高面板堆石坝坝体填筑预沉降控制施工工法

高面板堆石坝坝体填筑预沉降控制施工工法混凝土面板堆石坝因具有安全、经济、快速施工等优点，成为当今世界两种新兴坝型之一。进入21世纪以来，国外相继建设了一批坝高堆石坝，坝高233m，不仅坝高居当时世界首位，而且在堆石坝沉降变形控制和渗流控制两方面取得了相当大的突破，形成了成熟稳定的施工技板堆石坝施工沉降变形控制找到了一种实际有效的方法，经过几年的工程运行，工程质量稳定可靠，该工法有巨大的社会效益和经济效益。特2.1为高堆石坝体沉降变形控制从时间和空间上找到可靠的控制方2.3减少甚至避免了堆石体填筑施工与面板混凝土的施工干扰，确原理1：根据堆石体具有随加载产生瞬时变形和随时间增长产生延从时间上给高堆石坝体的沉降变形提供通道，通过分期间歇填筑，在施工期给堆石坝体预留出足够的沉降变形时间，待堆石坝体有了一定的沉降变形后才开始面板混凝土施工，减少因堆石体变形对面板混凝土的影孔隙率从后区向前区存在逐步减小的趋势，后区沉降变形空间远大于前在施工期充分加大堆石坝体后区的沉降变形，为控制堆石坝体前后区的在高面板堆石坝体的填筑中，为了统筹坝体上升与大坝填筑安全度汛的关系，给堆石体的沉降变形留出必要的时间和空间，将大坝分若干大坝三期填筑大坝四期填筑大坝五期填图5.1.1施工关键线路图每期填筑堆石坝体从平面上按一定填筑厚度分成若干填筑面，坝体分区、坝面大小、设备型号数量等条件，每个填筑面按面积大小将标识牌或划线做标志。在填筑单元内依次完成填筑的各道工序，进行流填筑单元平面测量 各区料边线测量、做标识基础面验收↓进料、卸料填筑料挖装、运输↓超径石处理、泥团清除坝外加水平料、层厚控制坝面洒水车补充洒水不合格碾压质量检查 转入下一填筑单元单元验收 转入下一填筑单元图5.1.3填筑单元施工程序筑到坝顶设计高程，完成超高堆石坝施工，间隔期间进行二期混凝土面板浇筑，待堆石坝体填筑到坝顶设计高程后，再进行三期混凝土面板施图5.2高面板堆石坝体填筑预沉降控制施工工法作业现场序号人数一期五期1挖掘机司机464848484860604082装载机司机43推土机司机2028282028282424242044汽车司机2202002402402802802205空压工262026262626204续表6钻工60232210240240260260210227炮工2040424268机械工20859修理工222828282828282828866666666662试验工66666666666测量工99999999993技工26206普工60858020管服人员495740869819907907987987833659堆石坝体填筑材料为坝基开挖利用料和坝址附近料场开场地、料源分布广的特点，按照施工条件和工作面参数配置坝料开采主要设备，然后根据主要设备的生产能力和性能参数再选用与其配套的机表6.2坝料开采设备配置表序号设备名称型号及规格数量一开采钻爆设备1Φ75-102mm液压钻机RC-84842Φ105-140mm高风压潜孔钻CM-35163Φ90mm支架式潜孔钻机QZJ-100B20续表4铵油炸药装药车/25空压站100m34二挖掘机17.0m3正铲O&K126.0m3正铲H9523W-4343.2m3反铲PC-600152.1m3反铲320-7161.6m3反铲CAT330B671.0m3反铲CAT320B180.8m3反铲PC-200191.0m3反铲220LC-325.4m3装载机CAT-988B13.1m3装载机KLD85Z23.1m3装载机ZL-5023.1m3装载机ZL-501填筑料洒水采用坝内和坝外相结合的方式，一是在料场人工洒水湿润石料，二是在上坝前设置集中加水站加水，三是卸料摊铺中加水，坝肩两侧用移动式或自行式高压喷射枪加水，中间部分用大吨位的洒水车为满足高面板堆石坝的坝体填筑施工强度和质量要求，需根据场地、料源分布广的特点，配备大型运输、碾压、特殊处理等设备。坝表6.3坝体填筑主要施工设备配置表序号设备名称型号及规格数量一运输设备1TEREX3305E252CAT769203BJZ3364454STR-14915/二摊铺设备1240kW推土机TY-32092240kW推土机D8R23162kW推土机D85A-123三碾压设备125t振动平碾BW225D4218t振动平碾23冲击破碎锤75014冲击夯15小型振动碾BW75s26液压夯板HS1100027振动碾记录仪Bcm032820t洒水车BJZ33642根据高面板堆石坝的建筑物布置特点、场区地形条件和工期要求，按照面板混凝土为分三期且在低温期施工的特点，配置了混凝土拌和、运输、入仓、平仓、振捣浇筑和缝面处理等施工机械设备。坝体混凝土表6.4坝体混凝土主要施工设备配置统计表序号设备名称型号及规格数量1左岸拌和站JSZ90012左岸拌和系统13右岸拌和站1.0m314混凝土搅拌车6m355混凝土输送泵HBT7516拖式混凝土泵机HBT-601740t1续表8振捣器94卷扬机卷扬机钢筋台车8施工台车4钢筋切断机3直螺栓滚丝机2平板车1铜止水片成型机2冲毛机CHCJ35B220挤压边墙成型机BJY-40221挤压边墙成型机DBG-11根据基础处理工程特性和施工条件，采用集中制浆供浆，两钻一灌表6.5基础处理工程主要施工设备配置表序号设备名称型号及规格数量一钻孔设备1地质钻机XY-2402地质钻机XY-2pc3风动钻机YG-8084手风钻YT-2515手风钻QY3026气腿钻YT-278二制浆设备1制浆楼400L/min12高程380m集中制浆楼500L/min23集中制浆楼350L/min14制浆机NJ-60045临时制浆站200L/min16储浆桶JJS-2B207储浆桶6续表三注浆设备1灌浆泵SGB6-1032慢速搅拌机53砂浆搅拌机0.5m3卧式44双层搅拌桶JJS-2B55灌浆泵3SNS206灌浆泵SGB6-1027注浆机BW250/508四其他设备1灌浆自动记录仪32记录仪GJY-IV3抬动装置自动报警仪LH02B3表6.6测量及试验检测主要设备配置表序号设备名称型号及规格数量1TC110032TA30033NA234T535爆破振动监测仪TOPBOX26BUZ17声波测量仪CTS-3118液压式万能材料试验机WE-1000A19压力试验机NYL-3001压力试验机NYL-2000D1电动抗折试验机DKZ-50001水泥胶砂振实台ZS-152行星式胶砂搅拌机JJ-52水泥胶砂流动度测定仪DTZ-52砂浆稠度仪SZ1452碾压、混凝土浇筑等各工序均实行全过程严格的质量监控，制定一整套施工过程控制质量标准和质量控制措施，并在施工中严格贯彻执行，以在高面板堆石坝坝体填筑质量控制要整个施工过程，主要包括：料场剥离、钻爆施工、爆堆处理、垫层料生产、坝料装运、坝料洒水与摊铺、坝料碾压、结合部位填筑（包括三个方面，即上游面各区填筑料结合部位填筑质量控制、坝体与岸坡结合部位填筑质量控制、坝体填筑临8.1.1根据高面板堆石坝施工的实际情况，确定安全控制点并制定相应对策和措施，融入高面板堆石坝施工技术方案和措施中，通过施工8.1.2制定高面板堆石坝施工安全操作规程，规范工程施工中的各8.1.3按防火、防爆、防雷电等规定和文明施工的要求进行施工现8.1.4现场的临时用电严格按照TGJ46-88《施工现场8.1.5组建抗洪抢险队，并配备足够的抗洪抢险物资及机械设备，到实施，从炸药的装卸、运输、保管、领退到装药、警戒、起爆都规定戒人员和作业人员必须佩带安全帽或袖标；通过广播和报警器提醒人员不合格或安全装置不全的车辆、非法车辆进入施工现场，保证施工期间设备状况差不发放准运证，凡在运行过程中出现违章行为、发生事故或悬崖边砌筑挡墙，在长距离下坡路段设立减速器，道路沿线安置各种指示、提示与警示标牌，专门的道路养护队伍每天清扫、维护道路，保证9.1.1在工程开工前，编制了详细的施工区和生活区的环境保护措9.1.2在砂石料生产、混凝土生产、爆破作业等施工生产活动可能并随时通报施工进展情况，设立了通联热线电话，与其建立和谐的友邻9.1.3采取修建运送货物的专用通道等一切必要的手段，避免交通堵塞及废气、噪声、粉尘排放造成环境污染，防止运输的物料进入场区9.2.1采用密封罐车运送水泥、粉煤灰等细料物资，并由密封系统从罐车卸载到储存罐，同时在储存罐安装警报器，所有出口配置袋式过滤器。混凝土拌和系统安装有除尘设备，并经常进行检查维护，确保其9.2.2填筑料、砂石料开采使用的CM351型潜孔钻等大型钻孔设备9.2.4运输车辆及施工机械，一律使用零号柴油和无铅汽油等优质并安排人员经常检查、维护及保养，及时清扫路面，保持路面平整，排9.2.6严禁在施工区内焚烧会产生有毒或恶臭气体的物质。因工作9.2.7皮带运输机上安装有喷雾或喷水装置，转折处和漏斗排放区9.2.8运输砂石料、土石方、渣土和垃圾等可能产生粉尘的敞蓬车不得超载，车厢两侧和尾部安装挡板，对易引起扬尘的细料、散料堆高9.2.9在施工现场的合适位置设置了专门冲洗车轮的场地，冲洗工地的车辆，在冲洗设施和公共道路之间设置一段过渡的硬地路面，确保工地的车辆不把泥土、碎屑及粉尘等物体带到公共道路路面及施工场地取了在渣场集中堆放，用黄土和石灰搅拌后覆盖集中闭气的方法，阻断9.3.1对员工进行节约用水、保护水源的教育，防止发生饮用水污9.3.2施工前按照国家和地方有关法规及业主规定，对施工、生活用水和污水的汇集、沉淀、排放进行了全面规划，并纳入了施工组织设9.3.3在主要施工场地修建了截排水沟；在砂石生产系统设置了污水处理装置，并实现污水处理循环利用；在拌合系统修建了沉淀池；修建汇流冲洗水、灌浆后的弃水及其它施工废水的集水坑，使废水经集中9.3.4修建施工机械、车辆集中清洗场地和沉淀池，使清洗水经集9.3.5生活污水通过修建的水沟塞、挡板、沉淀池、化粪池，先经9.3.7每月对排放的污水监测一次，发现排放污水超标，或排污造9.4.1开工前，针对工程特点、施工组织设计方案和工程所在区域的环保要求，策划制定了施工噪声污染防治技术措施，并将其纳入了施9.4.3精心策划，合理布置空压站、砂石生产、混凝土生产等机械设备，使之尽量远离居民区，并设置减噪、隔音装置，如在筛分楼安装9.4.4精心策划，合理布置施工道路、安排运输时间，避免车辆噪声对居民生活区、办公区等造成影响。在进入生活营地的道路上设置禁音标识，提示进入的车辆不使用高音和怪音喇叭，尽量减少鸣笛次数，最好以灯光代替喇叭；合理安排广播时间，尽量不影响单位和居民的办9.4.5为空压机、混凝土拌和机、砂石破碎筛分机等噪声较大的施9.4.6爆破施工中严格控制装药量，减少爆破噪音和震动对周围居9.5.1精心策划，合理规划弃渣场，存料场，并将其纳入了施工组9.5.2开挖出的渣料除直接运往指定地点的渣料外，其余渣料（包括弃渣料）均按要求分类堆放在指定的存弃渣场，严禁将可利用渣料与9.5.3堆渣范围和高程严格按施工图纸和技术要求实施，并用钢筋9.5.4在施工区和生活营地设置垃圾贮存设施，防止垃圾流失，由9.6.1在工程开工前，系统编制了详细的土地利用规划方案；施工过程中，合理调配土石方开挖与填筑进度，力争最大限度利用开挖料用同时，施工过程中同步跟进施工区和生活区的绿化，防止水土流失的发9.6.2如因施工技术等的要求，发生堆料、运输或临时建筑等特殊排水沟等措施，并和项目施工同步进行，同时完工交付使用，有效防止9.6.4按设计要求合理砍伐树木、清除地表余土或其它地物，不乱9.6.5在土石方明挖和临时道路施工过程中，严格按照预定施工组9.7.2临时住房、仓库、厂房等临时施工设施，在设计及建造时尽9.7.4在每个施工区和部分工程施工完成后，及时拆除了各种临时9.8.1组织对全体员工进行野生动植物保护方面的宣传教育，提高保护野生动植物和生态环境的认识。做到不捕猎野生动物，不砍伐野生9.8.3在工程完工后，及时按要求拆除了施工临时设施，清除施工区和生活区及其附近的施工废弃物，并按批准的环境保护措施和计划进9.9.1组织全体员工进行保护文物的意识和知识教育，提高保护文通过高混凝土面板堆石坝坝体填筑预沉降控制施工工法的推广应用，成功地攻克了高混凝土面板堆石坝建设的堆石坝不均匀沉降变形的技术难题，确保了工程建设质量，促进了高混凝土面板堆石坝筑技术的发的龙头水电站。大坝设计为混凝土面板堆石坝，是当今世界上已建的最高混凝土面板堆石坝，最大坝高233m，坝顶宽度12m，大坝上游面坡405 V期上游III期填筑反台阶断面三期面板坝体填筑分六期进行，将混凝土面板施工分三期进行。在堆石坝体一、给一期堆石坝体一定的沉降期；在二期堆石坝体填筑完成后，才进行混凝土一期面板的施工，同时以后区超高前区的空间形状控制方式进行三期反台填筑；三至五期之间采取连续高强度填筑方式将堆石体填筑至防405 V期上游III期填筑反台阶断面三期面板下游347.5IV期二期面板278288282265258236一期面板填筑正台阶防汛经济断面II期 下游347.5IV期二期面板278288282265258236一期面