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堰顶高程1316.0m,采用全年2的流量11400m3/s,作为围堰挡水设计标准,相应下游水位1313.13m。
下游围堰堰体防渗与上游相同,河床部分高程1298.2m以下河床部分采用混凝土墙防渗,墙体厚度0.8m;
岸坡岩体采用帷幕灌浆方式防渗,深入弱风化层下线;
迎水侧水下部分采用钢筋笼块石护坡,水上部分采用干砌块石进行护坡。
2、围堰施工水文地质条件上游土石围堰右岸为一基岩台地,地形平缓,平均坡度约为10°
~15°
,左岸地形较陡,岸坡坡度为35°
~45°
,局部为陡壁。
两岸基岩裸露,出露岩层为玄武岩夹火山角砾熔岩及凝灰岩。
围堰段两岸边坡岩体强风化深2~4m,弱风化上部深5~17m,弱风化下部埋深20~35m,河床部位缺失强风化及弱风化上带岩体,弱风化下带埋深10~18m,其上部岩体具弱~中等透水性,透水率2Lu~60Lu不等。
下游土石围堰右岸为12号冲沟口,冲沟上游江边为一基岩陡坎,坎头高程1320m,以上地形平缓,坡度约20°
~25°
;
左岸地形相对较陡。
右岸基岩裸露,仅冲沟口有少量坡洪积物,左岸江边基岩裸露,1330m高程以上为崩塌松散堆积体。
围堰段两岸边坡岩体强风化深5~10m,弱风化上部深10~15m,弱风化下部埋深20~35m,河床部位缺失强风化及弱风化上带岩体,弱风化下带埋深10~20m。
堰基岩体一般为弱透水性,浅表部局部属于中等透水性。
河床冲积层厚度5.67m,成分为卵砾石夹中粗砂,具强透水性。
二、施工工期概述及主要工程量1、施工工期水下填筑上游围堰2005年12月1日15日进行截流戗体和掩体跟进填筑,上游右侧形成部分防渗墙施工平台,2005年12月18日,水下填筑施工结束。
下游围堰2005年12月24日进行围堰填筑,2006年2月8日水下填筑完成。
水上填筑上游围堰2006年2月26日开始进行上下戗体跟进填筑,3月18日上游围堰通过EL1307m以下阶段验收,3月20日开始过渡料填筑,土工膜同步施工;
2006年5月31日上游围堰填筑至EL1345m设计高程,施工结束。
下游围堰2006年4月17日开始进行上下戗体跟进填筑,,4月20日下游围堰通过EL1298.2m以下阶段验收,由于增加帷幕灌浆孔,过渡料从5月7日开始填筑,2006年6月2日填筑全面结束。
混凝土施工上游围堰2006年1月26日开始盖板混凝土浇筑,2006年4月27日浇筑完成(包括齿墙混凝土);
2006年3月17日开始浇筑盖帽混凝土,5月30日浇筑完成。
下游围堰2006年2月8日开始盖板混凝土浇筑,2006年3月20日浇筑完成(左岸堰肩EL1313.5mEL1315.00m由于道路影响未完成);
2006年4月19日开始浇筑盖帽混凝土,5月3日浇筑完成。
左岸堰肩EL1313.5mEL1315.00m于2006年6月5日施工完成。
上游围堰工程2005年12月1日开始施工,至2006年6月2日全部施工完成。
下游围堰工程于2005年12月24日开始施工,至2006年6月24日全部施工完成。
非常溢洪道工程于2006年5月23日开始施工,至2006年6月15日全部施工完成。
2、完成工程量围堰施工主要工程量表项目单位上游围堰下游围堰合计备注石方明挖m318516.71018428700.7土方明挖m31397.54386.95784.4水上堆石料填筑m344738482797.2530181.2水上过渡料Ⅰ填筑m356623.413784.270407.6水上过渡料Ⅱ填筑m344317.915769.3160087.21干砌块石护坡m36184.721802.247986.96水下石渣料Ⅰ填筑m324360071862315462水下石渣料Ⅱ填筑m310780851671159479水下块石料填筑m3386311240651037土工膜m219080684025920防渗混凝土墙m22013.618263839.60.8m厚齿墙混凝土m3297.06197.05494.11C20盖帽混凝土m3193107.57300.57C20盖板混凝土m3819.354421.491240.844C20帷幕灌浆钻孔m4561.7876.235437.93帷幕灌浆量t876.233311207.23非常溢洪道完成工程量统计表序号项目单位工程量合计备注1土方明挖m312028.6035380.82石方明挖m323352.23子围堰风化土心墙料填筑m370037004子围堰反滤料m34005子围堰过渡料m36006子围堰堆石料m320003、投入主要人员及设备施工实际投入的主要机械设备表序号设备名称型号及规格数量备注1冲击钻机CZ-30台18太原探矿2反铲CAT320台53挖掘机PC440台1现有4装载机ZL50台3现有5自卸汽车32t辆8现有625t辆5现有725辆20现有832辆26现有9碾压设备BW202BD辆410BW75S辆211YZT10L辆112蛙式打夯机台1213推土机TY220台4现有14D8R台1现有15D9N台1现有16汽车吊25t辆2现有17洒水车5t辆2现有18泥浆高速搅拌机ZJ-400台4中水基础19送浆泵3PNL台4天津水泵20潜水泵75TSWA台2上海第一21自卸汽车5t台1东风汽车22电焊机30KVA10天津电焊23排污泵2PN4天津水泵24油动反铲HD8201上海小松25测量设备126地质钻机SGZⅢ台14现有27灌浆泵SGB610台6现有28砂浆泵台2待购29高速搅拌槽ZJ-800台1待购30双缸搅拌槽JJS-2B台6200L/300L31灌浆自动记录仪LJ-Ⅰ台1现有32灌浆自动记录仪LJ-Ⅲ台1现有33测斜仪台134东风载重汽车5T台1材料运输,现有35车床台1孔口管加工36潜孔钻机100B台837手风钻YT-28部1238空压机21m3/min台4劳动力配置表序号工种数量备注1管理人员402钻探工1053灌浆工184电工65记录员166修理工107车工68电焊工109普工12010其他1011钻工2012空压机工813司机11814炮工215其他40包括重机司机总计518
三、质量验收及试验控制情况1、质量验收情况上、下游围堰单位工程共有254个单元,合格率100,优良单元共212个,优良率83.5上游围堰填筑及防护工程共有92个单元,合格率为100,优良单元83个,优良率为90.2下游围堰填筑及防护工程共有42个单元,合格率为100,优良单元34个,优良率为81上游围堰基础处理工程共有15个单元,合格率为100,优良单元14个,优良率93.3下游围堰基础处理工程有5个单元,合格率为100,优良单元4个,优良率80上游围堰混凝土防渗墙分部工程共13个单元工程,合格率100,优良单元12个,优良率92.3下游围堰混凝土防渗墙分部工程共16个单元工程,合格率100,优良单元15个,优良率93.8上游围堰开挖工程共有22个单元,合格率为100,优良单元7个,优良率31.8下游围堰开挖工程共有11个单元,合格率为100,优良单元8个,优良率72.7非常溢洪道工程共有38个单元,合格率100,优良单元35个,优良率92.1上、下游围堰分部工程验收情况统计表分部工程名称单元数合格单元个数合格率()优良单元个数优良率()分部工程等级上游围堰开挖工程2222100731.8合格上游围堰基础处理工程15151001493.3优良上游围堰堰体填筑及防护工程92921008390.2优良上游围堰混凝土防渗墙工程13131001292.3优良下游围堰开挖工程1111100872.7合格下游围堰基础处理工程55100480优良下游围堰堰体填筑及防护工程42421003481优良下游围堰混凝土防渗墙工程16161001593.8优良非常溢洪道工程38381003592.1优良合计25425410021283.5优良2、试验检验情况原材料水泥抽检9组,砂石骨料抽样共6组,实验结果全部合格。
土工膜焊接接头上游围堰抽检8组撕裂位置与黏结位置距离最大值81mm,最小值69mm,下游围堰抽检4组撕裂位置与黏结位置距离最大值76mm,最小值70mm,实验结果全部合格。
C20混凝土强度检验上游围堰盖板混凝土取样14组,盖帽混凝土25组,下游围堰盖板8组,盖帽混凝土6组,上游围堰防渗墙1组,实验结果全部合格。
C20W8混凝土强度检验上游围堰防渗墙13组,下游围堰防渗墙16组,实验结果全部合格。
C15W8混凝土强度检验1组,实验结果合格。
M25砂浆强度检验4组实验结果全部合格。
试验检验及结果统计表检测项目最大值最小值平均值组数水泥细度3.21.52.49组标准稠度2826.827.7凝结时间min)初凝230209220终凝351316336抗折强度Mpa3d5.94.85.328d8.177.5抗压强度Mpa3d22.51920.228d44.541.542.4粉煤灰细度18.21818.12组需水量比103102101含水量0.20.10.15外加剂(JMII)减水率16.716.716.71组泌水率666666凝结时间min)初凝209209209终凝199199199抗压强度比3d1571571577d145145145砂细度模数3.012.922.976组石粉含量15.89.611.9表观密度kg/m3294019102760堆积密度kg/m3171016901701.7空隙率424242小石超径412.336组逊径924.8针片状512.17饱和面干吸水率0.40.370.39表观密度kg/m3297029402948堆积密度kg/m3160015601575空隙率474646.7中石超径423.176组逊径956.67针片状211.5饱和面干吸水率0.310.220.27表观密度kg/m3295029302943堆积密度kg/m3156015301540空隙率484747.8骨料压碎指标6.93.74.58土工密度试验干密度g/cm3堆石料2.242.12.19198组过渡料Ⅰ2.251.962.14390组过渡料Ⅱ2.31.952.13288组粘土风化料1.891.871.8851组反滤料2.171.972.12102组土工模焊接接头试验撕裂位置与黏结位置距离(cm)81697412组混凝土抗压强度检验C20混凝土抗压强度Mpa24.820.723.3554组塌落度(mm1187382.8M25砂浆抗压强度Mpa28.527.227.74组塌落度(mm494747.75C20W8混凝土抗压强度Mpa24.421.923.227组塌落度(mm219191205C15W8混凝土抗压强度Mpa171组塌落度(mm210
四、围堰运行情况综述上、下游围堰自2005年12月18日成功截流,2006年6月24日正式投入运行至今一切正常。
经现场实地察看上、下游围堰没有明显塌陷现象,无沉降裂缝及堰体受损现象。
根据“金沙江金安桥电站施工期水情信息公告”(总第702期,2006年第199期)2006年最高水位,最大流量7月9日导流洞进口水尺水位达到1309.08m,流量高达3310m3/s。
相应上、下游围堰均出现渗水现象且渗水均为清水,从未发现渗水有混浊现象。
堰体未出现集中渗水及管涌现象且在围堰迎水面较大范围内从未发现漩涡等现象。
根据对围堰形成后的渗水量测算和9月份对水泵运行情况的分析,上游围堰渗流量约为2527m3/h,下游围堰渗水量约为2120m3/h。
加之其它渗水,基坑开挖阶段高峰排水强度约为7628m3/h。
由于施工需要在上游围堰背坡临时修筑了一条施工便道,2006年11月30日现场测量,该施工便道位置位于上游围堰体型之外。
经过2006年汛期上、下游围堰投入运行后情况良好。
五、堰体施工程序与施工方法堰体施工金安桥水电站围堰工程施工时段为2005年12月1日至2006年6月24日,历时6个月零13天,在计划工期内顺利完成。
(一)围堰填筑施工1、施工布置
(1)道路布置前期填筑上游围堰左岸利用L3临时施工道路,右岸利用截流施工道路。
下游围堰左岸主要利用R5施工道路,右岸利用导流洞出口施工道路、R6、L4临时施工道路。
后期填筑上游围堰利用R9公路、R14公路、DL3、DL5主体开挖出渣道路、并沿围堰背水面修筑之字路。
下游围堰利用R5施工道路,R6公路、L4临时施工道路、导流洞出口施工道路。
(2)施工风水电布置施工供水围堰填筑施工用水主要为填筑料碾压前加水湿润用水。
在上、下游围堰左右岸各布置一个容积为10m3的钢结构水箱,采用潜水泵直接从江里抽水,由分水管路引至工作面。
施工供电左岸接坝肩开挖施工供电布置线路,右岸从道路洞出口处和坝肩开挖施工供电系统接取。
2、施工进度
(1)水下填筑上游围堰2005年12月1日15日进行截流戗体和掩体跟进填筑,上游右侧形成部分防渗墙施工平台,2005年12月18日,水下填筑施工结束。
(2)水上填筑上游围堰2006年2月26日开始进行上下戗体跟进填筑,3月18日上游围堰通过EL1307m以下阶段验收,3月20日开始过渡料填筑,土工膜同步施工;
(3)混凝土施工上游围堰2006年1月26日开始盖板混凝土浇筑,2006年4月27日浇筑完成(包括齿墙混凝土);
(4)土工膜上游围堰于2006年3月18日开始施工,2006年5月30日施工至设计高程EL1344.m。
下游围堰于2006年4月19日开始施工,2006年5月30日施工至设计高程EL1315.m。
3、施工程序及方法
(1)碾压试验试验场地与试验准备堰体填筑施工前对各种不同种类的堰体材料分别进行铺料方式、铺料厚度、碾压遍数、机械行走速度、加水量及加水方式进行试验。
因此碾压施工前先完成过渡料I、过渡料II、堆石料等填料的碾压试验。
试验地点位于上游围堰。
选取一块8m30m的场地用推土机进行平整,振动碾碾压密实,使基础的密度满足试验要求。
①过渡料I、过渡料II碾压试验TY220型推土机铺料平仓,BW202BD型振动碾碾压,碾压厚度分别取35cm、40cm、45cm,碾压遍数分别取4、6、8遍进行,加水量取130kg/m3、150kg/m3、170kg/m3,水压力1kg/cm2。
不同碾压厚度为一试验区,取根据不同的加水量和碾压遍数组合,分别进行沉降渗透试验、干密度试验,孔隙率试验、渗透试验,确定最优加水量和碾压遍数等各项碾压参数。
②过渡料II斜坡碾压试验反铲铺料平仓,YZT10L型振动碾(10.0t)碾压,碾压厚度取30cm,碾压遍数分别取4、6、8遍进行,加水量取130kg/m3、150kg/m3、170kg/m3,根据不同的加水量和碾压遍数组合,分别进行沉降渗透试验、干密度试验,孔隙率试验,确定最优加水量和碾压遍数等各项碾压参数。
③堆石料碾压试验TY220型推土机铺料平仓,BW202BD型振动碾碾压,碾压厚度分别取35cm、40cm、45cm,碾压遍数分别取4、6、8遍进行,加水量取230kg/m3、250kg/m3、270kg/m3,水压力1kg/cm2,不同碾压厚度为一试验区,根据不同的加水量和碾压遍数组合,分别进行沉降渗透试验、干密度试验,孔隙率试验、渗透试验,确定最优加水量和碾压遍数等各项碾压参数。
碾压试验及试验分块表料物种类项目过渡料I过渡料II堆石料过渡料II(斜坡)分层铺料厚度(cm)35cm40cm45cm35cm40cm45cm80cm90cm100cm30cmBW202BD碾4、6、8遍101210121012101210121012101210121012YZT10L碾压4、6、8遍1012
(2)土工膜接缝试验土工膜接头采用焊接,正式施工前均进行了现场接缝试验1、试验使用的焊接机与正式使用的焊接机相同,机型为ZPR-210D。
2、焊接试验同时作了气温、风速的记录。
3、根据现场条件找出有代表性的多组气温条件下、不同焊接温度(250℃300℃之间)对应不同的焊接行走速度(1.0m/s2.0m/s)进行多种组合试验,找出了最理想的焊接温度和行走速度。
4、对各种组合的焊缝进行抗拉试验。
断裂强度不小于母材(主膜)强度的80。
断裂位置不在焊缝上就算合格。
(二)堰体填筑施工程序与施工方法水下部分堰体是指混凝土防渗墙施工平台以下的堰体。
上游土石围堰1307.0m高程以下的堰体填筑区。
上游围堰水下部分的填筑施工主要包括截流戗堤上游侧的石碴I、石碴II及上游坡面的抛填块石等。
下游围堰水下部分的填筑施工主要包括堰体石碴I、石碴II及钢筋石笼抛填等。
上游围堰水下填筑采用的施工程序为截流戗体合龙→截流完成→石渣料I填筑→石渣料II填筑→块石护坡抛填。
此部分为抛填,全部为水平填筑,在每一种料达到设计体形后及时跟进下一种料的抛填。
水平距离相互滞后20m。
下游围堰水下填筑采用的施工程序为上游围堰截流完成→石渣料I填筑→石渣料II填筑→块石抛填→钢筋石笼护坡施工。
挖装与运输石碴料I为开挖直接利用料,由左、右岸工作面液压正铲、反铲、装载机挖装,25t、32t自卸汽车运输由左岸由坝基开挖路、R5公路、R5施工便道直接上堰抛填施工,右岸由坝基开挖路、2截流施工道路、导流洞施工道路、DL4右岸段、R6公路直接上堰抛填施工。
石碴料II采用坝基开挖料填筑。
坝基开挖爆破时现场适当减小炮孔间排距,减少大块石的产生,上堰填筑时辅以人工配合剔除粒径大于30cm的块石。
采用装载机挖装,25t、32t自卸汽车运输。
运输道路与石碴料I相同。
水下块石料从坝基开挖料挑取,装载机挖装,25t、32t自卸汽车运输上堰施工。
填筑石碴料运至现场后,采用自卸汽车直接抛填,TY220型推土机平料。
利用自卸汽车、推土机往返进行压实,靠近岸坡部位均以较细的石碴料铺筑,振动碾碾压密实。
钢筋石笼骨架在钢材加工厂制作,钢筋石笼尺寸为2m1m1m,φ20钢筋作骨架,φ12钢筋做网格,网格尺寸为10cm10cm。
用石碴料II加工场筛分后块石料填装;
石料装填完毕后封闭顶盖。
护坡钢筋石笼采用汽车吊吊装就位、自卸汽车运输再定点卸抛。
1、水上部分堰体填筑施工1)水上部分填筑施工程序
(1)水上堰体填筑施工主要包括过渡料I、过渡料II、堆石料等施工,不同种类的填筑材料施工同步上升,以土工膜为界,两侧填料交替碾压上升,每个交替高度为1.5m,控制上下游高差为0.75m,施工填筑次序为①区过渡料I、过渡料II填筑→②区过渡料I、过渡料II填筑→土工膜施工→③区堆石料施工→④区过渡料I、过渡料II填筑→逐层填筑。
围堰水上填筑施工程序图围堰水上填筑施工包括上、下游土石围堰水上部分堰体的施工,其中各种物料的碾压参数及控制指标由碾压试验确定。
(1)过渡料Ⅰ填筑施工方法过渡料Ⅰ采用2渣场砂石加工系统生产的砂料,过渡料I布置在防渗轴线土工膜两侧。
根据堆石料的分层压实厚度及碾压试验确定每层压实厚度为37.5cm,施工时安排与同一高程的过渡料II同时施工。
过渡料I被土工膜隔为两部分,施工时按铺料、碾压、沿轴线方向分为三块,循环作业。
过渡料I采用进占法和后退法铺料施工,采用TY220型推土机平仓。
①挖装与运输上游围堰堰体过渡料I采用ZL50装载机挖装,25t自卸汽车运输上堰,运输路线为右岸2砂石加工系统→R10公路→R2公路→地勘路→2截流施工道路→围堰过渡料I填筑区。
下游围堰堰体过渡料I采用ZL50装载机挖装,25t自卸汽车运输上堰,运输路线为右岸2砂石加工系统→R10公路→R2公路→地勘路→导流洞施工道路→DL4右岸段→围堰过渡料I填筑区。
②填筑a、测量放线根据施工图纸逐层放出各区的分界线,洒白灰线作出明显的标记,为保证边缘压实度、预留接头碾压收边量,整个铺料层在堰面法线方向向两侧各适当超填。
b、铺料平仓自卸汽车运料至现场在填筑工作面的前沿(离端点1~2m处)卸料,采用进占法和后退法铺料,后退法铺料,卸料高度控制在1.5m之内,
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