龙滩水电站大坝工程碾压混凝土快速施工技术

龙滩水电站大坝工程碾压混凝土快速施工技术

第24卷第5期四　川　水　力　发　电Vol.24,No.52005年10月SichuanWaterPowerOct.,2005施工难题攻关龙滩水电站大坝工程碾压混凝土快速施工技术吴　旭(中国水利水电第七工程局,　四川郫县　611730)摘　要:连续、高强度、快速施工既是碾压混凝土的施工特点,也是层间结合质量的根本保证。本文从碾压混凝土入仓手段、机械设备、管理体系、施工工艺及施工优化等方面阐述碾压混凝土快速施工的主要特点。通过配套的碾压混凝土施工技术和健全的管理体系,有效地提高了碾压混凝土施工强度,创造了主体工程单日单仓碾压混凝土浇筑强度15816m3的世界纪录。关键词:龙滩水电站;大坝工程;碾压混凝土;快速施工中图分类号:TV741;64218文献标识码:B文章编号:100122184(2005)05200752061　概　述2　快速施工措施龙滩水电站大坝工程坝顶高程406.5m,最2.1　施工布置大坝高216.5m,是目前世界上最高的碾压混凝2.1.1　混凝土生产系统土重力坝。大坝坝顶长849.44m,共由34个坝段2.1.1.1　砂石料生产、运输系统组成,即6个溢流坝段,2个底孔坝段,1个电梯井成品砂石料由大法坪人工砂石系统采用湿法3坝段,1个转弯坝段,9个进水口坝段,1个通航坝生产,可满足混凝土月浇筑强度32.5万m的需段,6个河床挡水坝段和8个岸边挡水坝段。坝体要,另有麻村人工砂石系统补充。成品砂石料采用除结构和布置上要求采用常态混凝土的部位外,单洞单机皮带运输至右岸混凝土生产系统骨料罐凡具备碾压混凝土施工条件的部位均为碾压混凝储存,胶带机长4km,带宽1.2m,带速4.0mös,3土。大坝混凝土总量740万m,其中碾压混凝土设计运输能力3000töh。同时混凝土拌和系统设3480万m,约占坝体混凝土总量的65%。成品砂石料汽车运输受料坑作为备用。由于种种原因,大坝工程建设工期经过多次2.1.1.2　混凝土拌和系统优化,即由最初的11年建设工期优化为5.7年。混凝土拌和系统主要由混凝土搅拌楼、骨料根据大坝工程高度压缩的建设工期,要求大坝碾储运系统、水泥和粉煤灰储运系统、二次筛分系压混凝土快速施工,同时为缩短层间间隔时间,提统、混凝土预冷系统、废水处理设施以及其它辅助3高层面结合质量,也需要加快碾压混凝土施工速设施组成。混凝土生产系统配备3座2×6.0m度、提高施工强度。由于大坝工程碾压混凝土浇筑3双卧轴强制式搅拌楼和1座4×3.0m的自落式强度高、工期紧,仅2005年混凝土浇筑量达300搅拌楼。混凝土拌和系统设计生产能力3×300万m3,其中碾压混凝土为240万m3。333möh+180möh=1080möh。为了达到碾压混凝土连续、高强度、快速施工根据温控要求,高温季节碾压混凝土的出机的目的,要处理好以下问题:①混凝土浇筑入仓手口温度为12℃,采用二次风冷粗骨料、加冰及低段;②混凝土生产、运输系统配套设施及管理体温水搅拌的方式对混凝土进行预冷。系;③科学规划仓号,保证混凝土连续、高效、均衡2.1.2　混凝土运输系统地施工。大坝碾压混凝土运输采用两台塔(顶)带机、收稿日期:2005209229三条高速皮带机供料线、两台20ö25t2915m平移75n式缆机、真空溜槽及自卸汽车等运输设备。平台上,主索控制范围为坝轴线02013～0+1102.1.2.1　塔(顶)带机及高速供料线m,为避免与塔顶带机的干扰,主塔布置在右岸高两台塔(顶)带机分别布置于左右底孔坝段,程450m平台,副塔布置在左岸高程480m平台利用塔(顶)带机直接布料。塔(顶)带机布置有以上。主塔塔高45m,塔顶高程495m;副塔塔高10下几个优点:①两台塔(顶)带机可覆盖10～21号m,塔顶高程490m;跨度915m,缆机吊钩底控制坝段,同时在15～16号坝段能够相互补充;②遇高程为190～442m。形成了对大坝从平面到立面超标洪水,预留溢流坝段缺口过流时,塔(顶)带机的有效控制,为大坝施工提供了一个空中走廊。塔身支承柱不受洪水冲击。③在顶带机的右侧区2.1.2.3　自卸汽车域布置第三条高速皮带机供料线结合真空溜槽供自卸汽车从右岸混凝土拌和系统接料,通过料,位置均匀合理,可保证混凝土的浇筑强度及混4号公路和布置在基坑内的道路直接入仓卸料。凝土供料的均匀合理分配。采用自卸汽车直接入仓,河床部位可控制到高程2.1.2.2　缆机250m,两岸可控制到高程280～300m,是大坝下根据地形条件与缆机所承担的混凝土浇筑范部碾压混凝土施工的重要入仓手段。围,选用的2台20t平移式中速缆机布置在同一大坝工程主要运输与浇筑机械布置见图1。图1　大坝工程主要运输与浇筑机械布置图2.2　大坝快速施工仓面配套控、大坝基础固结灌浆等原因,导致碾压混凝土不2.2.1　仓面规划及仓面工艺设计能连续上升,间歇期浇筑设备闲置会影响设备效　　由于龙滩大坝混凝土浇筑量巨大、工期紧迫、率的发挥,进而影响施工进度;另外,仓面过大时技术复杂,因此,必须高强度、快速施工。为保证混一旦遇到特殊情况,当层间间隔时间超过初凝时凝土施工质量,必须针对不同的浇筑高程、气象条间时容易影响碾压混凝土层间结合质量。大坝工件、浇筑设备能力、不同坝段的形象面貌要求等合程高温季节碾压混凝土施工1～2个坝段为一个2理地划分浇筑仓,并在混凝土浇筑之前,对浇筑仓浇筑仓,仓面面积4000～6500m,低温季节碾压号进行仓面工艺设计。混凝土施工3～4个坝段为一个浇筑仓,仓面面积2对碾压混凝土而言,仓面划分的大,既有利于10000～15000m。仓面设备效率的发挥,又有利于减少坝段之间的每一个浇筑仓均进行仓面设计,仓面工艺设模板使用数量,同时,也有利于仓面管理;但是,仓计应将该浇筑仓的仓面特性、技术要求、施工方面过大也有不利的一面,由于层间间歇时间、温法、质量要点、资源配置等简洁地汇集到仓面工艺76n设计之中,以指导作业队严格按仓面工艺设计的论是质量还是数量都将明显增加,对仓面组织管要求进行有序、高效施工。理水平的要求也将显著提高。2.2.2　高速供料线+塔(顶)带机碾压混凝土施2.2.2.1　仓面配套设备2工的仓面配套仓面设备按同时浇筑2个约10000m仓号与传统的门塔机、缆机浇筑手段不同,采用高进行配置,最高日浇筑能力可达20000～250003速供料线+塔(顶)带机浇筑混凝土,其浇筑强度m。仓面配套设备见表1。将成倍地提高,因此,对浇筑仓面各项资源配置无表1　仓面主要配套设备表序号设备名称规格型号单位数量单台生产效率1振动碾BW202AD22台1370～80m3öh2小型振动碾BW75S22台33小型振动碾SW200台34平仓机CATD3GLGP台3130～150m3öh5平仓机SD16L台5100～120m3öh6履带式切缝机R130LC25台27振捣机EX60台28高压水冲毛机GCHJ50B台1550m2öh9车载高压水冲毛机WLQ90ö50辆150m2öh10喷雾机HW35台611风动搅拌储浆车辆112油动搅拌储浆车辆113仓面吊8t、16t、25t辆1014核子密度仪MC23台4　　注:可用高压水冲毛机进行仓面喷雾。2.2.2.2　工具及其它施工器材用组合钢模板,顶拱采用特制圆弧钢模板,尺寸均　　为了配合仓面施工,对仓面骨料分离、积水、为0.6×1.5m;竖井采用整体提升专用筒模施秘水、变态混凝土施工、砂浆摊铺及机械难以施工工。通过使用上述模板,施工效率大大提高,拆模、的部位采用人工处理,故仓内需常备飘、桶、抹布、立模速度快,保证了碾压混凝土快速施工和外观拖把、铁锹、耙子、真空吸水器等工具。同时应配备质量的需要。保温被、彩条布对碾压混凝土面进行保温、保湿、2.3.2　钢筋工艺防晒、防雨。由于大坝廊道、孔洞较多,钢筋量较大,除少2.2.3　仓面组织管理体系部分采用焊接连接外,均采用轧直螺纹机械连接,为了保证碾压混凝土浇筑“一条龙”正常、连直接利用专门的冷轧攻丝设备在工厂加工直螺续、快速进行,建立了一个组织严密、运行高效、信纹,仓内采用套筒连接即可,大大加快了仓内钢筋息反馈及时的仓面组织管理体系,同时于现场指施工速度。挥中心设置现场监视系统,以便及时了解、掌握、2.3.3　预埋件工艺处理现场问题。仓面组织管理体系见图2。止水片架立:在加工厂制作定型沥青彬板、定2.3　仓面施工工艺型木模板分别用于碾压混凝土仓内横缝及碾压仓2.3.1　模板工艺侧面横缝,用钢筋支撑架和拉筋将模板及止水片模板安装是碾压混凝土快速施工的重要环固定牢固。在止水片周围50cm范围浇筑变态混节。根据碾压混凝土大坝的结构特点及薄层连续凝土,施工过程中一旦发生偏离,及时修正。施工的需要,上下游直立面采用3×3.1m连续　　塑料冷却水管埋设:为了适应碾压混凝土施翻升钢模板;下游斜坡面采用3×3.1m连续翻工特点,冷却水管采用U32高密聚乙烯塑料管,分升WISA模板;横缝面采用3×1.82m连续翻升坝段垂直水流方向呈蛇形铺设,并间隔1.5m用钢模板;闸墩及边墙采用悬臂大模板;坝体中部廊自制钢筋U形卡固定,坝上游侧两组(面积约20道采用全断面混凝土预制模板,上下游侧廊道采m×40m)通过预埋导管引入上游廊道,下游侧冷77n图2　仓面组织管理体系却水管分组(每组管长250～300m)与两侧U40(2)铺料方向尽可能垂直水流方向;高密聚乙烯塑料管连接并从下游引出。同时为了(3)平仓机两侧加挡板,以减少粗骨料向两侧减少施工干扰,冷却水管采用相邻坝段错层布置。分散,对粗骨料集中部位采用人工处理;2.3.4　布料工艺(4)平仓过程中卸料口应推成斜面。本工程碾压混凝土运输主要采用自卸汽车直2.3.6　碾压工艺接入仓和“高速供料线+塔(顶)带机”两种方式。每个铺筑层摊平后,按要求的碾压遍数及时布料要求做到:进行碾压。碾压要求做到:(1)均匀连续;(1)大坝上下游二级配碾压混凝土防渗区碾(2)合理的堆料及卸料高度,一般控制在1m压方向应垂直水流方向,其余部位也宜垂直水流以内;方向;(3)料应卸在碾压混凝土已摊铺但未碾压的(2)平仓后由一台振动碾及时跟进无振碾压斜面上,即“软着陆”;2遍,其后数台振动碾按要求的有振碾压遍数平(4)卸料分条带进行,且与铺筑方向垂直;行错距碾压,碾压条带间的搭接宽度应不小于20(5)料堆旁出现分离的粗骨料应由人工将其cm,接头部位重叠碾压2.4～3m,最后由一台振均匀地摊铺到未碾压的混凝土面上。动碾无振碾压1～2遍;2.3.5　平仓工艺(3)振动碾的行走速度控制在1～1.5kmöh;布料后及时平仓、碾压。平仓应控制推料厚(4)碾压混凝土允许层间间隔时间应小于混度,采取逐层降低,直至达到要求的铺料厚度。平凝土初凝时间1～2h,碾压混凝土从出机至碾压仓要求做到:完毕应控制在1.5h以内;(1)铺料厚度控制在允许偏差范围内,一般控(5)仓面VC值应进行动态管理,根据现场的制在±3cm以内;气温、昼夜、阴晴、湿度等气候条件适当调整出机78n口VC值,仓面VC值一般控制在4～6s,以碾压(4)振捣:水泥煤灰净浆掺入碾压混凝土10完毕时混凝土层面达到全面泛浆、人在上面行走～15min后开始用大功率振捣器进行振捣,加浆微有弹性、仓面没有骨料集中等作为标准。到振捣完毕控制在40min以内。2.3.7　检测工艺2.3.10　入仓口施工工艺碾压混凝土仓内质量控制直接关系到大坝质大坝碾压混凝土施工主要采用塔(顶)带机入量的好坏,其控制主要内容:VC值控制;卸料、平仓,但在大坝下部自卸汽车直接入仓仍是重要的仓、碾压控制;压实度控制;浇筑温度控制。入仓手段。入仓口处理直接影响到施工强度、速度2.3.8　成缝工艺和质量。前期采用坝外预制块封仓,每上升60cm碾压混凝土成缝工艺直接影响到碾压混凝土安装一次,并填筑施工道路,但入仓口外观质量的施工速度,大坝工程仓面切缝工作量大,如不在差,需做表面处理;其后改为“门”型钢栈桥跨1.5施工工艺上解决好,将造成仓内很大的施工干扰,×0.6m连续翻升钢模板,很好地解决了上述问进而影响施工进度。目前碾压混凝土工程已普遍题,同时简化了道路填筑,可开仓前一次填筑到使用振动切缝机成缝。位,节省了时间,有效地减少了入仓口施工对仓内在碾压混凝土围堰施工中采用手持式振动切碾压混凝土施工的干扰。缝机,填缝材料为闭孔泡沫板。该方法成缝不整2.3.11　缝面处理工艺齐;对周边混凝土松动破坏较大;施工效率较低,施工缝及冷缝必须进行缝面处理,缝面处理难以满足大仓面成缝需要。可用冲毛等方法清除混凝土表面的乳皮及松动骨在大坝碾压混凝土施工中采用液压振动切缝料。层面处理完成并清洗干净,经验收合格后,均机(液压反铲加装一个振动切缝刀片),在振动力匀铺1.5cm～2cm厚的砂浆,然后摊铺碾压混凝作用下使混凝土产生塑性变形刀片嵌入混凝土而土。上游防渗区(二级配碾压混凝土)内每个碾压成缝,填缝材料为4层彩条布,并随刀片一次嵌入层面,铺水泥煤灰净浆2mm厚,以提高层间结合缝中。该方法成缝整齐;在对混凝土振动液化下切及防渗能力。嵌入填缝材料,松动范围小;行走方便,成缝速度2.3.12　表面养护保护工艺是手持式振动切缝机8～10倍,一台切缝机即可低温时段施工时,应对混凝土长期暴露面(含2满足10000～15000m大仓面的施工需要,施工施工层面)用保温被紧贴覆盖,防冷空气对流,以干扰小。振动切缝一般采用先碾后切,填充物距压减少坝体内外温差、降低混凝土表面温度梯度;高实面1～2cm,切缝完毕后用振动碾碾压1～2温时段施工时,除对层面立即采用保温被进行覆遍。盖外,待混凝土初凝后对混凝土表面进行洒水或2.3.9　变态混凝土施工工艺流水养护,2～3d后低温时段拆除保温被散热,(1)铺料:采用平仓机辅以人工分两次摊铺平同时对混凝土长期暴露面进行洒水或流水养护。整,顶面低于碾压混凝土面3～5cm;2.4　施工、设计优化措施(2)浆液生产、输送:浆液采取集中拌制,按配2.4.1　坝体廊道调整及模板规划合比拌制的水泥煤灰净浆,通过输浆泵、管道从制将廊道底板高程调整为与基础固结灌浆高程浆站输送至仓面搅拌储浆车。相一致,使得廊道施工与固结灌浆平行作业,节省(3)加浆:变态混凝土加浆是一道极其关键的了工期,加快了施工进度。大部分廊道采用了混凝施工工艺,直接关系到变态混凝土质量。主要控制土全预制,大坝上下游面和横缝面采用连续翻升以下两个环节:①加浆方式:主要采用“双层”加浆模板。具有结构简单、拆装方便、稳定性好的特点,法和“抽槽”加浆法来进行施工,以达到加浆的均保证了碾压混凝土的快速施工。匀性,加浆方式控制着平面洒浆均匀和立面浆液2.4.2　增设施工纵缝渗透均匀。②定量加浆:目前主要采用“容器法”人12～19号坝段在中部增设了一条施工纵缝,工定量加浆,存在人为影响因素和难以有效控制减小了仓面面积,为前期混凝土浇筑入仓手段不的缺点,应向采用机械定量加浆发展。足的情况下开始浇筑混凝土创造了条件,争取了79n近一个月工期。凝土浇筑强度,创造了主体工程单日单仓碾压混32.4.3　增大碾压混凝土连续升程高度凝土浇筑强度15816m的世界纪录。通过温控计算并采取必要的温控措施,在低4　结　语温季节碾压混凝土浇筑升程由1.5m调整为6(1)高强度施工、科学管理、先进的施工技术m,节省了层面处理和混凝土等强时间,大大加快和机械装备是保证碾压混凝土施工质量、加快施了施工进度。工进度的前提。2.4.4　配合比设计优化(2)碾压混凝土连续施工必须在初凝前覆盖为了适应碾压混凝土连续、快速施工,必须解上层混凝土。实践证明,及时摊铺、及时碾压、及时决大体积混凝土施工水化热问题,根据试验检测,覆盖,缩短碾压混凝土层间间歇时间是提高碾压在混凝土中增加粉煤灰掺量,相对减少水泥用量,混凝土层间结合质量的有效措施。降低了水化热。(3)供料线+塔(顶)带机碾压混凝土输送系2.4.5　合理的浇筑分仓统是方便快捷的运输手段,可直接从拌和楼将混合理进行分仓,使整个工程施工在时空上衔凝土运至仓面,适用于大型碾压混凝土坝快速施接紧凑,有效的利用了施工时间,最大程度地实现工,但自卸汽车直接入仓仍是碾压混凝土施工的施工生产均衡。重要入仓手段。2.4.6　混凝土入仓方案优化作者简介:混凝土入仓方式必须以保证施工强度,减少吴　旭(19632),男,四川遂宁人,高级工程师。中国水利水电第七施工干扰为原则,充分利用地形条件,在原塔(顶)工程局副总工程师,龙滩水电站七局、八局、葛洲坝联营体带机、缆机浇筑方案基础上增加了自卸汽车直接副总经理兼总工程师。从事水利水电施工管理1入仓浇筑大坝下部碾压混凝土,有效地提高了混(责任编辑:黄永盛)四川水力发电杂志社举办首届新闻与文秘写作培训班秋高气爽的九月,来自全省水电系统的二十多名新闻与文秘工作者聚集成都,参加由四川水力发电杂志社举办的首届新闻与文秘写作培训班。这次培训班开设了通讯写作、消息写作、新闻采访、新闻摄影、公文写作、公文处理六个科目,邀请了新闻界资深的四川大学新闻学院原院长邱沛篁、四川经济日报社总编潘晓铭、西南电力报社原社长姚国寿等老师授课。通过培训,使广大学员在新闻与文秘写作方面受益匪浅,提高了水电战线新闻宣传和文秘队伍的素质。(本刊通讯员　赵霞　黄易霞　黄伟)射洪县开始试行农村同网同价近日,四川明珠集团公司为减轻农民经济负担,将在全县实行同网同价。由于农村长期以来的线损居高不下,造成农村电价高于电网电价,加重了农民的负担。为解决这一难题,明珠公司开始在全县整改农村电网,实行同网同价,为农民减负。目前,网改人员已在一些乡镇试点,得到了当地农民的称赞。(通讯员　李燕春)《雅砻江锦屏二级水电站环境影响报告书》在西昌通过技术评估日前,国家环保总局环境工程评估中心在西昌市主持召开《雅砻江锦屏二级水电站环境影响报告书》技术评估会议。国家环境保护总局环境影响评价管理司、水电水利规划设计总院、四川省环境保护局、四川省环境工程评估中心、建设单位二滩水电开发有限责任公司、项目设计与评价单位中国水电顾问集团华东勘测设计研究院等单位的领导、专家和代表共41人参加了会议。评估会认为:报告书针对本项目主要环境影响,开展了深入的调查研究,报告书体现了水电水利行业的环评特点,总体评价结论可信。评估会从环境保护角度认为:锦屏二级水电站的建设是可行的。锦屏二级环境影响报告书顺利通过技术评估,为项目的可研审查及项目的核准打下了坚实的基础。世界最大环保电站年底将在四川内江建成发电本刊讯　今年年底,四川白马300MW循环流化床示范电站将建成并网发电,它是世界上最大容量的循环流化床环保示范电站。白马电站是从法国引进大型循环流化床锅炉设计制造技术,同时引进一台300MW循环流化床锅炉设备建设的大型洁净煤发电示范工程。由于采用循环燃烧技术,这种锅炉几乎可以燃用一切种类的燃料并达到很高的燃烧效率,实现高效率、低能耗、低排放,对开发利用四川地质、高硫无烟煤资源,保护环境具有重要意义。80