水電站大壩工程施工方案優(yōu)化設(shè)計(jì)綜述

1、xxxx水電站大壩工程施工方案優(yōu)化設(shè)計(jì)綜述1工程概況xx水電站工程位于xxxxxx級(jí)支流xx中下游，是xx梯級(jí)開(kāi)發(fā)的第四級(jí)電站，工程地處成都市西南側(cè)xx市雨城區(qū)xx鎮(zhèn)和周河鄉(xiāng)境內(nèi)，距成都市約168km,距下游xx市23km.xx水電站水庫(kù)正常蓄水位高程為703m,總庫(kù)容0.0286億m3，總裝機(jī)容最56MW,年發(fā)電量為1.6億度，為三等中型工程。xx水電站為引水式“一洞一井兩機(jī)”發(fā)電站，工程樞紐由擋水?dāng)r河大壩、壩身泄洪、圓形引水隧洞、敞開(kāi)式調(diào)壓井、壓力鋼管、地面發(fā)電廠房等建筑物組成。大壩為壩身?yè)跛?、壩體泄洪和壩身引水的系統(tǒng)常態(tài)重力式混凝土壩，壩頂高程為706.5m,最大壩高47.5m,壩頂寬6

2、m,壩頂長(zhǎng)175m。2大壩工程施工特點(diǎn)2.1位置地形條件XX處于川西山區(qū)，流域河床狹窄，常年枯水位時(shí)河床寬度在45m左右。壩址區(qū)表層覆蓋厚36m,地層為砂泥巖，多屬軟巖類(lèi)。因?yàn)槭懿荚O(shè)位置限制，大壩施工布置較為困難，施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)受較大約束，大壩土石方開(kāi)挖、混凝土澆筑大規(guī)模展開(kāi)施工受到一定的限制。2氣候條件XX流域?qū)儆赬X盆地亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，流域區(qū)因?yàn)槭芪髂霞撅L(fēng)影響，年內(nèi)季節(jié)性降雨量變化較大，徑流年內(nèi)變化較大，汛期枯期分明，工程區(qū)全年降雨時(shí)段較多，多年平均降雨天數(shù)占全年2/3之多。工程區(qū)域是全國(guó)有名的暴雨區(qū)，暴雨時(shí)節(jié)主要集中在6月10月。因?yàn)槭┕^(qū)全年降雨量多、洪水頻發(fā)率高，對(duì)施工帶來(lái)較多不利因

3、素。2.3施工條件（1）道路布置困難。壩址區(qū)左岸雖然有雅望公路穿過(guò)，但因?yàn)閴螀^(qū)岸坡陡峭，施工區(qū)道路布置困難較大；左右岸連接公路與施工面的道路必須采用岸坡開(kāi)挖修筑形成，降雨后路況較差，為工程高峰時(shí)高強(qiáng)度的運(yùn)輸帶來(lái)較大困難。（2）施工受征地、供電影響較大。因?yàn)槭┕^(qū)域地處山區(qū)、場(chǎng)地狹窄，壩址區(qū)征地時(shí)間和數(shù)量保證率較低，施工場(chǎng)地提供時(shí)間嚴(yán)重滯后；因?yàn)楣╇娤到y(tǒng)工程量較大，加之業(yè)主前期準(zhǔn)備工作不足，致使施工供電提供滯后也較為嚴(yán)重。因?yàn)槭┕ぶ饕獥l件不能按期得到保障，給施工計(jì)劃安排和方案實(shí)施產(chǎn)生較大影響。（3）建基面基礎(chǔ)泥巖地質(zhì)，基礎(chǔ)面開(kāi)挖難度大，清基困難。工程區(qū)所處地區(qū)為西南山區(qū)泥巖地帶，泥巖巖體遇水后極

4、易軟化、泥化，開(kāi)挖邊坡穩(wěn)定性差，同時(shí)建基面清理難度較大。3施工方案優(yōu)化設(shè)計(jì)及實(shí)施XX水電站大壩壩址區(qū)為典型的“U”河谷，根據(jù)設(shè)計(jì)大壩施工總方案，大壩基坑施工采用壩身預(yù)留導(dǎo)流孔分期導(dǎo)流方案，分左、右岸兩期進(jìn)行。原設(shè)計(jì)釆用兩個(gè)枯期完成大壩基坑施工，導(dǎo)流底孔封堵期，利用泄洪閘溢流表孔泄流。一期，因?yàn)樽蟀督煌ū憷?，一期先圍左岸，先進(jìn)行壩體左岸基坑施工，期間利用縮窄后的右岸河床導(dǎo)流，壩體混凝土施工時(shí)在3#壩段布設(shè)導(dǎo)流孔為二期右岸施工創(chuàng)造條件；二期，利用大壩左岸3#壩段的導(dǎo)流孔進(jìn)行導(dǎo)流，右岸形成基坑進(jìn)行右側(cè)壩體施工。大壩基坑以上施工釆用導(dǎo)流底孔過(guò)流進(jìn)行常年施工，在完成整個(gè)大壩施工后進(jìn)行導(dǎo)流底孔下閘封堵，最

5、后大壩泄洪閘下閘蓄水進(jìn)行發(fā)電引水系統(tǒng)運(yùn)行。3.1導(dǎo)流方案優(yōu)化設(shè)計(jì)XX水電站工程施工前后分兩個(gè)標(biāo)段進(jìn)行招標(biāo)施工，SP/C1標(biāo)工程于2005年11月份招投標(biāo)，2005年11月底xx水電站施工人員和設(shè)備進(jìn)場(chǎng)。原計(jì)劃，2005年12月上旬開(kāi)始大壩右岸河床清理和左右岸壩肩臨時(shí)施工道路的修筑,2005年12月中旬開(kāi)始左岸圍堰填筑施工,2005年12月底完成左岸圍堰填筑和閉氣施工達(dá)到左岸基坑施工條件，2006年4月下旬以前完成左岸基坑土石方開(kāi)挖和大壩EL.683以下混凝土澆筑施工，在2006年4月底形成二期右岸導(dǎo)流條件并達(dá)到度汛形象；2006年2007年枯期完成右岸基坑施工達(dá)到2007汛期后大壩常年施工條件

6、。水電工程建設(shè)施工季節(jié)性很強(qiáng)，河床分期施工的工程必須利用好第一枯期，在枯期內(nèi)達(dá)到施工目標(biāo)后才能展開(kāi)后期施工，xx水電站大壩工程更是如此。xx水電站工程施工人員和設(shè)備按期進(jìn)場(chǎng)后，工程施工環(huán)境、條件與原計(jì)劃相差很大，施工區(qū)征地、供電線路架設(shè)非常困難，大壩工程施工最基本的場(chǎng)地、壩區(qū)征地、電源需逐步分階段解決，2006年1月初大壩左岸壩肩征地才得到解決，2006年4月中旬才解決供電電源，大壩右岸壩肩征地在2006年7月初才有效得到解決。因?yàn)槭┕ふ鞯匚从邪雌诮鉀Q，原枯施工計(jì)劃受到了嚴(yán)重的影響，很多項(xiàng)目無(wú)法進(jìn)行正常施工，由此大壩基坑施工只有調(diào)整計(jì)劃和施工時(shí)段。按照正常施工工序，推遲后的xx大壩工程需要經(jīng)過(guò)

7、2006年2007年和2007年2008年兩個(gè)枯期才能完成基坑施工，2008年12月底才能完成整個(gè)大壩施工，即造成大壩工程施工整整退后一年的不利境況，將直接影響工程的按期發(fā)電和竣工，致使工程施工成本和發(fā)電效益受損。為確保實(shí)現(xiàn)大壩工程施工工期不變、任務(wù)目標(biāo)按期完成，2006年4月初，根據(jù)xx水電站大壩工程實(shí)際情況，結(jié)合工程區(qū)域水文條件，研究確定大壩工程施工導(dǎo)流方案進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，放棄一枯基坑施工，將大壩兩個(gè)枯期基坑施工優(yōu)化為一個(gè)枯期完成，2006年枯期進(jìn)行右岸河床清挖，2006年10月中旬2007年4月下旬分先后分別進(jìn)行左、右岸基坑壩體EL.683以下的施工2施工導(dǎo)流實(shí)施根據(jù)優(yōu)化調(diào)整后的施工方案

8、和計(jì)劃，XX水電站大壩工程左右岸基坑內(nèi)施工主要項(xiàng)目及完成時(shí)段如下。左岸岸坡壩基提前開(kāi)挖，為大壩基坑施工節(jié)約時(shí)間。因?yàn)榇髩位邮┕煽菡{(diào)整為一枯，工期壓縮較多，為按期完成目標(biāo)，就必須充分利用2006年2007年枯期進(jìn)行基坑內(nèi)施工；依照大壩土石方開(kāi)挖程序必須從上而下進(jìn)行，為了基坑贏得盡早開(kāi)始施工時(shí)間，在枯期前，即2006年汛期主要對(duì)左岸壩基部分土石方進(jìn)行開(kāi)挖施工，在枯期基坑形成后立即轉(zhuǎn)入基坑內(nèi)施工，有效節(jié)約枯期大壩左岸河床以上土石方開(kāi)挖時(shí)間。（2）利用河水較小時(shí)段，進(jìn)行右側(cè)河床清挖工作。xx洪水都漲抖落douzhangdouluo,2006年汛期充分利用河水較小時(shí)段進(jìn)行右岸河床清挖，在2006年

9、10月前完成了河床右側(cè)部分長(zhǎng)約150m、寬約18m的導(dǎo)流槽，為一期導(dǎo)流創(chuàng)造了較好條件。（3）枯期開(kāi)始，迅速施工圍堰形成基坑o2006年10月6日開(kāi)始左岸上下游橫向土石圍堰填筑施工，縱向圍堰主要利用原河床土石體和加高堰體形成，左岸圍堰填筑、閉氣、護(hù)面于2006年10月20完成并形成基坑，為一期施工奠定了基礎(chǔ)。（4）左岸基坑土石方開(kāi)挖、混凝土施工迅速，上下游導(dǎo)墻、導(dǎo)流底孔按期完成。在左岸基坑形成后立即展開(kāi)了基坑施工，采用邊開(kāi)挖、邊清基、邊澆筑混凝土的方式進(jìn)行施工，2007年1月底完成了上下游共計(jì)長(zhǎng)85m的二期混凝土導(dǎo)墻和壩體EL.683以下混凝土施工，同時(shí)在3#壩段壩體預(yù)留了導(dǎo)流底孔，由此形成二期

10、導(dǎo)流施工條件。（5）右岸基坑有序施工，主汛前達(dá)到渡汛面貌。2007年2月初隨著左岸基坑任務(wù)完成立即轉(zhuǎn)入右岸基坑施工，2007年2月15日完成了右岸基坑圍堰施工，右岸壩體5#8#壩段壩體混凝土方量較大，將混凝土澆筑強(qiáng)度作為重點(diǎn)控制，克服施工過(guò)程中水泥供應(yīng)不足、間斷性停電等不利因素，于2007年5月中旬xx主汛前完成右岸基坑施工任務(wù)，大壩枯期施工形象達(dá)到安全渡汛要求，為后期大壩常年施工創(chuàng)造了條件。4大壩施工優(yōu)化XX水電站大壩工程由重力式擋水壩段、溢流泄洪閘壩段、沖砂孔壩段、進(jìn)水口壩段組成,各壩段寬度約為I5m25m,壩基開(kāi)挖土石方總量約11萬(wàn)狀，壩體混凝土約8.5萬(wàn)護(hù)。根據(jù)大壩工程結(jié)構(gòu)形式、施工總

11、體規(guī)劃，大壩施工主要難點(diǎn)為基坑施工道路、施工機(jī)械布置。因?yàn)槭┕?dǎo)流方案進(jìn)行了較大調(diào)整，基坑內(nèi)有效施工時(shí)段施工強(qiáng)度加大，土石方開(kāi)挖關(guān)鍵在于出渣道路的布設(shè)。原計(jì)劃，大壩左岸基坑開(kāi)挖出渣道路為一一左岸基坑一左岸下游施工便道一雅望公路f渣場(chǎng)、全長(zhǎng)2.4公路，右岸基坑出渣道路為右岸基坑f右岸下游施工便道f右岸1#施工道路f雅望公路f渣場(chǎng)、全長(zhǎng)4.2公路；為有效節(jié)約出渣時(shí)間，根據(jù)壩址區(qū)地形實(shí)際情況，對(duì)出渣道路進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，在壩區(qū)上游河床臨時(shí)修筑了一條通往渣場(chǎng)施工道路，由此在修筑道路時(shí)能夠就地棄填部分渣料，優(yōu)化后道路為一一左岸基坑（右岸基坑）一上游臨時(shí)道路一渣場(chǎng)、全長(zhǎng)1.2公路，大大縮短了出渣道路里程，加

12、快了開(kāi)挖施工進(jìn)度，降低了施工成本。大壩混凝土澆筑施工在原導(dǎo)流方案條件下施工時(shí)段長(zhǎng)，原計(jì)劃在兩枯期近9月內(nèi)完成4萬(wàn)ni，混凝土澆筑，混凝土澆筑強(qiáng)度低，計(jì)劃釆用了兩臺(tái)QUY50型履帶吊加兩臺(tái)長(zhǎng)臂反鏟進(jìn)行壩區(qū)混凝土入倉(cāng)施工。但因?yàn)閷?dǎo)流方案調(diào)整后，混凝土施工強(qiáng)度大幅增加，若采用履帶吊澆筑必須是按壩段逐段進(jìn)行，施工倉(cāng)位少，不利于多倉(cāng)位全面展開(kāi)，并且兩臺(tái)履帶吊僅能滿(mǎn)足短期低部位混凝土入倉(cāng)施工，大壩后期高倉(cāng)位混凝土入倉(cāng)手段很難解決。通過(guò)研究各壩段結(jié)構(gòu)體型、分層分縫等情況，確定基坑低部位混凝土采用兩臺(tái)長(zhǎng)臂反鏟上下游配合入倉(cāng)，在一期左岸壩段澆筑至EL.683時(shí)布設(shè)一臺(tái)MQ54/30t施工門(mén)機(jī)，用該位置門(mén)機(jī)主要進(jìn)行右岸基坑和后期壩體EL.683以上混凝土澆筑；在后期壩體低部位混凝土施工完成后，將施工門(mén)機(jī)轉(zhuǎn)移至壩頂EL.706.5平臺(tái)，進(jìn)行剩余壩段和壩頂啟閉排架混凝土澆筑、以及壩頂金屬結(jié)構(gòu)件吊裝；通過(guò)優(yōu)化大壩施工方案，確保了大壩基坑施工按期完成并達(dá)到度汛目