下水库大坝填筑施工方案
1 工程概况
安徽绩溪抽水蓄能电站位于安徽省绩溪县伏岭镇境内,距绩溪县城29km。电站由上水库、输水系统、地下厂房、地面开关站及下水库等建筑物组成。地下厂房内安装6台单机容量为300MW的混流可逆式水轮发电机组,总装机容量为1800MW。
下水库大坝坝顶长443.70m,坝顶宽7.00m,最大坝高65.10m(趾板处),坝顶高程345.10m,坝体上游面坡比为1:1.5,下游面坡比1:2.0。下水库坝体为钢筋混凝土面板(厚0.4m~0.52m)坝体填筑材料分成垫层区(水平宽度2.0m)、特殊垫层区、过渡区(水平宽度4.0m)、上游堆石区、交叠过渡区、下游堆石区以及上游大坝辅助防渗区(包括面板上游二级粉煤灰和回填全、强风化料)。
下水库大坝上游垫层面采用碾压砂浆予以固坡。
2 编制依据
(1) 《混凝土面板堆石坝施工规范》(DL/T 5128-2009); (2) 《碾压式土石坝施工规范》(DL/T 5129-2001); (3) 《水电水利工程土工试验规程》(DL/T 5355-2006); (4) 《工程岩体试验方法标准》(GB 50266-99); (5) 《水利水电工程施工技术规范》(SL 74-94); (6) 《水利水电工程施工质量评定规程》(SL 176-2007); (7) 《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》(GB 50601-2010);
(8) 《下水库大坝及右坝肩库岸边坡结构布置修改图(1~6)》(H121J-5D4-7-1X~6X)。
3 主要工程量
根据设计图纸《下水库大坝及右坝肩库岸边坡结构布置修改图(6/6)》可知下水库大坝及右坝肩库岸边坡结构石渣料填筑的主要工程量,详见表3-1。
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表3-1 大坝及右坝肩库岸边坡结构填筑主要工程量
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 项 目 垫层填筑 过渡料填筑 特殊垫层料 上游堆石料 下游堆石料 坝顶回填料 反滤料 全强风化料 全风化料 单位 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 工程量 75297 298560 6590 939401 873917 26740 476 68817 51370 备 注 水平宽200cm 级配良好的洞渣料 微弱风化石料 强风化粗粒花岗岩料 强风化粗粒花岗岩料 加工后的新鲜石料 全强风化料粗粒花岗岩料 全风化料粗粒花岗岩料 4 施工布置
4.1 施工供水布置
下水库大坝填筑施工供水从发包人提供的1#高位水池引接。供水系统布置主要思路:下水库大坝填筑采取集中供水方式,供水主管从1#高位水池接出、沿下库左岸环库路布铺设至大坝左岸。
坝料的加水方式分为坝外加水、坝面洒水两种方式。坝外加水指的是分别在各个路口设置坝外加水系统对堆石料、过渡料进行加水,按照比例加水保证石料充分饱和润湿;坝面洒水则是引接布置在岸坡的主供水管路系统,将水引至填筑面。在填筑碾压时采用人工对各区石料进行洒水。
4.2 施工照明布置
本工程照明用电采用电缆从左坝肩、右坝肩的变压器分别引接电源。坝体填筑施工照明采用在左、右岸各设两个镝灯集中照明,现场局部照明根据施工需要增加移动泛光工作灯照明,以满足夜班施工的需要。另配置柴油发电机2台备用,其中120kw一台,6kw一台。
4.3 施工道路布置
4.3.1 影响填筑道路布置的因素
(1) 发包人提供的道路条件
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结合现场实际交通状况,根据发包人提供或规划的上、下水库大坝两岸与坝体相接的道路共5条,坝体填筑道路以此为依托进行布置。
(2) 坝体填筑技术要求
运输道路跨越趾板和垫层区时,应采用钢栈桥或采取其它可靠措施,保护趾板混凝土和止水不被损坏,道路布置中尽量减少上坝施工道路跨越趾板和垫层区。
(3) 料源分布情况及运距
料源所在地:上水库库尾石料场、下库库盆及进出水口、下水库库内中转料场、2#弃渣场内中转料场、垫层料掺拌场及2#、3#公路渣场等。布置上坝道路以此为依托,综合权衡运距。
4.3.2 坝外道路
(1) 下水库大坝填筑坝外道路布置及参数见表4-1所示。
表4-1 下水库大坝填筑坝外道路参数表
序号 1 2 道路名称 上、下库连接道路 库岸公路南段 路 段 接上库右岸环库路~ 下库左岸环库道路 10#临时道路起点~大坝左岸 路长 (m) 12782 1880 路面宽 (m) 6.5 7.0 路面 结构 混凝土路面 混凝土路面 (2) 大坝填筑过程中修建的坝外道路
根据大坝填筑施工需要,坝外修建的临时道路布置详见表4-2所示及《下水库大坝坝填筑道路布置总图》。
表4-1 下水库大坝填筑坝外临时道路参数表
序号 1 2 3 4 路长 路面宽 (m) (m) 8#道路 下库库盆、进出水口~临10#道路 430 6.5 X086老县道 下库库盆、进出水口~临10-1#道路 450 6.5 10#、10-1#道路 库岸公路南段~大坝左、右岸(上游) 1010 6.5 17道路 进场公路~大坝左岸(下游) 100 6.5 道路名称 路 段 路面 结构 泥结碎石 泥结碎石 泥结碎石 泥结碎石 4.3.3 坝内临时道路布置
下水库大坝填筑坝内临时道路以坝外道路为依托,分级布置于岸坡与坝面。其中岸坡布置“一”字路与“之”字路两种形式;坝面预留“一”字路。坝体前延预留道路部位上游堆石预留宽度不小于30m。坝面道路遵循“上级接通、下级补填”的原则,即坝体填筑到上一级坝外道路高程时,则立即进行下一级坝面道路
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补填。
下水库大坝填筑坝内临时道路布置如下:
(1) TB-7道路:从临10#道路趾板前延EL.295.0m终点接线,下行坝面EL.280m,全长185m,路面宽6.5m;承担下水库大坝EL.280.0m~EL.295.0m间大坝石料运输。
(2) TB-8道路:从临10#道路大坝左岸EL.312.0m终点接线,下行坝面EL.295.0m,全长225m,路面宽6.5m;主要承担大坝EL.295.0m~EL.312.0m间大坝石料运输。
(3) TB-9道路:从17#临时道路终点EL.331.8m接线,下行坝面EL.312.0m,全长190m,路面宽6.5m;承担大坝EL.312.0m~EL.331.8m间大坝石料运输。
(4) TB-10道路:从17#临时道路终点EL.331.8m接线,上行坝面EL.341.6m,全长100m,路面宽6.5m;承担EL.331.8m~EL.341.6m间(除坝后坡预留道路)填筑料运输。
(5) TB-11道路:从下库左岸环库道路起点EL.345.1m接线,下行坝面EL.341.6m,全长164m,路面宽6.5m;承担EL.331.8m~EL.341.6m间坝后预留道路及后期坝顶过渡料等石料运输。
根据施工道路布置,下水库上坝道路TB-7和TB-8要跨越趾板和相应部位的防渗板,对于跨趾板、防渗板部位的施工道路采用架设特殊处理措施跨越趾板及防渗板。
4.4 通讯与数字化管理网络
施工现场通讯:各工作面内采用对讲机联系,工作面间采用无线电话进行联络,确保通讯畅通、及时、准确。
下水库大坝填筑碾压质量充分利用业主建立的GPS自动监测与反馈控制系统,该系统由监控中心、网络中继站、现场分控站、GPS基准站和移动远端(或GPS 流动站,包括施工振动碾和工程监理车)等部分组成。待系统安装和调试完成后,本标负责自身使用系统的运行和管理。本标所有用于工程开挖料运输的车辆、坝料碾压等机械,将按照监理人的指令安装该系统的相关设备。
GPS自动监测与反馈控制系统主要实现如下功能:①实时动态监测碾压机械运
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行轨迹,自动计算碾压机械在坝面上的碾压遍数、激振力和运行速度,并在坝面施工三维数字地图上可视化显示;②动态测量大坝各区各层坝料的摊铺厚度及碾压后的压实厚度,由此计算大坝各点坝料碾压后的压实程度,并在坝面施工三维数字地图上可视化显示;③实时动态监测上水库库尾石料场的开挖以及石料的运输;④将上述动态数据自动写入数据库,以备后续应用分析;⑤根据自动测量的施工数据,对大坝填筑过程进行实时监控。当填筑过程中的摊铺厚度超过规定、或有漏碾、超速、或碾压后坝料的压程实度未达到规定值时,能够自动提示施工管理人员和监理,以便他们及时指示返工或调整,使施工质量在整个施工过程中始终处于受控状态。
5 大坝填筑
5.1 填筑要求
下水库大坝坝体填筑料分为特殊垫层区(小区料)、垫层区、过渡区、上游堆石区、下游堆石区、下游坝面护坡区(干砌块石、混凝土网格梁内植草皮)、反滤料区、大坝上游辅助防渗区等筑坝材料。
(1) 特殊垫层区
特殊垫层区位于周边缝下游侧垫层区内,特殊垫层料采用人工轧制的成品骨料,最大粒径为4cm,逐层铺筑,压实后层厚20cm,采用大功率振动碾压实,特殊垫层料的设计孔隙率≤17.5%,设计干容重≥21.6kN/m3,渗透系数K=1×10-3~1×10-4cm/s。
(2) 垫层区
垫层料区水平宽度取2.0m,垫层料采用人工轧制的成品骨料,最大粒径为8cm,压实后层厚40cm,用振动碾碾压密实,设计孔隙率≤18%,设计干容重≥21.5kN/m,渗透系数K=1×10-3~5×10-3cm/s。垫层料中小于0.075mm的颗粒含量应小于6%。
(3) 过渡区
过渡料水平宽度取4.0m(右岸岸坡段为2m),过渡区料采用新鲜开挖石料,采用连续级配,最大粒径30cm,压实后层厚40cm,用振动碾碾压密实,设计孔隙率≤20%,干容重≥21.0kN/m。
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