 布 置 4号 施 工 支 洞 ，全 长 约 4 0 0 m ，主 要 作 为 消 能 塘 2 4 3 m 高 程 以 下 的 施 工 通 道 。 ( 4)根 据 大 坝 混 凝 土 浇 筑 方 案 ，确 定 混 凝 土 拌 和 系 统 采 用 左 岸 低 线 方 案 。 混 凝 土 拌 和 系 统 布 置 在 峡 口 出 口 处 ， 混 凝 土 水 平 运 输 利 用 峡 谷 内 沿 河 道路 及 6 0 0 m长 的 5号 混凝 土 运 输 隧洞 至 大 坝上 游 基 坑 。 ( 5) 大 坝 电 梯 井 布 置 在 右 岸 山 体 内 ，井 深 l 3 0 m， 采 用 反 井 钻 机 开 导 井 ， 由 上 而 下 扩 挖 施 工 。 在 坝 址 下 游 右 岸 布 置 6号 施 1 = 支 洞 ，全 长 约1 5 0 1T I 。 主 要 作 为 电 梯 井 下 部 的 出 渣 通 道 。 5 大坝混凝土浇筑工期分析 混 凝 土 拱 坝 中 心 线 弧 长 1 5 3 3 1 n q ( 下转 第 8 3页 ) J一亍， ， 习= ： ， ， x 、 曳x亍， l r， 山、 , 酥舣自 1 工 J W U 干L J D E3 夭悍 l l 廿 nI上r j 障 信 息 的 目 的 。 针 对 传 统 形 态 滤 波 器 的 输 出 信 号 偏 移 严 重 问 题 提 出 采 用 不 同 结 构 的 结 构 元 素 级 联 形 成 广 义 数 学 形 态 滤 波 器 对 故 障 信 号 进 行 滤 波 以 获 取 强 背景 噪声 下 的故 障信 息 。通 过一 个 个 既 有振 幅 调 制 ，义 有 相 位 调 制 的 非 平 稳 信 号 仿 真 故 障 齿 轮 的 振 动 信 号 ， 对 仿 真 信 号 采 用 提 出 的 方 法 处 理 结 果 证 明 了该 方 法 的 有 效 性 。 参考文献 ： f 1 1 张世惠 ，徐海 峰，等 风力发 电机组齿轮箱故障诊 断f C1 中同 太阳能学会风能专委会会论文集 2 0 0 2 2 许 燕 风力发电机组关键部件 的有 限元 分析 D 乌鲁木齐 ：新 疆 大 学 2 0 0 5 3 张希 良 风能开发利用 M 北京 ：化学1 二 业 出版社 ，2 0 0 5 4 丁康 ，李 巍华 ，朱小勇 齿轮 及齿轮箱 故障诊断 实用技术 M 北 京 ：机 械 工 业 出 版 社 2 0 0 5 5 崔屹 图像 处理与分 析一 数学形态学 方法及应用 M 北京 ：科 学 I f J 版 社 2 0 0 0 6 Ma r a g o s S c h a f e r R W Mo r p h o l o g i c a l F i l t e r s - P a r t 1 I ： T h e i r Re l a t i o n t o Me d i a n , Or d e r t a t i s t i e ， a n d S t a c k F i l t e r s J 1 I E E E T r a n s O n A S S P ， 1 9 8 7 3 5( 8) ：1 1 7 0 1 1 8 4 7 胡 爱 军 ，唐 贵 基 ，安 连 锁 基 于 数 学 形 态 学 的 旋 转 机 械 振 动 信 号 降噪方法 J 机械工程学报 ，2 0 0 6，4 2 ( 4 ) ： 1 2 7 一 l 3 O r 8 1 朱 十虎 ，朱红 ，何 培忠 数学形态 学运算 中结构 元素选取 方法 研究 J 现代计算机 ，2 0 0 9 ( 7 ) ：1 9 2 1 ( 责任 编辑刘书 秋 ) ( ( ) ) ( ) ( ( ( 上 接 第 7 1页 )( 包 括 溢 流 坝 段 ) ，拱 冠 梁 处 坝 顶 宽 6 0 0 13 3 ， 坝 底 宽 1 5 1 4 m，坝 顶 高 程 3 9 4 0 0 n 1 挡 水 坝 段 最 低 建 基 高 程 2 3 4 i n ， 最 大 坝 高 1 6 0 I l l( 包 括 垫 座 ) 。 拱 坝 基 本 体 形 的 坝 顶 宽 度 由 拱 冠 处 6 O 0 13 ( 1 渐 变 至 拱 端 1 0 8 4 m。 坝 体 由 左 岸 至 右 岸 共 设 8条 横 缝 ，9个 坝 段 。 其 巾 1 、2、7、8、9号 坝 段 为 挡 水 坝 段 ，坝 段 长 度 分 别 为 l 8、 1 6、 l 6、 1 8 m；3、4、5、6号 坝 段 为 泄 洪 坝 段 ， 坝 段 长 度 分 别 为 1 8 6 3、 1 5 0、 1 8 0、 l 8 0、 1 5 6 8 IT I 。 坝 体 横 缝 为 铅 直 缝 ，缝 面 设 置 梯 形 键 槽 。 并 根 据 封 拱 灌 浆 要 求 ，设 置 灌 浆 分 区 ，待 混 凝 土 达 到 设 计 封 拱 温 度 时 ， 进 行 封 拱 灌 浆 。 坝 体 不 设 施 T 纵 缝 ，采 用 通 仓 浇 筑 。 接 缝 灌 浆 分 区 高 度 及 其 组 合 方 案 直 接 影 响 坝 体 混 凝 土 浇 筑 和 接 缝 灌 浆 施 工 进 度 从 而 影 响 大 坝 蓄 水 发 电 时 间 。 根 据 设 计 成 果 ，确 定 接 缝 灌 浆 分 为 1 3 个 区( 见 表 1 ) 。根 据 横 缝 灌 浆 规 范 要 求 和 大 坝 混 凝 土温 控计 算 成 果 ，分 析 及 论 证 大 坝混 凝 土 浇 筑 及接 缝 灌 浆 进 度 ，通 过 计 算 ，坝 体 混 凝 土 计 划 开 始 浇 筑 时 间 为 第 4年 1月 ，第 5年 4月 大 坝 混 凝 土 浇 筑 全 部 完 成 ， 大 坝 横 缝 灌 浆 于 第 5年 6月 底 全 部 完 成 ， 浇 筑 总 工 期 为 1 8个 月 表 1 大 坝横 缝 灌 浆分 区 6 结语 盖 下 坝 水 电 站 工 程 地 形 地 质 条 件 复 杂 枢 纽 建 筑 物结 构 先进 ，施 工 难 度 大 ，通 过合 理 布 置 施工 方 案 ，并 在 施 工 过 程 中 不 断 总 结 和 改 进 ，最 终 工 程 按 期 顺 利 进 行 。 ( 责任 编辑焦 雪梅 ) *I -* 卜* * 斗卜 * * 卜 * 一* * 一 卜 + *N- * * _ _ _ * * ( 上 接 第 7 9页 )有 一 定 的经 济 效 益 。 参考文献 ： 1 谢鉴衡 河流模拟 M 北京：水利水 电出版社 ，1 9 9 2 2 Ha n Q W， He M M A Ma t h e m a t i c a l Mo d e l F o r R e s e r v o i r S e i m e n t a t i o n A n d F l u v i a l P r o c e s s J I n t e r n a t i o n a l J o u n a l o f S e d i m e n t R e s e a r c h ， 1 9 9 0 5( 2) ： 43 - 8 4 3 熊敏 ，马文琼 龚嘴水 库 泥 沙淤 积现 状 分析 J 四川 水力 发 电 ，2 0 0 8( 1 ) ：8 2 8 6 4 张金 良 黄河 调水 调 沙实践 J 天津大 学学报 ，2 0 0 8 ，4 1 ( 9 ) ： 1 0 4 6 -1 05 1 f 5 何贤 佩 瀑布 沟水库拦沙 作用及 其对下游 电站 的影 响 J 四川 水 力 发 电 2 0 0 8 ( 4 ) ： 9 1 9 4 ( 责 任编 辑焦 雪梅 )