汾河二库枢纽工程施工组织设计中的几个技术问题_第1页
汾河二库枢纽工程施工组织设计中的几个技术问题_第2页
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文档简介

山西水利科技增刊ꢇ总第

ꢀꢌꢀ

期ꢉ

ꢀꢀ

ꢈꢁꢁꢀ

ꢀꢀ

ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ

ꢞꢟꢕꢠ

ꢡꢞ

ꢖꢀꢌꢀꢉꢀ

ꢡꢞꢬ

ꢖꢈꢁꢁꢀ

ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ

ꢢꢣ

ꢡꢥ

ꢨꢩ

ꢫꢐ

ꢡꢦꢐ

ꢀꢀꢁꢁꢂ

ꢄꢀꢅꢆꢇꢈꢁꢁꢀꢉꢁꢊ

ꢁꢁꢀꢋ

ꢁꢌ汾河二库枢纽工程施工组织设计中的几个技术问题杨建红

田晓青

刘伟明ꢇ水利部山西水利水电勘测设计研究院ꢉ文摘

ꢍ汾河二库枢纽工程初步设计阶段对施工组织设计关键技术问题进行了深入研究

ꢎ并在实施阶段进行了进一步的完善

∀采用

ꢈꢁ

年一遇导流标准

ꢎ全河一次断流围堰挡水

ꢎ隧洞导流

大坝碾压混凝土采用汽车直接入仓

ꢎ岸坡布设真空复合溜筒垂直运输

ꢎ坝面施工采用低

ꢎ斜层碾压等技术

常态混凝土以高架门机吊运为主

ꢎ并配合其它运输方式

ꢑꢅꢅ

厚的覆盖层及风化岩采用大开挖机械化施工

∀该工程混凝土总方量

ꢌꢊ

ꢒꢅ

ꢎ电站装机容量ꢆꢂꢁꢁꢓꢔ

ꢎ主体工程施工总工期为

ꢌꢕ∀关键词

ꢍ施工组织设计

ꢑꢀ

施工技术

ꢑꢀ

施工布置

ꢑꢀ

施工计划

ꢑꢀ

汾河二库枢纽工程ꢀ

汾河二库枢纽工程位于汾河干流上

ꢎ距太原市区

ꢅꢁꢓꢒ

ꢎ以防洪

ꢁ供水为主

ꢎ并结合发电

ꢁ旅游为开发目标的大

ꢂ型水利枢纽工程

∀枢纽由拦河大坝

ꢁ供水发电隧洞和电站组成

∀拦河大坝为全断面碾压混凝土重力坝

ꢎ最大坝高

ꢄꢄꢒ

ꢎ坝顶长

ꢈꢈꢋ

ꢖꢋꢒ

ꢎ由左右岸挡水坝段

ꢁ左右底孔坝段及中部溢流坝段组成

ꢎ供水发电隧洞位于大坝右岸山体

ꢎ洞径

ꢌꢒ

ꢎ长ꢌꢁꢁ

ꢎ水电站为引水式电站

ꢎ装机容量为

ꢆꢂꢁꢁꢓ

∀主体工程主要工程量土石方明挖

ꢄꢅ

ꢖꢅ

ꢒꢅ

ꢎ洞挖ꢀ

ꢖꢅ

ꢒꢅ

ꢎ土石方回填

ꢈꢄ

ꢒꢅ

ꢎ碾压混凝土

ꢅꢄ

万ꢒꢅ

ꢎ常态混凝土

ꢒꢅ

∀枢纽布置见图

∀图

汾河二库工程枢纽布置图ꢗ

导流设计ꢀ

ꢖꢈ

导流建筑物布置ꢀ

ꢖꢀ

导流建筑物设计洪水标准ꢀꢉ

ꢍ为

ꢎ堰

为ꢄꢋꢆꢀꢌꢊꢒ

ꢎ最

ꢈꢌꢒ

ꢎ堰

ꢀꢂꢁ

ꢎ堰

宽ꢀꢁꢒ

ꢎ围堰上

ꢁ下游坡比分别为

ꢀΒꢈ

ꢖꢊ

ꢀΒꢈ

ꢖꢁ

ꢎ在ꢄꢂꢅ

ꢖꢀꢒ

高程设有

ꢖꢊꢒ

宽马道

上游堰面采用ꢘꢏ

复合土工膜ꢇ两布一膜ꢉ防渗

ꢎ并与堰基高喷混凝土防渗墙相接

∀ꢀꢉ导流标准

ꢍ根据枢纽工程规模确定相应的导流建筑物为

级建筑物

ꢎ洪水重现期在

ꢀꢁ

∗ꢊ

范围

ꢎ考虑工程位于区间暴雨中心

ꢑ省城太原市区距水库仅

ꢅꢁꢓꢒ

ꢎ确定导流标准为

ꢎ洪峰流量为

ꢈꢁꢌꢁ

ꢒꢅꢛꢜ∀ꢈꢉ导流方式

ꢍ河床狭窄

ꢎ两岸陡立

ꢎ施工导流布置有局限性

ꢎ不具备分期导流条件

∀另外

ꢎ坝体混凝土浇筑方量一半在河床面以下

∀决定采用全河一次断流

ꢎ隧洞导流

ꢎ全年施工导流方式

∀ꢈꢉ下游围堰

ꢍ土石围堰

ꢎ距大坝基坑

ꢋꢁꢁ

ꢎ距导流洞出口

ꢀꢈꢁ

ꢎ堰顶宽

ꢊꢒ

∀ꢅꢉ导流洞

ꢍ导流洞布置于右岸

ꢎ长

ꢋꢌꢁ

ꢎ开挖断面为城门洞型

ꢎ底宽

ꢖꢀꢒ

ꢎ高

ꢖꢆꢋ

ꢎ顶拱半径为ꢃ

ꢀꢋ

ꢃ增刊ꢝ总第

ꢇꢏꢇ

期ꢖꢉꢂꢂꢇ

ꢇꢇ

月ꢝ

ꢥꢐꢣꢦ

ꢧꢥ

ꢁꢇꢏꢇꢖꢧꢥꢨ

ꢁꢉꢂꢂꢇꢀꢀ

杨建红

ꢒ汾河二库枢纽工程施工组织设计中的几个技术问题

ꢀꢀ

ꢀꢀ

ꢁꢂꢃ

ꢄ隧洞进口底高程

ꢅꢀꢆ

ꢁꢂꢃ

ꢄ纵坡

ꢇꢈꢉꢂꢂ

ꢄ出口高程为

ꢅꢀꢉ

ꢁꢊꢃ

ꢄ喷

ꢉꢂꢂꢋ

混凝土

ꢌꢃ

厚支护

∀ꢍ

施工技术设计可以保证大坝混凝土浇筑的要求

∀ꢉ

ꢁꢉ

ꢁꢉ

大坝碾压混凝土施工ꢇꢖ碾压混凝土运输ꢉ

ꢁꢇ

大坝基础开挖施工ꢅꢔꢀ

高程以下的碾压混凝土由自卸汽车经大坝下游基坑道路

ꢁꢅꢅꢀ

高程施工道路直接入仓

ꢄꢅꢔꢀ∗

ꢔꢇꢉ

高程段

ꢄ左坝段利用

ꢔꢇꢉ

上坝公路直接入仓

ꢄ右坝段则经真空复合溜筒输送入仓

∀推土机平仓

ꢄ振动碾碾压

∀ꢉ

ꢁꢇ

ꢁꢇ

深厚砂卵石覆盖层开挖坝基河床砂卵石覆盖层厚

ꢉꢅꢃ

ꢄ分三层开挖

ꢄ自上而下的高度分别为

ꢇꢂꢃ

ꢁꢇꢂꢃ

ꢁꢅꢃ

ꢄ上下游边坡的坡比分别为

ꢇΒꢇ

ꢁꢉꢀ

ꢄꢇΒꢇ

ꢁꢀ

ꢄꢇΒꢉ

ꢁꢂ

ꢄ设两级马道

ꢄ马道宽

ꢉꢃ

开口尺寸为

ꢇꢎꢀ

ꢇꢏꢀ

ꢄ基底尺寸为ꢇꢂꢀ

ꢎꢂ

ꢁꢊꢃ

∀ꢉꢖ碾压混凝土仓面作业碾压

ꢉꢂꢉ

ꢄꢗ

ꢎꢀꢚ

手扶振动碾配合

碾压顺序及遍数采用ꢉ

ꢄ即无振碾压

ꢄ有振碾压

ꢄ再无振碾压

遍收面

∀振动碾行驶速度控制在

ꢉꢇ

ꢉꢀ

ꢃꢈ

ꢃꢛꢜ范围

ꢄ采用高频ꢝꢏꢀ

ꢞꢟꢖ

ꢁ低幅ꢝꢊꢀ

ꢃꢖ双碾振动

碾压方向平行于坝轴线

ꢄ搭接条带宽

ꢉꢂ

ꢊꢂꢌꢃ

ꢄ压实厚度为

ꢊꢂꢌꢃ

∀砂卵石开挖用

ꢁꢂ

ꢃꢊ

ꢁꢉ

ꢃꢊ

反铲挖掘机

ꢄꢉ

ꢂꢐ自卸汽车运输

ꢄ每开挖一层前首先在下游面挖笼头坑

ꢄ左右两岸挖排水沟

ꢄ深

ꢁꢀ

ꢊꢃ

ꢄ用离心水泵抽水至河床面集水池内

ꢄ顺混凝土管道排至下游围堰以外

ꢄ保证大面积砂砾石在干地上倒进法开挖

ꢄ开挖强度

ꢊꢂꢂꢂ

ꢃꢊꢈꢑꢄ冬季采用

ꢁꢀꢃ

薄层开挖

ꢄ使开挖面不受冻

ꢄ能连续施工

∀施工道路主要有三条

ꢒ从基坑下游出渣

ꢄ道路随着基坑的开挖下降坡度

ꢄ到上游围堰送料铺筑道路随围堰升高面上升坡度

ꢇꢉ

ꢄ上游下基坑循环路随基坑下降和围堰上升高度进行调整

ꢄ上坡坡度

ꢇꢂ

ꢇꢀ

∀碾压混凝土间的层面处理是保证混凝土质量的重要环节

∀浇筑层间歇时间不超过初凝时间ꢝ一般为

ꢅꢕꢖ

ꢄ不必作任何处理

否则

ꢄ出现初凝现象但未终凝时

ꢄ需铺垫

ꢁꢀ

ꢉꢌꢃ

厚的砂浆处理接触面

ꢠ如终凝时

ꢄ就利用冲毛机清除表层混凝土乳皮

ꢄ产生毛面

ꢄ浇筑前冲洗干净

ꢄ按施工条带均匀摊铺垫ꢇ

ꢁꢀ

ꢉꢌꢃ

厚水泥砂浆后

ꢄ再进行上层混凝土施工

∀冲毛时间

ꢄ当气温高于

ꢉꢀ

ε

ꢄ在混凝土碾压结束后

ꢇꢉꢕ即可开始

ꢠ当气温低于

ꢉꢀ

ε

ꢄ于

ꢇꢅꢕ之后进行冲毛

ꢄ冲毛压力一般控制在

ꢉꢂ

ꢊꢀ

ꢢꢣ之间

∀ꢊꢖ混凝土交叉施工ꢉ

ꢁꢇ

ꢁꢉ

基础岩石开挖大坝要求座落于微风化岩基上

∀岸坡强风化带ꢉ

ꢎꢃ

ꢄ最大高差

ꢔꢊꢃ

ꢄ开挖方量

ꢆꢔ

ꢔꢔꢂ

ꢃꢊ

ꢄ分梯段由上而下爆破

ꢄ段高

ꢉꢏꢃ

ꢄ用潜孔钻钻孔预裂爆破

ꢄ保证开挖面的坡度及平整度

∀大坝建基面岩石保护层采用一次性开挖

ꢄ孔距ꢇ

ꢁꢀꢃ

ꢄ排距

ꢁꢉꢃ

ꢄ柔性垫层厚度

ꢇꢂꢌꢃ

ꢄ采用塑料管两头封堵

ꢄ封口长度不小于

ꢅꢂꢌꢃ

∀起爆采用非电导爆管

ꢄ逐排分段起爆联网采用复合双交微差起爆网络

ꢄ炮孔用手风钻钻孔

∀碾压混凝土二级配

ꢁ三级配分别设在大坝的上下游及中部

ꢄ铺筑自上游往下游进行

ꢄ即上游

ꢏꢃ

碾压混凝土条带二级配

中部三级配

下游

ꢁꢀꢃ

条带二级配

∀碾压混凝土与变态混凝土交叉施工

ꢄ为避免常规作法先碾后振进浆振捣困难或先振后碾浆液外溢和泌水现象

ꢄ保证施工质量

ꢄ采用了预碾补压法

ꢄ即先静碾两遍

ꢄ接着振捣变态混凝土

ꢄ最后再补压控制振动遍数

∀ꢉ

ꢁꢉ

大坝混凝土施工ꢉ

ꢁꢉ

ꢁꢇ

骨料加工系统及混凝土拌和系统汾河二库混凝土总方量

ꢏꢀ

ꢃꢊ

ꢄ高峰月强度

ꢆ万

ꢃꢊ

ꢄ日混凝土浇筑最大强度

ꢏꢂꢂꢂ

ꢃꢊ

ꢄ高峰时段月平均需用骨料量

ꢁꢀ

ꢐ∀碾压混凝土与常态混凝土交叉施工

ꢄ采用先铺碾压混凝土后倒常态混凝土的方法

ꢄ且先碾压后振捣

ꢄ因两种混凝土的初凝时间不同

ꢄ要求配料时适当增加常态混凝土中的缓凝剂掺入量

ꢄ必要时摊铺一层砂浆

∀人工骨料加工系统每小时处理能力为

ꢉꢂꢂꢐꢄ月最大生产能力达

ꢐ∀混凝土拌和系统是由两组

ꢁꢀ

ꢃꢊ

拌和站组成

ꢄ生产能力为

ꢇꢅꢂ

ꢃꢊꢈꢕꢄ日最大生产能力

ꢏꢂꢂꢂ

ꢃꢊ

∀ꢃ

ꢇꢅ

ꢃ山西水利科技增刊ꢕ总第

ꢎꢀꢎ

期ꢁ

ꢁꢁ

ꢈꢆꢆꢎ

ꢎꢎ

ꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁ

ꢠꢔꢝꢡ

ꢢꢠ

ꢏꢎꢀꢎꢁꢁ

ꢢꢠꢭ

ꢏꢈꢆꢆꢎ

ꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁꢁ

ꢣꢤ

ꢢꢦ

ꢩꢪ

ꢬꢃ

ꢢꢧꢃ

ꢁꢀꢁꢂ

值动态控制下游

ꢅꢛꢍ

处的寺脑山白云岩料场

ꢄ各项质量指标均能满足水工混凝土砂石骨料的要求

ꢄ贮量丰富

ꢄ是该工程较为理想的人工骨料料源

∀混凝土从拌和

ꢀ运输

ꢀ摊铺到碾压

ꢄ遇高温或刮风季节水分散失很快

ꢄꢂ

值损失较大

ꢄ根据不同时段的变化情况全天候对

值实行动态控制

ꢄ在出机口预先调整

ꢄ满足仓面要求

气温超过ꢅꢆ

ε

ꢄ出机口

值最小达

ꢀꢇꢄ刮风时

ꢄ出机口ꢂ

值最小达

ꢅꢇꢄ碾压时达到

ꢉꢇ左右

ꢄ以不陷碾压机械和可碾为原则

∀ꢅ

ꢏꢅ

施工总布置ꢅ

ꢏꢅ

ꢏꢎ

布置原则ꢂ

主要施工设施

ꢀ辅助企业和交通路线的防洪标准不低于

ꢈꢆ

年一遇洪水标准

施工布置要尽量使土石方平衡

ꢄ合理安排施工顺序

利用开挖弃料回填山坡

ꢀ冲沟

ꢀ造地形成施工场地

场内外交通及主要设施应做好各分区布置

ꢄ注意临时和永久

ꢀ前期和后期的结合

∀ꢉꢁ碾压混凝土通仓倾斜铺筑大坝

ꢊꢋꢉ

ꢊꢌꢉ

高程间无任何构筑物

ꢄ全部为碾压混凝土

ꢄ坝面宽

ꢈꢋ

ꢎꢈꢍ

ꢄ采用斜仓碾压技术

ꢄ大大加快了工程的进度

ꢄ间歇层高度由

ꢏꢎꢍ

提高到

ꢅꢍ

ꢄ取消了模板形成永久横缝的烦锁工序

ꢄ斜坡方向从右岸至左岸

ꢄ坡比按

ꢎΒꢎꢉ

ꢎΒꢈꢆ

控制

∀ꢈ

ꢏꢈ

ꢏꢅ

大坝常态混凝土及变态混凝土施工ꢎꢁ常态混凝土

ꢐ常态混凝土包括垫层混凝土和坝体混凝土

ꢄ垫层混凝土由自卸汽车直接入仓

ꢄ坝体混凝土由自卸汽车水平运输

ꢄꢑ

ꢅꢆꢓꢎꢆꢔ高架门机垂直吊混凝土罐入仓

ꢄ坝体混凝土由高频振捣器振捣

∀ꢅ

ꢏꢅ

ꢏꢈ

主要分区布置ꢕꢎꢁ施工区

ꢄ枢纽工程主要分大坝施工区

ꢀ电站施工区及人工砂石料加工区三个

ꢘꢕꢈꢁ施工辅助区

ꢐꢂ

混凝土拌和系统在大坝下游

ꢈꢆꢆ

处的左岸ꢊꢚꢅ

高程平台上

ꢘꢃ

人工砂石料加工系统布置在大坝下游

ꢅꢛꢍ

处左岸阶地上

施工管理中心

ꢀ生活福利区

ꢀ钢筋加工厂及混凝土预制件厂均布置在大坝下游

ꢏꢉꢛꢍ

处的左岸卧虎湾平台上

∀ꢜ

施工总进度ꢈꢁ变态混凝土

ꢐ位于模板等处的碾压混凝土不易振动

ꢄ不能保证施工质量

ꢄ采用变态混凝土

ꢄ即在碾压混凝土摊铺料内掺加水泥净浆ꢕ一般为ꢈꢈ

ꢏꢉꢖꢓ

ꢍꢅꢁ

ꢄ用高频振捣器振捣密实

∀ꢎꢁ施工分期

ꢄ本工程施工分期为筹建期

ꢀ准备期

ꢄ主体工程施工期及工程扫尾期

∀ꢈꢁ筹建期及准备期

ꢄ主要工程项目包括

ꢐ对外交通公路

ꢀ施工变电站及场外

ꢅꢉꢛꢂ

线路架设

ꢄ施工通讯及风

ꢀ水

ꢀ电系统

ꢄ场地平整

ꢀ人工砂石料加工及混凝土拌和系统

ꢀ各种临建设施及辅助企业

ꢄ导流洞开挖与支护等

∀ꢈ

ꢏꢅ

混凝土温度控制标准及温控措施ꢎꢁ混凝土温度控制标准

ꢐ在高温季节入仓温度控制在

ꢈꢅ

ε

以内

ꢄ低温季节日平均温度低于

ε

及日最低温度低于

ε

时停止施工

∀ꢅꢁ主体工程施工期

ꢄ主体工程施工的关键线路为

ꢐ河床截流

ꢈꢊꢍ

厚坝基砂砾石及基础石方开挖ꢅ

坝基混凝土浇筑

坝基固结灌浆

坝体混凝土浇筑

金结设备安装

下闸蓄水

∀工期为

ꢀꢝ∀ꢞ

结束语ꢈꢁ温控措施

ꢐ夏季骨料堆高

ꢄ搭设凉棚

ꢄ晚间运输骨料

ꢘ设水泥和粉煤灰存

ꢀ贮料罐

ꢄ倒料拌制

ꢘ取深井水拌和

ꢄ对蓄水设施隔热

ꢘ仓面喷雾

ꢄ铺设气垫塑料

ꢘ避开白天高温时段

ꢄ利用夜间浇筑

∀低温时在坝面铺设聚苯乙烯泡沫塑料板

ꢘ拌和水加热

∀ꢙ

施工总布置

ꢀ对外交通及料源选择ꢎꢁ导流建筑物洪水标准选择

ꢄ除考虑工程级别及所在位置的重要性外

ꢄ还应考虑到工程本身的特点

∀ꢅ

ꢏꢎ

对外交通汾河二库

ꢎꢊ

ꢏꢚꢛꢍ

的专用公路将太原市与工地联系起来

ꢄ是交通及运输材料

ꢀ设备的通道

∀采用山区三级公路标准

∀ꢈꢁ大坝基坑

ꢈꢊꢍ

厚的砂砾石开挖

ꢄ必须考虑施工场地狭窄

ꢄ开挖深的特点

ꢄ合理布置施工道路

ꢄ综合考虑施工方案

ꢄ在非汛期完成大坝基坑开挖及上游围堰填筑

∀ꢅ

ꢏꢈ

料源选择坝区周围天然砂石料数量少

ꢀ质量差

ꢄ不能满足混凝土骨料要求

∀通过勘察配比试验

ꢄ选定位于坝ꢅꢁ大坝常态混凝土施工

ꢊꢉꢋ

高程以上采用高架门机能够保证混凝土顺利入仓及浇筑质量

ꢄ同时ꢆ

ꢎꢌ

ꢆ增刊ꢵ总第

ꢄꢁꢄ

期ꢂꢉꢊꢊꢄ

ꢄꢄ

月ꢵ

ꢖꢣꢐꢪ

ꢽꢖ

ꢭꢄꢁꢄꢂꢽꢖꢩ

ꢭꢉꢊꢊꢄꢂꢂ

杨建红

ꢃ汾河二库枢纽工程施工组织设计中的几个技术问题

ꢂꢂ

ꢂ可吊运施工机械和设备构件

ꢀ碾压混凝土运输充分利用地形

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