水电站大坝工程难点重点主要对策措施.pdf

水电站大坝工程难点重点主要对策措施1.1 施工布置与施工安全(1)为了方便大坝施工人员上下交通及风、水、灌浆等管线的铺设，大坝下游面每隔1 2 n l 左右高度设置2 m 宽的临时水平栈桥，各层水平栈桥与边坡马道相连，边坡马道上设置自下而上的通往各层道路的交通梯道，方便大坝各层栈桥通向最近的主干道，左右岸大坝临时水平栈桥保持一致并连通。(2)冷水站采用可移动的模块式冷水站，分散布置在边坡马道上，可随坝体上升而往边坡上部移动。(3)大坝现场值班室及临时工具材料库房采用集装箱,可随坝体上升布置在大坝上游河床(围堰处)和1 1 30 m 高程平台，以及左岸1 2 45m 高程平台。(4)集中制供浆楼设置在1 1 30 m 高程平台边缘，坝后马道及临时栈桥上设置中转站。1.2 连续高强度大坝混凝土浇筑(1)配置充足的仓内混凝土浇筑设备，平仓机5 台，振捣机5 台，确保机械化施工和资源充足，保证仓内混凝土浇筑能力大于缆机生产能力，以保证缆机生产能力的发挥。(2)采用平铺浇筑法，当仓面面积大于6 0 0 m 2,采用两台或三台缆机同时浇筑，多台缆机同时浇一个仓面时，每台缆机分区浇筑，依次从上游往下游浇或从上下游开始相向浇筑，保证快速浇筑、减少干扰，提高缆机的生产效率。(3)精心编制混凝土浇筑计划，提前仓位验收，做到仓位验收一次合格率1 0 0%,保证混凝土浇筑严格按计划执行，避免缆机等仓位的情况发生。(4)提前做好模板配板图、仓面材料设计、设备安装的施工组织措施，准确计算各仓位材料配料单、吊运次数，超前编制缆机使用计划，保证吊运工作的顺利进行；设计专用的材料吊运工具箱，减少材料的吊运次数。(5)临建工程、金结、设备等的吊装尽量安排在缆机较空闲的时段内，以提高缆机的使用效率。(6)配置充足的仓面吊，最大限度减少埋件、模板安装中对缆机的占用。配 置8台8t16t的汽车吊，孔口悬臂、门槽、止水处等都设计定型大模板，方便仓面吊进行架立。仓面较小的部位采用简易起吊设备进行模板提升。(7)大坝下部混凝土尽量采用从右岸1025m和左岸1021m平台取料，材料吊运分别从大坝下游基坑、1025m平台、1139m平台、1245nl平台等吊物点选择最合理地方起吊，减少缆机运行距离、运行高度和相互干扰，以提高缆机的生产效率。(8)向混凝土拌和系统提供准确细致的混凝土用量计划，准确计算各仓位混凝土及砂浆用量、浇筑时间，设备配置到位，保证拌和楼的生产效率。(9)提前做好骨料检测成果分析和配合比确定，保证混凝土浇筑前的技术准备提前到位。1.3基础固结灌浆施工(1)本工程一旦开工，迅速进行现场固结灌浆试验，确定合理的有盖重与无盖重固结灌浆参数，验证固结灌浆效果，并报监理人批准后实施。(2)提前准备足够的固结灌浆人员、设备，做好充分准备，2005年8月2 0日移交部位后，突击进行23#26#坝段的无盖重固结灌浆施工，确保2005年9月1 1日提供24#、26#坝段混凝土浇筑部位，建基面表层3m采用分组(3个孔并联)埋设钢管引至大坝下游或廊道内进行有盖重固结灌浆。(3)岸坡坝段无盖重固结灌浆采用在边坡上搭设排架的方法超前进行，不占用大坝混凝土浇筑的直线工期，建基面表层3 m采用埋管引出坝外或廊道内进行有盖重固结灌浆。(4)采用液压钻机等先进设备进行钻孔作业，边坡固结灌浆采用锚固钻机进行钻孔。(5)充分利用填塘混凝土、置换混凝土、贴角混凝土、廊道等部位进行固结灌浆，减少固结灌浆所占直线工期。(6)岸坡坝段有盖重固结灌浆分34次进行，减少混凝土钻孔量和一次固结灌浆工程量，充分利用混凝土层间间歇时间。(7)为了防止固结灌浆钻孔破坏冷却水管、监测仪器及电缆等，在冷却水管铺设前，先进行固结灌浆孔精确放样,使冷却水管等避开灌浆孔位，并固定牢固，做好测量记录，固结灌浆施工时，准确放样，精确钻孔。1.4孔口倒悬体模板和闸墩预应力锚索施工(1)孔口倒悬体模板采用内拉式整体定型大模板，仓内预埋钢筋三角柱，通过三角柱和拉杆内拉模板，模板与拉杆通过套筒螺栓连接，底口通过预埋套筒螺栓固定在下层混凝土上，模板上设置配重块保持起吊时的平衡和模板的安装角度，通过缆机或仓面汽车吊提升安装，以减小施工难度，实现快速提升安装。(2)闸墩预应力锚索穿索采用车间下料破劲、专用转盘运输、专用钢结构工作平台、通过梳孔器现场编索、卷扬机牵引穿索的方法施工。(3)提前做好环形预应力锚索穿索及真空灌浆试验,确定预埋钢管管径和环型直径，同时，通过穿索试验确定预应力锚索下料运输、穿索工艺和锚索转盘、梳孔器、钢丝网罩、牵引绳直径等结构。(4)闸墩预应力锚索先在浇混凝土前分次预埋U型钢管，并在钢管内放置牵引钢丝绳，钢管准确埋设、加固牢固,采用承压式接头，保证接头平顺，并采取管口保护，防止杂物进入钢管内，穿索前冲洗干净。(5)穿索时用缆机将钢绞线连同专用转盘吊入专用工作平台，通过万向节式梳孔器理顺钢绞线后用铁丝绑扎，松紧适度，将牵引头系上钢丝网罩，通过卷扬机牵引钢丝绳穿索。穿索完成后，锚索两端钢绞线颜色对应，不发生错位扭转，否则拉出重新穿索。(6)闸墩及支承大梁预应力锚索采用真空灌浆工艺。1.5大坝接缝灌浆与后期冷却(1)本工程一旦开工，将迅速安装冷水站，保 证9月份开始浇混凝土后的冷却水供应。根据不同时段配置充足容量的冷水站，冷水站采用循环水方式，冷水生产能力为5冷却水1645m3/h,9 冷却水ZOOnrVh,移动式冷水站布置在边坡马道上，随冷却部位移动布置，冷却水管采用8 厘米厚聚氨脂泡沫塑料板进行保温隔热。冷水站采用组合式，管道选择时留有余量，可以根据供应需要迅速增加冷水容量，保证后期冷却满足各阶段接缝灌浆的形象进度要求。(2)冷却水管按图认真埋设，通过试验选择导热性能好、强度高、便于连接的高密度聚乙烯管，特殊部位采用钢管，铺设在硬化的混凝土或新鲜混凝土上，保证管路畅通不破损，及时通水检查和处理。(3)认真埋设灌浆系统管路，保证施工质量，灌浆前提前检查和处理，保证灌区的进回浆管和排气管畅通，缝面张开，灌区封闭。(4)每层灌区尽可能采用多缝同时灌浆，或逐区连续灌浆，以加快施工进度。根据混凝土 6 0 天龄期以后自身体积变形为膨胀的特性，混凝土达到6 0 天龄期后及早进行接缝灌浆。(5)加强温度观测，采取超冷措施，保证坝体横缝的张开度。部分横缝受蓄水压力影响受压挤紧，张开度小于1 m m时采用磨细水泥灌浆，小于0.5 m m时采用化学灌浆。1.6钢衬制安与金结安装(1)由于钢衬安装影响大坝上升，必须尽可能缩短其安装时间。当混凝土浇至钢衬底板以下1.5 m时，安装钢支墩和轨道，然后再在钢支墩轨道上安装钢衬，钢衬采用两节组焊为1个安装单元，减少钢衬安装焊缝和焊接所占直线工期，同时减少对缆机的占用。(2)增 设1个凑合节，开设上下游两个工作面平行作业，缩短安装的直线工期。(3)为了方便快速准确安装，布置较为宽敞的金结加工厂，钢衬制作完成后，及时进行检查验收，并在厂内进行大拼，拼装时发现问题及时处理，各安装单元进行编号，并设置安装用的定位块，以使安装时快速定位，保证安装质量。(4)钢衬在缆机吊装就位后，采用人工手动葫芦配合仓面吊进行调整定位，减少对缆机的占用。(5)加强协调，在钢衬即将完成时，开始部分土建工作，减少备仓直线时间。(6)泄洪表孔闸门及门槽安装均在坝体后期冷却和接缝灌浆完成后进行，为此，相应大坝接缝灌浆提前于2 0 1 0年1 2月完成至1 2 4 5 m高程，以保证表孔闸门的安装工期。(7)泄洪中孔安装工期紧张，与启闭机室土建相互干扰，采取先将闸门门叶、支臂吊入部位后，通过专用起吊钢梁和隔离平台，使闸门安装和启闭机室同步施工，以加快安装进度。1.7混凝土温度控制大坝混凝土温度控制、防止裂缝产生是确保拱坝施工质量和安全运行的关键，必须从混凝土配合比设计、拌和、运输、浇筑、控制层厚与间歇时间、养护与保温、通水冷却等方面采取综合措施，严格控制混凝土出机口温度、浇筑温度,最终保证混凝土最高温度不超过设计允许最高温度要求，并加强混凝土表面保温，降低混凝土内外温差，防止产生裂缝。(1)混凝土配合比设计。采用指定水泥和优质粉煤灰及外加剂，根据不同部位采用不同的坍落度和级配，尽量采用四级配小坍落度混凝土施工，精心设计优化配合比，减少水泥用量，减少水化热温升，提高混凝土抗拉性能。(2)控制拌和楼出机口温度。混凝土开仓前，按其部位和浇筑季节明确出机口温度，约束区混凝土出机口温度112月为310月 为7；非约束区混凝土 1、12月为自然入仓，2、11月 为13C,3、10月 为11,49月为9o加强拌和楼出机口混凝土温度检测，发现温度超标及时 与XW/C5-C标承包商联系并向监理反映，采取措施予以解决。实行出机口温度超温预警制度。(3)合理控制浇筑层厚及间歇期。严格按照设计要求及温度控制计算结果确定浇筑分层和间歇期，主要采用1.5m或3m薄层短间歇连续上升，既满足间歇时间要求，也尽量避免薄层长间歇。一旦出现薄层长间歇，采取严格的上下层温差控制措施，同时，严格控制相邻坝段高差不超过12m,最高与最低坝段高差小于30m。(4)混凝土运输过程温度控制。混凝土运输过程中，协 助 XW/C5-C标承包商进行侧卸车遮阳和拌和楼前喷雾。协助XW/C4-B标做好混凝土立罐的保温遮阳工作，混凝土立罐周围覆盖一层聚乙稀发泡塑料层保温隔热，减少在运输过程中受强烈日光辐射和温度倒灌，降低混凝土运输过程中的温度回升。(5)混凝土浇筑过程中的温度控制加快混凝土入仓速度，减少浇筑过程中温度倒灌。根据仓面大小选用23台缆机同浇一个仓，配置充足的仓面人员和机械，加快混凝土浇筑速度，仓面混凝土层间暴露时间控制在1.54 小时内。降低仓面温度。充分利用低温季节、早晚和夜间气温低的时段浇筑混凝土，特别是基础约束区混凝土。高温时段浇混凝土时，采用喷雾机喷雾降低仓面环境温度，选择三峡成功使用我公司研制的喷雾机，根据仓面大小确定足够的喷雾机数量，采用支架架立在模板上，并结合风向布置，保证喷雾范围和喷雾效果，降低仓面温度，保证仓面湿度。同时，振捣完成后的混凝土面随浇随覆盖保温被，保温被采用彩条布内贴2 c m 厚发泡聚乙烯卷材制成，保温被覆盖后混凝土表面等效热交换系数小于2 0 K J/m h.o严格控制混凝土浇筑温度。实行混凝土浇筑温度预警制度，加强混凝土浇筑温度检测，发现超温现象立即分析原因、采取措施。(6)混凝土养护与保温：成立专门的养护队伍，专人负责，做好养护记录。混凝土浇筑完成后，及时进行连续流水养护或喷水养护，养护时间不少于2 8 天或上层覆盖混凝土为止，保持仓面湿润，使混凝土充分散热。坝体上下游侧面按设计要求及时粘贴聚苯乙烯泡沫塑料板，在低温季节来临前，及时对坝体孔洞进行封闭，防止气温骤降时混凝土表面温差超过允许温差而产生表面裂缝。混凝土横缝壁面及水平面只在气温骤降时覆盖保温被，以有利于混凝土面散热，当混凝土温度高于气温时及时揭开保温被。(7)初期通水冷却，降低混凝土内部最高温度。所有混凝土内均埋设1.5m间距的冷却水管，当浇筑层为3m 时铺设两层。冷却水管准确放样，认真铺设，固定在预埋铁环上,保证预埋质量，控制下料高度，确保冷却水管在浇筑过程中不被破坏，如发现浇筑过程中冷却水管发生任何破坏，应立即进行处理、修复，直至恢复通水。根据气温和混凝土最高温度确定通水温度，一般低温季节可通河水，高温季节通10制冷水。通水流量控制在1.2m3/h,但根据温度检测情况,在混凝土达到最高温度前，可适当加大通水流量。提前建好冷水站，初期冷却通水总量200m3/h,通水时间30天左右，不仅可削减24 c 混凝土最高温度峰值，还可使混凝土达到最高温度后降温至202 7 C,减少后期通水时间。(8)成立温控领导小组，认真进行出机口温度、浇筑温度及冷却通水记录和混凝土内部温度检测，每周召开温控工作会议，分析总结本周的温控工作，发现问题及时改进，确保混凝土内的最高温度不超过允许最高温度。1.8 混凝土外观质量控制某大坝为世界第一高拱坝，我们将按照精品工程的要求，利用我公司先进的Doka模板技术，三峡、公伯峡的成功经验，确保混凝土的外观质量。（1）大坝上、下游面采用专门设计的适应双曲拱坝结构型式的Doka悬臂模板，该模板采用可调钢面板，模板刚度大，表面光滑平整，重复使用不易损坏变形，安装快捷方便，通过可调钢面板、调缝板、拼缝板，实现双向曲率可调。同时，应用拱坝快速定位测量系统，建立数据库，快速准确放样，保证模板精度和坝体体型。（2）横缝面采用悬臂或半悬臂钢模板，面板上带压制的球形键槽，同时设计定型的止水带整体钢模板，适应止水带的安装。（3）孔口上下游墩头曲面模板采用专门设计的曲面Doka悬臂模板。（4）孔口上下游倒悬体采用内拉式整体定型大模板，模板上设置配重块保持起吊时的平衡，仓面吊整体提升，快速安装，保证混凝土表面平整，与其它坝段外观一致。(5)导流底孔、导流中孔周边和泄洪表孔闸墩采用整体定型模板，面板为芬兰WISA胶合板，顶板承重模板采用方塔式脚手架，木工字梁配WISA胶合板。(6)导流底孔、导流中孔上游闸门槽采用悬臂模板配组合钢模或异形木模进行施工；放空底孔、泄洪中孔闸门井、电梯井采用整体提升钢模板施工。(7)表孔溢流面采用拉模施工，面板为钢面板。表孔大梁采用承重排架支撑，覆膜胶合板模板施工。(8)坝内水平廊道采用预制混凝土模板，斜坡及交叉廊道采用定型钢模配木模板施工。(9)启闭机室内外墙根据设计要求并结合装修要求，采用板、梁、柱专用模板，定型覆膜胶合板模板，胶合板采用芬兰WISA板。(1 0)喇叭口等异形模板采用木桁架铺胶合板面板的模板形式。(1 1)模板下口贴双面胶防止混凝土漏浆，上口设收仓线控制装置，保证混凝土收仓面平齐，以保证模板接缝整齐、严密。(1 2)混凝土浇筑时，对模板周边采用人工二次振捣工艺，保证混凝土表面光滑平整。1.9施工协调管理(1)制定科学合理、周密细致的混凝土生产计划。生产计划在认真编制施工程序、施工工艺流程和准确计算工程量的基础上，以服从大局、满足总进度要求、保证左右岸大坝均衡上升为原则进行编制，并经监理工程师和业主审查批准，然后根据生产计划，准确计算各仓各工序的工程量，编制缆机混凝土浇筑使用计划和缆机吊物使用计划，同时编制混凝土需求计划，明确混凝土种类、级配及工程量。根据每月的计划编制每周、每日的计划。计划实施过程中，严格控制计划的落实，备仓准备要超前，保证计划的严格执行。特殊情况根据施工情况的变化及时调整，灵活调度，保证缆机、拌和系统连续稳定的高效率运行。(2)团结协作，密切配合。严格服从业主和监理的统一协调，成立专门的施工协调领导小组，与兄弟标段团结协作、密切配合，尤其是缆机运行标和拌和系统运行标，设专职调度人员保持密切联系，保证信息渠道的畅通。（3）加强道路、场地的协调。加强道路维护与指挥，服从监理指示，按规定和计划使用场地和道路，尤其是供料平台的使用，合理选择缆机吊运材料的地点。遵守交通管理制度，文明礼貌行车，保证道路畅通。（4）按计划移交和接受工作面。严格执行计划，为其它承包商提供场地、交通的便利条件，加强交叉工序的协调,保护好埋设的仪器设备。详细的相邻标段协调措施见第十八章。1.1 0充分发挥集团公司的技术和资源优势（1）葛洲坝资质与业绩葛洲坝集团公司是集施工、设计、科研、科技开发、资本运营、对外贸易和经济技术合作与交流的国家大型骨干企业，拥有水利水电总承包特级资质和1 8个专业工程承包一级资质。集团公司技术力量雄厚，现有员工34000多人，各类专业技术人员11629人，其中享受政府特殊津贴专家22人，教授级高级工程师173人，高级工程师1416人。集团公司拥有净值近50亿的各类装备27032台套，具有年土石方挖填5000万n?、混凝土浇筑500万 机 电 安 装210万千瓦、钻孔及灌浆15万m、金属结构制安5万吨的综合生产能力。我公司试验中心为国家级试验中心，拥有各类先进设备，具有混凝土试验、配合比设计的丰富经验。我公司测绘总队是国家甲级测绘资质，拥有GPS全球卫星定位系统、回声测探仪等国内外最先进的测量仪器和拱坝快速定位测量放样系统等先进技术。葛洲坝集团公司先后整体或部分承建了葛洲坝、隔河岩、漫湾、二滩、大朝山、水布坟、冶勒、瀑布沟、三峡等百余座电站，其中包括隔河岩、石门子、洞坪、熊渡等八座拱坝,独家承建的隔河岩水利枢纽工程整体荣获“中国建筑工程鲁班奖”，承建的云南大朝山电站、参建的东深供水工程荣获2004年度“中国建筑工程鲁班奖”,承建的新疆石门子拱坝是国家科研试验坝，也是中国首座最大温差7 0 多度的高寒地区碾压混凝土双曲拱坝。湖北洞坪135m高双曲拱坝采用了球形键槽接缝灌浆、拱坝悬臂模板及倒悬体模板、拱坝进度计算机仿真模型分析系统、拱坝快速定位测量放样系统等一系列拱坝施工的先进技术，在施工进度、施工质量、安全文明施工方面取得了引人注目的成绩，受到了当地政府和世行的高度评价，被誉为世行贷款项目的“典范工程”。(2)混凝土高强度施工优势葛洲坝集团公司是为兴建葛洲坝水利枢纽而由国内水电施工精英组建的大型国有企业，承建了葛洲坝、隔河岩、漫湾、三峡等大型混凝土大坝工程，年混凝土浇筑能力达500万 n?,仅三峡指挥部最高年浇筑强度达258万 n?,月浇筑强度达2 8 万 nP。我公司拥有大型门塔机、布料机等大型混凝土专用设备达460台套，仓内实现机械化平仓振捣作业，拥有大量混凝土施工管理人员、技术人员和操作工人，具有混凝土高强度施工的丰富经验和传统优势。目前，三峡工程施工任务锐减，我公司混凝土工程施工任务不足，人员设备富裕较多，施工能力未充分发挥。(3)混凝土温度控制经验混凝土大坝工程施工中，温度控制是防止混凝土产生裂缝、确保混凝土质量和大坝安全运行的重要内容，我公司在众多混凝土大坝施工中，积累和掌握了先进的混凝土温控技术和经验，在葛洲坝和三峡工程混凝土施工中，通过采取7 c混凝土工程，控制出机口温度，特别是三峡三期工程，采用温度控制预警制度、冷却水管精确定位、个性化通水等一系列先进的管理和技术措施，做到了出机口温度、浇筑温度、最高内部温度不超标、冷却水管不失效、大坝混凝土无一条裂缝发生的高水平。(4)先进的模板技术和镜面混凝土技术我公司拥有处于国际领先水平的专业模板公司，为三峡、洞坪、公伯峡等国内外大坝提供先进的D o k a系列模板,具有刚度大、表面平整光洁、安装快捷的优点。多卡模板也在洞坪、招彳来河等拱坝得到广泛应用，葛洲坝多卡模板公司为洞坪、招徐河拱坝研究设计和制造了专用模板，通过调缝板、拼缝板，实现了模板双向曲率可调，操作便捷，使用安全，并在招徒河RCC拱坝中实现了模板连续翻转，快速施工，解决了大曲率双曲拱坝模板的关键技术问题。在三峡泄洪坝段、洞坪大坝中成功应用的内拉式倒悬体整体大模板，通过在模板上附加配重块，实现了模板的整体提升，快速安装，很好地解决了 45。以上倒悬体模板的快速施工问题。在公伯峡电站厂房等工程施工中，通过使用我公司的先进模板技术，加上先进的混凝土配合比设计和混凝土施工工艺，实现了混凝土外观达到镜面混凝土的效果，公伯峡电站厂房实现了我国第一座免装修电站厂房。(5)预应力锚索施工经验我公司拥有大型预应力专业公司，从葛洲坝工程闸墩预应力锚索开始，积累了丰富的预应力锚索施工经验，隔河岩电站引水隧洞首次成功应用隧洞环形预应力技术，其施工质量优良。(6)基础处理实力我公司拥有基础处理一级资质的大型专业公司，具有年钻孔灌浆15万 m 的实力和丰富的施工经验，拥有复杂地质条件下深孔钻灌技术等先进技术和各类先进的钻灌设备。(7)钢衬制安及金结安装经验我公司先后承担了隔河岩、漫湾、大朝山、二滩及三峡二期工程中大型和超大型的闸门与启闭机安装施工、钢衬制安，特别是在漫湾大坝、三峡泄洪坝段和水布埋放空洞工程等金属结构安装中，拥有出色的表现，都顺利实现了提前发电的工期目标。具有年金结安装5 万吨的生产能力，在三峡二期工程施工中创造了年安装金属结构3 万吨的全国记录，最大的平板闸门16mx21m,弧形闸门15mx21m,人字闸门38.5mx20.2m。特别承担了是水布里电站放空洞152m工作水头的弧门安装和漫湾电站溢流坝链轮平板闸门安装，积累了丰富的施工经验。我公司拥有成建制的、能同时承担三座百万千瓦级大型电站金结及机电安装的专业施工队伍，目前在册的长期从事金结制安施工的技术工人和技术人员近3000人，拥有充足的、成龙配套的关键施工设备，如大型起重运输设备、金加工和焊接设备、探伤和各类齐全的实验与检测设备。(8)缆机运行管理经验我公司在隔河岩、漫湾、洞坪、景洪等工程施工中，成功地完成了缆机安装并高效运行管理，为提前发电和工期提前起到了重要作用，也积累了丰富的缆机安装及运行管理经验，自主研究的“缆机垂直运输、定点下料、仓面遥控指挥”的LZK-1缆机起重机微机自动控制系统被电力部水规总院鉴 定 为“整体水平达到国际先进水平”。