象鼻岭碾压混凝土双曲拱坝快速施工技术

…一水电施工技术　２０１７年第３期　总第８９期一一一　象鼻岭碾压混凝土双曲拱坝快速施工技术　李华兵／（中国水利水电第三工程局有限公司第二分局）　【摘要】　象鼻岭水电站是目前国内在建第二高碾压混凝土双曲拱坝，拱坝两坝肩陡峭，最大坝高　１４１．５０ｍ。本文论述该工程碾压混凝土施工采用的施工工艺、入仓手段等快速施工技术，采用快速施工技　术，实现了本工程大坝年度上升迭１０３ｍ，为工程下闸蓄水和投产发电奠定了基础，同时为以后类似工程　施工提供了借鉴、参考经验。　【关键词】象鼻岭水电站碾压混凝土双曲拱坝快速施工技术　ｌ工程概况　象鼻岭水电站位于贵州省威宁县与云南省　会泽县交界处的牛栏江上，系牛栏江流域中下游　制式拌和楼一套、ＨＺ１８０—２Ｓ３０００强制式拌和站　一套和ＨＺ９０．￥３０００型强制式拌和站一座，系统　生产能力为３６０ｍ３￣，高于高峰期时３１７ｍ，／ｌ１，　可以满足月高峰１０万ｍ３的需要。　河段规划梯级的第三级水电站。本工程以发电为　主要目标，水库正常蓄水位为１４０５ｍ，电站装机　两台，总装机容量为２４０ＭＷ。水电站枢纽建筑　物由碾压混凝土拱坝、右岸引水系统和地下厂房　２．２满管溜槽应用技术　大坝左岸１３８３ｍ以上碾压混凝土坝体上下　游边坡坡度大，坝基槽坡度接近５０。，左岸　１３８３ｍ以上碾压最大面积１　５００ｍ２，结合现场地　等组成，泄水建筑物由３溢流表孔和２中孔组成。　拱坝坝顶高程１４０９．５０ｍ，最大坝高１４１．５ｍ，坝　顶长４５９．２ｌｍ，坝顶宽８．００ｍ，拱冠梁坝底厚　３５ｍ，厚高比０．２４７。大坝上游面最大倒悬度　形情况，入仓规划布置有一套满管溜槽，溜槽尺　寸０．８ｍｘＯ．８ｍ。单套平均有效保证入仓强度　１８０ｍ３／ｈ，可以满足左岸碾压快速上升的需要。　０．１４８，下游面最大倒悬度０．１５１，最大中心角　９７．４３３ｏ。大坝混凝土总量约６８．９万　，其中碾　压混凝土约５８．９万ｍ　。　满管溜槽的使用，具有成本低、施工简便、　效率高等优势，可以在高陡边坡、高落差输送混　凝土中加已推广使用。　２＿３高速皮带机应用技术　为了解决小仓面运输设备无法到达的碾压　２碾压混凝土生产、运输和入仓方式　象鼻岭水电站大坝位于高山峡谷区，边坡高　度２００余米，最大坡度达８０。，大坝范围边坡　无马道，坝区狭窄，不利于大型起吊设备布置。　坝体范围，项目联合成都双流天和机械有限责任　公司研制了两套高速皮带机，主要用于浇筑中孔　左岸１３２９ｍ～１３４５ｍ碾压混凝土、大坝　两岸边坡较陡，混凝土的运输及入仓非常困难，　１３７６．５ｍ～１３８３ｍ碾压混凝土和右岸ｌ３８３ｍ以上　同时拱坝结构复杂，在１３０２ｍ￣ｌ３０９ｍ布置由　临时导流底孔，１３３５ｍ－１３４２ｍ布置有两个中孔，　ｌ３９７ｍ高程以上布置有３个溢流表孔。　解决好混凝土浇筑入仓是本工程施工的一　碾压混凝土，上述范围最大浇筑面积３０００ｍ２，　小时最低入仓强度１５０ｍ３／ｈ。　皮带机参数：带宽Ｂ＝８００ｍｍ，带速　ｖ＝３．１５ｍ／ｓ，单台额定输送量Ｑ＝２００ｍ３／ｈ：　ｌ撑　皮带机长度为３４ｍ（２９．７ｍ），采用３７．５ｋＷ电　机驱动。２≠≠皮带机长度为５２ｍ（跨度为４２．５ｍ），　采用５５ｋＷ电机驱动。根据皮带机使用情况，单　个难点。　２．１碾压混凝土的生产　混凝土拌和系统布置有ＨＬ２４０—２Ｓ３０００Ｌ强　８　台皮带机平均有效保证输送量Ｑ＝１５０ｍ３／ｈ。　高速皮带机的应用，在大坝碾压混凝土施工　中皮带机入仓浇筑混凝土累计达到１１．８万　，　完成碾压混凝土总量２０％，有效解决小仓面和　运输设备无法到达碾压施工作业面的问题。　２．４碾压混凝土入仓方式　象鼻岭项目早在开挖施工阶段，项目部就开　始着手研究碾压混凝土施工入仓布置问题，通过　分析公司近些年来重力坝碾压施工的成功经验，　自卸汽车入仓保证率高的特点，根据大坝右岸地　形的特点，施工过程中建议设计优化了部分开挖　体型便于后期布置入仓道路，最终得出了结合多　手段配合入仓的方案。　大坝１２６８ｍ￣１３７６．５ｍ（１０８．５ｍ）碾压混凝　土入仓主要采用坝前填筑入仓道路自卸汽车直　接入仓方式，其中１２８０ｍ廊道上游区采用简易　满管溜槽入仓，跨底孔和中孔主要采用皮带机和　钢栈桥方式入仓，仓内采用自卸汽车转运。　大坝１３７６．５ｍ～１３８３ｍ（６．５ｍ）高程施工及　表孔右侧１３８３ｍ￣１４０７．５ｍ（２４．５ｍ）高程施工，　己无法填筑入仓道路，充分结合右岸边坡特点，　入仓采用布置在右岸上游的两套高速皮带机入　仓。　大坝１３８３ｍ￣１４０７．５ｍ（２４．５ｍ）高程施工，　由于受表孔的影响，左右岸碾压混凝土结构被分　成两部分，右岸入仓采用一套皮带机入仓，左岸　采用架设满管溜槽方式入仓，仓内采用自卸车转　料，有效解决了小仓面难以碾压入仓的问题。　３模板工程　通过对拱坝体型的计算、坝内结构的分析和　模板总体规划，施工模板主要采用如下几种型　式：大坝上下游面采用可交替上升悬臂可调式翻　转大模板，根据拱坝体型图并计算，确定单块模　板的外型尺寸为３．Ｏｍ￣１．８ｍ（宽×高），工作平　台及栏杆采用角钢制作，单块大模板可根据拱坝　的曲线和垂度进行体型调整，以满足拱坝体型尺　寸要求，单仓备仓高度达５ｍ，施工过程中随大　坝连续浇筑，仓内采用１２ｔ汽车吊或２０ｔ缆机提　中国水利水电第三工程局有限公司　升翻转模板，满足了大坝连续施工需要；大坝坝　体灌浆廊道采用预制混凝土模板，提前在预制厂　内制作，每节宽ｌｍ，减少了大坝在底层廊道和　中层廊道施工的各仓时间，提高了施工效率。诱　导缝和横缝采用重力式混凝土预制模板，重力式　诱导模板构件尺寸为上部宽度１２．５ｃｍ，下口宽　度３５ｃｍ，高度为２７ｃｍ，长度为ｌＯＯｃｍ，可满　足人工安装的要求。结合工程特点，有针对性地　规划模板工程，方便施工的同时，对加快施工进　度有一定的促进作用。　４碾压混凝土施工工艺　４．１碾压混凝土的碾压层厚及升层高度确　定　根据大坝碾压混凝土浇筑的入仓方案、拌和　运输能力以及仓面面积、碾压混凝土的初凝时间　来综合考虑碾压混凝土施工中的碾压层厚度及　升层高度；当仓面面积小于４５００ｍ２，碾压层厚　度为３０ｃｍ；当仓面面积积大于４５００ｍ２，碾压　层厚度为２５ｃｍ，以达到快速摊铺，及时碾压，　减少层间结合时间，增强混凝土层间结合质量。　大坝碾压混凝土浇筑升层高度原计划按照　单仓５－９ｍ实施，虽有利于混凝土温度控制和便　于施工组织，但难以实现混凝土快速上升，不能　满足进度要求。为此，通过优化资源投入，努力　创造施工条件，实际施工中对大部分坝体采取５　～１　ｌｍ高升层混凝土浇筑方法，增大每仓浇筑层　高，最大仓号浇筑高度达到了１　ｌｍ。同时通过加　强模板固定、调整混凝土冷却通水方式和方法，　不仅有利于加快施工进度，也能保证施工安全和　施工质量。　４．２铺料与平仓　混凝土料在仓面上采用自卸车两点叠压式　卸料串联摊铺作业法，铺料条带从下游向上游平　行于坝轴线方向摊铺，每一条带７－９ｍ宽。对　于卸料、平仓条带表面出现的局部骨料集中采用　人工分散，与模板接触的条带采用人工铺料，反　弹回来的粗骨料及时分散开，并在上下游大模板　上刻划出层厚线，以做到条带平整、层厚均匀，　９　水电施工技术２０１７年第３期总第８９期　平仓后的整个坝面略向上游倾斜。　４．３碾压　采用大碾振动碾压时，碾压遍数为：先无振　２遍，再有振８遍，最后无振２遍。碾压机作　业行走速度为１～１．５ｋｍ／ｈ。小碾压机碾压遍数为：　先无振２遍，再有振２５～３Ｏ遍，最后无振１～２　遍，碾压机作业行走速度为１．５ｋｍ／ｈ。碾压机沿　碾压条带行走方向平行于坝轴线，相邻碾压条带　重叠２０ｃｍ，同一条带分段碾压时，其接头部位　应重叠碾压ｌｍ，在一般情况下不得顺水流方向　碾压。　４．４ＶＣ值的控制　碾压混凝土的ＶＣ值对碾压的质量影响极　大，应随着气候条件变化而作动态调整控制，本　工程出机口ＶＣ值为１～４ｓ，仓面ＶＣ值４ｓ￣７ｓ，　雨天向大值靠近，夏天阳光照射时ＶＣ值向小值　靠近。经过碾压后，混凝土表面泛一层薄薄的浆　体，又略有些弹性，同时在初凝前应碾压上一层，　使上层碾压振动时，上下层浆体、骨料能相互交　错，形成整体。　４．５变态混凝土的施工　大坝与岩基面接触处、廊道周边等部位采用　变态混凝土。其施工方法是混凝土铺摊平仓后，　人工抽槽后再注入适量的水泥煤灰净浆，并用插　入式振捣器从变态混凝土的边缘附近向碾压混　凝土方向振捣。在岸坡变态混凝土与碾压混凝土　的结合部，顺水流方向再碾压１～２次，其它部　位的变态混凝土与碾压混凝土结合部位，用　ＢＷ５１７Ｖ５０小碾往返碾压数次，以保证其结合　部施工质量。　４．６层间结合及缝面处理　对于连续上升的层间缝，层间间隔不超过初　凝时间的不做处理；同时对迎水面二级配防渗　区，在每一条带摊铺碾压混凝土前，先喷洒５ｍｍ　厚的水泥粉煤灰净浆，以增加层间结合的效果。　所需的水泥粉煤灰净浆严格按照试验室提供的　配料单配料，洒铺的水泥灰浆在条带卸料之前分　段进行，不得长时间地暴露。　１０　在每一大升层停碾的施工缝面上，均充分打　毛，并用压力水冲洗干净；在上升时，全仓面铺　一层１．５￣２ｃｍ厚的水泥砂浆，以增强新老碾压　混凝土的结合。　４．７诱导缝和横缝的施工　诱导缝和横缝采用重力式混凝土预制块结　构形成，根据碾压分层，对应层安装诱导缝或横　缝混凝土预制块，预制块内设置重复灌浆系统管　路。当铺料条带在距诱导缝或横缝５－７ｍ时，　卸两车料后，用平仓机将碾压混凝土料小心缓慢　推至诱导缝或横缝位置，将预制混凝土块覆盖，　并保证预制块的顶部有５ｃｍ厚度左右的混凝　土的料，这样可以避免预制块受到碾压移位或破　坏。　５施工进度情况　象鼻岭水电站２０１５年４月２１日开始浇　筑碾压混凝土，到２０１７年６月１０日已完成碾压　混凝土浇筑，其中在２０１６年拱坝二枯高峰时段　施工中，单月完成了大坝１３１２ｍ－１３２９ｍ高程通　仓平层碾压混凝土浇筑（最大平铺面积约　５８００ｍ２），月上升１７ｍ，大坝在５月底按期完　成了２０１６年度汛形象，为汛期大坝碾压混凝土　继续施工创造了有利条件，到２０１６年底，大坝　浇筑至１３８３ｍ高程，全年浇筑高度累计达１０３ｍ，　实现大坝年度上升过百米，最终在２０１７年实现　了业主提出的下闸蓄水和发电进度目标。　６结语　象鼻岭碾压混凝土双曲拱坝结构复杂，大坝　高达１４１．５ｍ，在施工过程中，对碾压混凝土双　曲高拱坝快速施工技术进行了合理的规划，根据　不同施工部位采用不同的入仓方式和不同形式　的模板，并实施合理的浇筑碾压工艺，实现了大　坝碾压混凝土快速上升的目的，同时，为以后类　似工程碾压混凝土拱坝快速施工提供了经验和　具有借鉴意义。