黄河尼那水电站施工技术总结.doc

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1、黄河尼那水电站施工技术总结黄河尼那水电站施工技术总结黄河尼那水电站施工技术总结中国水利水电第四工程局2022年7月4日黄河尼那水电站施工技术总结黄河尼那水电站是青海省境内黄河干流上兴建的第一座中型水电站。也是我局承建的第一座灯泡贯流式机组电站。电站于1996年9月份开始建设，后因资金问题于1999年停工。2022年6月份复工，2022年3月18日二期河床截流成功，2022年5月份第一台机组发电。在本工程施工中，采取了一些新技术、新工艺和新材料，从而保证了电站建设各结点工期的实现和施工质量的提高。一、一期砂砾石围堰采用高压喷射灌浆技术尼那水电站一期围堰全长646米，为砂砾石填筑围堰。围堰防渗采用

2、了高压喷射灌浆技术，喷射方式采用小摆角（6090）轴向对称双向喷射。造孔采用了QDG-2冲击钻，600型地质钻机必装的潜孔钻、MG-50风动钻机等。风动钻机在钻进的同时跟进护壁套管，钻孔结束后在套管拔出前，将特制的PVC塑料管下入套管内，套管拔出后PVC塑料管稳定地留在孔内，使孔壁不坍塌，起到护壁作用，以保证高喷管顺利下入孔内进行高喷施工。尼那水电站一期围堰高喷防渗墙从1997年10月开工至1998年4月底完工，共计完成高喷孔561孔。平均单耗水泥748kg/m。通过一期开挖时的观察统计，围堰防渗墙漏水量为375m3/h。堰内边坡稳定、无管涌现象。墙体平均渗透系数为4.910-54.110-5

3、cm/s，小于设计要求的510-5cm/s。二、粘土岩开挖保护技术尼那水电站泄水闸基础座落于第三系上新统（N2）内陆盆地河湖相碎屑沉-红色岩系之上。N2红层性为粘土岩夹随机分布的砂砾石，砂岩夹层及透镜体，岩相变化大，岩体固结程度低。具有强度低，抗风化能力差，软化系数小，遇水易膨胀、崩解，失水易干缩、开裂的特性。为了保证粘土岩开挖质量，在开挖前进行了粘土岩敞露物探声波测试试验。试验表明，3d以内同一位置的VP值下降幅度较小。鉴于此，在粘土岩开挖中大面开挖采用小梯段开挖方法，梯段高度3米。建基面预留1.5m保护层采用手风钻造孔，火花起爆爆破。紧靠建基面的30cm用人工撬挖方法挖除。为了缩短粘土岩敞

4、露时间，在保护层开挖时，选择合适的开挖尺寸（一般为20m17m），使暴露的保护层开挖在3天内完成，之后集中劳动力在8小时内挖。除0.3m的撬挖完成的建基面上及时用保温被,潮湿草袋进行了覆盖,并在8小时内浇筑砼垫层,对其进行保护。三、二期河床截流方案优化在尼那水电站二期截流施工中，根据导流布置坝址处的黄河水文特性及我局多年的截流经验。我们对截流方案进行了优化。采取的主要措施有：（1）降低截流进占戗堤高程，以减少龙口合龙时的抛投强度。（2）变单向进占为双向进占，以提高龙口合龙时的抛投强度。（3）采用多个铅丝笼串进行推滚进占方法，减少了块石用量和石渣的流失量。四、采用直螺纹钢筋连接技术尼那水电站为河

5、床式电站，结构复杂，钢筋密集，钢筋接头多。32以上钢筋采用绑条焊，存在劳动生产率低，柱子等部位绑条占据结构空间，增加砼下料及振捣难度等缺点。为此在尼那工程中，对32以上钢筋采用滚压直螺连接的技术，从而大大提高了劳动生产率，降低了施工费用。五、梁板合一预应力混凝土雁形板的应用尼那水电站厂房屋盖采用了梁板合一预应力砼雁形板。该种屋盖具有节省材料，安装快，无需吊顶等特点。尼那水电站雁形板长20.5m，板宽3.0m，单块重量12t。41块雁形板共用了10天即全部安装完成。六、非厂内桥机安装机组管型座尼那水电站安装有4台灯泡贯流式机组。对灯泡贯流式机组电站来说，其管型座的安装及二期砼回填是制约发电工期的

6、关键项目。按常规，管型座的安装在厂房全部封顶，厂内桥机投入运行后，方可进行安装。按此方法主机层一期砼浇筑完（此时如有吊装手段，即可进行管型座安装）至厂房形成有6个月的时间不能利用。为了充分利用这段时间进行管型座安装，为厂房土建施工和机组安装赢得充裕的时间，尼那工程中，采用坝前施工门机将管型座分瓣提前吊入流道机坑，然后用卷扬机桁车在机坑内进行拼装。采用该方案后，大大减轻了厂房施工压力、节省了赶工费用，保证了工程质量。七、超重的门机轨道梁尼那水电站坝顶门机轨道梁预制梁重56t，尾水门机轨道预制梁重33t，根据尼那垂直运输手段,这两种预制梁均无法实施吊装。如改为现浇，则支撑材料用量大，工期不允许。为

7、此在施工中采用了部份预制，部分现浇的叠合梁方案，从而解决了吊装难题，减少了施工难度，节约了施工费用。八、其它新工艺、新材料的应用在尼那工程施工中，我们还采用了内拉式牛腿吊模施工工艺浇筑牛腿。外部钢桁架悬吊模板施工工艺进行了灯泡头外锥现浇混凝土的施工。在冬季施工中对厂房架柱、采用砼中掺加高效防冻剂进行冬季浇筑。有效保证了砼的质量。在宽槽回填中，采用外掺氧化镁补偿收缩混凝土。在右岸边坡固灌施工中采用无盖重灌浆工艺。扩展阅读：黄河尼那电站施工技术综述尼那水电站施工技术综述目录第一节黄河尼那电站工程概况1.工程规模及主要技术经济指标2.水文气象和地质条件3.4.电站枢纽布置5.工程建设概况第二节施工总

8、体布置1.砂石、砼拌合系统2.施工辅助设施3.施工用风、水、电布置4.施工道路布置5.垂直运输机械布置第三节导流围堰工程1.一期围堰2.二期导流第四节基础开挖1.概况2.工程地质3.粘土岩钻爆试验4.开挖施工方法5.结语第五节基础灌浆处理1.概况2.钻孔布置及设计指标3.施工工艺4.固结灌浆成果分析5.帷幕灌浆试验第六节右坝肩岸坡接触灌浆施工1.概述2.工程地质3.主要工程量4.施工材料及机械5.灌浆控制6.施工程序及施工工艺7.施工过程及质量控制8.结束语第七节主体砼施工1.概况2.枢纽工程建筑物布置3.混凝土配合比试验内容4.厂房（流道）混凝土施第八节梁板合一屋盖雁形板的应用1.概2.主要

9、参数3.雁形板的预制4.雁形板荷载试验5.雁形板吊装6.结束语第九节金属结构安装第十节质量控制1.质量目标2.质量体系3.质量保证措施4.总体质量评价尼那水电站施工技术综述第一节黄河尼那电站工程概况1.工程规模及主要技术经济指标黄河尼那水电站位于青海省贵德县境内黄河干流上，坝址距上游拉西瓦电站坝址8.6Km，距上游龙羊峡水电站41Km。是黄河上游龙-青河段开发的第三梯级电站。坝址距西宁市公路历程124Km，距下游贵德县城约20Km，距国家铁路干线上的湟源物资转运站137Km。尼那水电站为河床式电站，属三类中型工程，以发电为主，并可改善下游灌溉条件。电站正常蓄水位2235.5m，最大坝高47.9

10、m，总库容2620万m3，为日调节水库。电站总装机容量160MW，最大发电水头18.1m，电站保证出力74.7MW，年发电量763Gw.h，年利用小时数4769h。可改善下游3.5万亩耕地的灌溉条件。尼那电站工程分二期施工。第一期采用土石围堰围护左岸基坑，进行泄水闸的全年施工，由束窄的河床过流；二期对已被束窄的黄河主河床进行截流，修筑上、下游土石围堰，由上下游横向围堰挡水，进行泄水底孔、电站厂房及右岸砼重力副坝全年施工，水流由泄水闸下泄。1.2电站主要工程量：土石方开挖总量130万m3，砼浇筑42.53万m3，钢筋制安1.3万吨。土石方开挖：45.37万方；2水文气象和地质条件坝址以上流域面积

11、132481km2，占全流域面积的17.6%，水量占全流域的45%。坝址处多年平均流量为666m3/s，多年平均径流量为210亿m3。经上游龙羊峡水库调蓄后，入库洪水流量五十年一遇洪峰流量为4460m3/s，千年一遇洪峰流量为4890m3/s。当水库正常蓄水位为2235.5m，死水位为2231.5m时，总库容为2620万m3，有效库容为860万m3。年入库沙量为168万t，平均含沙量为0.082kg/m3。2.1分期洪水尼那水电站分期洪水如表1。表1分期洪水流量表流量：m3/s注：括号中的为龙羊峡正常运行情况月份5洪水标准（P%）1020161300130013007102330（2830）2

12、240（2240）2150（2650）11121300130013002.2气象坝址座落在浅山与红柳滩地交界的位置，与下游贵德盆地的下垫面状况基本相似。贵德气象站距坝址仅13.2km，故以该站为坝址代表站。坝址区气象特征见表2表2序号1234567891011122.3工程地址条件枢纽区为宽阔的不对称槽形河谷，谷底宽150170m。左岸为平缓的、级堆积阶地，右岸岸坡由三迭系砂板岩组成，分布有黄河级阶地，总体呈台阶状。右岸临水岸坡为高1520m的基岩陡坎，自然坡度600800。地层由老到新有：三迭系下统（T1）浅变质岩、第三系上新统N2粘土岩、第四系上新统Q3黄河冲积砂卵砾石层及全新统Q4松散堆

13、积层。项目多年平均气温多年平均最高气温多年平均最低气温多年绝对最高气温多年绝对最低气温多年平均相对湿度多年平均降雨量多年平均蒸发量多年平均最大风速多年平均风速最多风向多年平均地面温度0单位0数量7.215.30.334.0-23.850254.22110.015.22.1C，NE10.0CCC000C0C%mmmmm/sm/sC孔隙性潜水分布在河床及左岸级阶地砂卵砾石层中。地下水埋深一般520m，水位高程22192221m，含水层10m左右，水量较丰。基岩裂隙水分布在右岸砂板岩中，埋深2550m，水位高程22192230m，水量贫乏。厂坝基岩体为下三迭系砂板岩（T11T12），河床段主要为T1

14、1层中厚度变质砂岩夹板岩。弱风化层厚度2030m，下限高程21702180m，其上强风化层厚度510m。厂基位于强风化层下部和弱风化层上部岩体中。按厂基岩体质量分级，以三级岩体为主，岩体较破碎，完整性差。建基面主要断裂构造为F2、F19、F20等陡倾角断层，呈NW28003000方向展布，斜切河床建筑物部位。3.电站枢纽布置尼那水电站工程枢纽由左岸副坝（土坝），左岸泄水闸（坝轴以上为导流明渠）、泄水底孔、电站厂房坝段、右岸副坝、右岸开敞式开关站、上坝及进厂公路、尼那沟防护工程等组成（尼那水电站枢纽平面布置图见图1，上游立视图见图2）。图1尼那水电站枢纽平面布置图图2上游立视图上游立视图3.1挡

15、水建筑布置尼那水电站挡水建筑物有左岸土坝和右岸砼重力坝。左岸土坝长378m，最大坝高33.2m，坝顶宽度6m，上下游边坡坡比为12。右岸砼副坝布置在厂房坝段右侧，由右副1#和2#两个坝段组成，为重力式挡水坝段。坝顶长41.6m，最大坝高41.9m。电站门库、工具房、检修排水泵房、事故油池等设在右副1#坝段。3.2泄水建筑物尼那水电站泄水建筑物主要有泄水闸和泄水底孔。泄水闸布置在左岸，与左岸副坝相连，右侧与泄水底孔相连。其坝轴线以上为导流明渠。泄水闸由闸室、交通桥、消力池、尾渠组成。泄水闸长170m，宽62m，分左、中、右三孔，孔口尺寸127m。进口底板高程为2215.0m，每孔安装有弧形工作闸

16、门，由21600KN液压起闭机操作。三孔共用一扇检修闸门，由坝顶21600KN门机操作。泄水底孔布置在安装间坝段，该坝段长25m，沿水流方向底宽65.2m。进口底板高程2212.0m，进口设8m7m的事故检修门，由坝顶21600KN门机操作。出口尺寸为8m6m，底板高程2211.5m，出口设8m6m的平板工作门，由尾水21250KN门机操作。3.3发电建筑物布置本工程为河床式电站。四个厂房坝段集中布置在右侧主河道，桩号右0+036.00mm右0+128.00mm，总长92m，顺水流方向底宽67.0m。坝顶高程2238.20m，厂顶高程2246.45m，尾水平台高程2226.00m。厂房坝段顺水

17、流方向可视为三部分：进水口段、机组段、尾水管段。见图3图机组中心线横剖面图(I-I)进水口底板高程2204.10m，为喇叭型布置，进水口段不设中墩，过水净宽度12m。沿水流方向设两道门槽：拦污栅槽、检修门槽兼副拦污栅槽。拦污栅孔口尺寸为1224.55，检修门槽孔口尺寸为127.48m，拦污栅及闸门由坝顶21600KN门机操作。坝顶牛腿长度5.5m，作为连接两岸的公路桥。坝基灌浆排水廊道底板高程为2192.80m，廊道尺寸33m，坝体及坝基渗水排往漏集水井。机组段有水轮机井、水轮发电机组、主机层、运行层、安装间及主厂房上部结构。水轮机井底部高程2197.60m，装四台单机容量40MW灯泡贯流式机

18、组，水轮机型号为GZ4BN32-WP-600，发电机型号为SFWG40-56/7200，水轮机安装高程2205.60m。主机的流道顶板以上为主机层，高程为2216.30m，层高3.7m。运行层地面高程为2220.00m，较安装间低6m。安装间设在厂房左侧泄水底孔之上，长度33m，宽度与主厂房上部结构同宽22.3m，地面高程2226.00m，与尾水平台同高。主厂房上部结构由排架柱、吊车梁、预应力钢筋混凝土雁形板等组成，上下游排架柱外缘间距22.3m，断面尺寸1.21.8，顶高程2248.80m。尾水管段有尾水管、尾水副厂房、尾水平台、尾水墩墙。尾水管锥管段出口直径8.285m，其后为圆变方段。尾

19、水出口设事故门，孔口尺寸为10.64810.648m，事故门由尾水平台21250KN尾水门机操作。尾水平台高程2226.00m，左右与两岸进厂公路相接。两台主变压器设在2#、4#机组段，型号为SFP7-8000/110，主变压器可通过专设轨道推入安装间检修。尾水副厂房布置在主厂房下游墙与下游挡水墙之间、尾水平台以下至尾水管顶板的空腔内，宽度19.520.1m，高度方向分为三层。2212.80m层为水轮机设备层，2217.30层为电缆夹层，2220.0m层为发电机电压配电装置层。右岸副厂房布置在主厂房右侧，并相连，其结构型式为全框架和部分剪力墙结构，副厂房4层。尾水渠宽约96米，渠底由2200.

20、276m以1：5反坡上翘与原河床平接。桩号坝下0+067.00m坝下0+117.55m段采用混凝土衬护，混凝土护坦厚度为0.8m。桩号坝下0+177.55m坝下0+149.00m段采用铅丝笼防护，厚度为0.8m，其后为块石回填。1#4#厂房坝段流道右侧均设一排沙孔，进口底板高程2199.30m。排沙孔断面为矩形，进口尺寸2.5m4m，进口平段后开始上翘，出口底板高程2207.30m，出口尺寸2.5m3m。排沙孔进口设事故检修门，事故检修门由坝顶门机操作。排沙孔出口设工作门，工作门后为检修门，孔口尺寸2.5m6m，均由尾水门机操作。3.4其他建筑物布置110KV开关站布置在右岸上坝公路右侧，坝轴

21、线下游约130m处。地面高程2240.1m，面积45m100m。左岸灌溉管布置在泄水闸左侧，土坝接头段内，进口底板高程2223.0m。右岸灌溉管及工业取水口布置在右岸砼副坝2#坝段内，进口底板高程2226.5m。4.工程建设概况尼那水电站的建设单位是青海三江水电开发有限责任公司，由国家电力公司西北勘察设计研究院设计，北京华源水利水电咨询工程公司承担监理。中国水利水电第四工程局承担C1标和C2标施工任务。电站机组安装由广东省水电建筑安装公司承担。尼那水电站是青海省第一座采用股份制方式筹资建设的中型电站，也是目前国内单机容量做大的灯泡贯流式机组电站。工程于1996年9月份筹建，2022年2月份C1

22、标工程泄水闸及导流明渠工程施工完成，2022年3月18日二期河床截流成功。2022年7月份二期工程开始基坑开挖，9月份二期枢纽砼工程开始施工，2022年6月完工。第二节施工总体布置1砂石、砼拌合系统1.1砂石骨料生产尼那水电站C2标砼总量24.46万m3，成品骨料需用量约40万m3，原料开采量约50万m3。业主提供的料场位于坝址下游3km处的红柳滩料场。由于该料场颗粒级配较差，缺中石和砂，为了减少其他粒径骨料的弃料量，经征得业主同意，在坝址上游1km的库区右岸河漫滩开采了部分砂石料。砂石料生产系统设计生产能力为5.0万m3/月，小时生产能力300T/h，本系统布置有汽车受料仓、筛分楼、破碎车间

23、、成品料廊道、脱水筛、皮带机及栈桥等。筛分楼安装两组（4台）筛分机，设计生产能力300t/h。为解决本工程大、中石不足的问题，本系统布置有3台颚式破碎机，设计处理能力为300t/h。1.2砼拌合系统根据施工总进度要求，尼那C2标工程月最高浇筑强度为2.5万m3/月，高峰期小时强度为120m3/h。本系统布置有一座4J3-3000型砼拌合楼，生产能力240m3/h，月生产能力可到达4.8万m3/月。截止2022年12月底，尼那C2标工程最高月砼浇筑强度2.69万m3，其拌合楼较好的满足了砼浇筑强度的需要。1.3供热及制冷系统供热系统布置了4台蒸汽锅炉，设计供热能力14t/h。制冷系统布置有一台制

24、冷氨压机组，生产20C左右冷水，供夏季拌制砼用。1.4辅助生产设施根据最高月强度，水泥日平均需用量230t/d，本工程安装有两座1000t水泥罐和一座800t粉煤灰罐，其贮存量满足了高峰月7天的水泥粉煤灰用量。外加剂车间布置了2个20m3的水池和1个10m3水池，用于外加剂的溶解配制，配制好的外加剂用耐腐泵输送上楼。供风系统布置了3台移动式20m3/min空压机，供风能力满足了拌合楼风动设备及散装水泥、粉煤灰卸车及风动上楼的要求。2.施工辅助设施为满足C2标工程施工需要，布置了综合加工厂、金结拼装场地、物资仓库、油库、炸药库、地磅房、机械修配厂等辅助设施。3施工用风、水、电布置尼那C2标工程施

25、工供风采用移动式空压机，根据施工部位灵活供风，本工程布置18m3/s25m3/s空压机5台。施工用水主要为砼仓号养护、冲洗及灌浆用水。根据计算的用水量，从左岸219主管路上用159钢管接引至二期基坑，总长约800m，满足了施工的用水需求。本工程生产、生活用电由布置在电站附近的35KV变电所供电。本标段共引出6条线路通至各用电部位，安装4001250KVA变压器7台。4施工道路布置尼那水电站C2标工程施工道路主要作为砼、预制构件及金属结构大件运输的通道。其道路走向、转弯半径、纵向坡度等技术指标以满足设备及金结大件的运输需要而设计。本工程布置了3条主要施工道路。第一条为筛分楼至红柳滩料场的砂石料运

26、输道路。第二条为从拌合楼经交通桥至基坑的道路，其中拌合楼至下游围堰左端头为已经形成的永久通道，下游围堰左端头至基坑道路利用原出碴道路改造而成。第三条在上游围堰左端头接第二条道路经下游围堰，上坝公路至上游围堰。5垂直运输机械布置垂直运输机械以满足C2标砼垂直运输及厂房预制构件安装的要求而布置。本工程共布置垂直运输机械5台，其中坝前布置了1台SDMQ1260/60t高架门机，1台MQ600-10/30高架门机。坝后布置了1台MQ540/30低架门机，1台K5/50B塔机。另外在左底孔一线布置了1台WK-4履带吊。坝前2台门机安装在距坝轴线上游17.5m（门机中心线）处的门机轨道平台上，门机轨道平台

27、在基坑上游永久边坡上开挖形成，平台长120M，宽15M，平台高程在保证门机轨道基础坐落在岩石上的前提下，以尽量抬高的原则选定为2204.0高程。坝后塔机和30T低架门机布置在2202高程平台上，轨道轴线位置以保证30T低架门机回转需要而选定。2022年8月后，随着各机组尾水墩墙逐步浇到设计高程，30T低架门机起吊幅度受到限制，已无法发挥作用，遂将其搬至已形成的2226高程尾水平台上，用于厂房预制件的吊装和尾水门机的安装。截止2022年12月底，尼那C2标工程除部分二期砼未施工完外，其它砼工程都已完成。最高峰月浇筑强度达到2.69万M3。本工程所布置的这5台垂直运输机械较好的满足了高峰期砼浇筑及

28、材料吊运的需要，其中除个别工作面未覆盖到而采用其他施工手段外，大部分部位的砼浇筑均由这5台设备所承担。另外由于坝顶门机安装方案修改，坝前60T高架还承担了坝顶160T门机的安装及闸门门叶上坝的吊运。经统计，坝前60T高架最高月吊运砼8100M3，30T高架最高月吊运砼4500M3。坝后塔机月最高浇筑3900M3，坝后30T低架门机最高月吊运砼4800M3。垂直运输机械布置（见图1、图2）。图1坝前60T高架门机和坝后20T塔机布置砼施工机械立面布置图M起重量起重量起重量起重量：图2坝前30T高架门机和坝后30T低架门机布置砼施工机械立面布置图起重量起重量10TR=37起重量10TR=37起重量

29、：第三节导流围堰工程1.一期围堰1.1.概况尼那工程一期围堰下游部分堰段为滩地填筑，大部分为水下填筑，从桩号0+275米以上段堰体的戗堤为块石进占，其余段为砂卵石填筑。上游横向段围堰长约240米，沿轴线方向地形平缓，基础为915米的砂卵砾石层，属现代河流冲积，粒径大于150mm占12.7，最大粒径大于300mm，多为180250mm，5150mm占57.10，渗透系数为5.810-28.110-2cm/s。下部左端为N2粘土岩，右端为T1变质钙砂岩夹薄层泥质板岩。纵向段围堰长约250米，地形平坦，地基上部为1013米厚的砂卵砾石层，属现代河流冲积，粒径大于150mm占4.310.5，多为180

30、mm250mm；5mm150mm占55.157.3，渗透系数5.810-28.110-2cm/s。下部为T1变质钙质砂岩夹薄层泥质板岩。下游横向段围堰长158米，位于尼那沟口滩地，地形平坦，上部为尼那河冲洪积砂卵砾石，厚1113米，结构较松散，含泥量较上游及纵向围堰段高，渗透系数2.310-22.910-2cm/s，下伏N2粘土岩。一期围堰为土石围堰，围堰建筑物设计级别为V级，设计洪水标准为10年一遇洪水，相应洪峰流量为2240m3/s。一期围堰设计总长度为646.226米，堰顶宽度为7米，围堰最大高度为7.5米。（详见附表一：一期围堰技术特性）内边坡设计为1：1.5，外边坡设计为1：2.0，

31、基础防渗采用高压旋喷板墙。一期围堰施工由外至内包括块石戗堤填筑、闭气混合料填筑、砂砾石填筑，沿水平采用钢筋块石铅丝笼及编织袋装砂砾石防护。按照96年12月17日在李家峡宾馆由尼那公司召集的专家会议精神和尼那公司的要求：第一期按1200m3/s流量（即戗堤以下）填筑，二期根据再确定填筑时段，一期按要求96年12月22日97年元月8日施工完毕。二次填筑根据设计97年度汛计划和华源尼那工程监理处要求，将一期围堰填筑到设计断面。由于97年6月5日及7月1日尼那地区发生暴雨，尼那沟洪水将下横围堰局部冲垮，根据设计修改通知对下横围堰进行补强加固，97年6月19日开工，9月1日完工。1.2围堰填筑1.2.1

32、主要工程量见附表二。1.2.2施工准备1.2.2.1施工备料施工备料分两部分：一部分由尼那公司准备，另一部分由四局项目部准备。尼那公司将备好的材料移交四局项目部使用。尼那公司备料：块石备料4019方，其中装入钢筋铅丝笼1346方（计673个），编织钢筋铅丝笼193个放在尼那沟桥北备用，编织袋装砂砾石15000个（1500方），放在尼那桥北备用。四局项目备料：块石备料：因尼那水电站坝址周围缺少填筑戗堤用块石，经尼那公司和项目部有关人员现场勘察，块石从温泉源头（距坝址约30km）取料，由装载机装车，STR自卸汽车运输，倒在尼那沟备料场备用。砂砾石料场：一期围堰填筑大部分为砂砾石料，根据尼那公司、设

33、代现场指定，砂砾石料场选在尼那沟内。钢筋铅丝笼备料：钢筋铅丝笼用12的钢筋做骨架，8铅丝编织，钢筋铅丝笼规格为211米（长宽高）人工在后方分片加工，然后组装成笼。一部分运到尼那沟，人工装石入笼交盖盖好做为抛投之用，另一部分铅丝笼编好沿外边坡（水上部分）人工摆放，装入块石。1.2.2.2临时施工道路修筑从备料场到上下游围堰端头各修筑一条施工道路。在堰0+300部位修筑一条上堰道路。从尼那沟修筑一条临时上堰道路用来拉运铅丝笼及编织袋。由生活区到尼那沟在黄河岸边修筑一条施工道路，用来运输温泉源头的块石。1.2.3填筑方法围堰第一次施工从96年12月22日开始，主要包括块石戗堤填筑、闭气混合料填筑、砂

34、砾石填筑等项目，按照设计修改通知，块石戗堤填筑范围为堰0+550+275。首先根据图纸在岸边将上下游端头点的座标及围堰走向放出，并将堰0+300的临时施工道路做好，按照测量放线自堰0+00向下游和堰0+300处上游同时进占，装石采用1台4立方的装载机，1台反铲及1台16T汽车吊，运输采用12台STR自卸汽车和6台贝拉斯。按设计1200m3/s流量，围堰最大高程为2221.5米。围堰进占时，首先填筑块石戗堤，由于设计戗堤顶宽只有3米，为保证施工机械的安全行驶，经监理工程师同意，加宽至4米。填筑程序为：戗堤进占闭气混合料砂砾石加高培厚。块石戗堤比闭气混合料及砂砾石超前填筑23米，在堰0+104桩号

35、位置水流较急，块石戗堤无法进占，将钢筋铅丝笼串在一起利用推土机及反铲将推入指定位置。在围堰填筑期间黄河下泄量较大，围堰上游局部超过2221.5米高程。因上横围堰位于黄河主河道内，填筑时冲刷量较大，在填筑时采用沿轴向上游偏斜15度角，保证填筑时堰体稳定，因此在堰0+120裹头部位填筑较宽，将主河道挑向右岸方向。在堰0+300基本完成后，填筑0+3000+646.226砂砾石围堰。0+3000+646.226位于黄河滩地上，施工程序基本同0+300桩号以上，利用振动碾，每填5070cm碾压一层，压实效果受冰冻影响较正常稍差。全堰97年元月8日合龙。围堰整个施工期在冬季，选择的尼那沟砂砾石料含水量大

36、，围堰填筑过程中冻结严重，振动碾碾压35遍效果不理想，压实度无法满足要求，经与监理工程师商定冬季暂停碾压，等气温回升后再补碾。97年3月中下旬，尼那地区气温回升，冰冻消失。经人工对全堰进行检查，发现三处长25米左右裂缝，经监理工程师同意在裂缝侧边利用反铲（或人工，内坡）配合STR自卸车将边坡修正至稳定坡。测量控制堰顶超高，用振动碾压。碾压遍数以堰面下1米深干容重1.98t/m3，说明补碾效果达到设计要求。围堰二期填筑按照设代和监理要求，97年6月19日开工，围堰填筑前用推土机从上游至下游往返行走，将表面压实部位松动，以利于和下层砂砾石连接良好，然后回填砂砾石。砂砾石回填从尼那沟取料，用装载机装

37、车，STR自卸汽车运输，推土机平土，平土厚度不大于50cm，振动碾碾压，取样合格后进行上回填，下横围堰因6月5日和7月1日两次被尼那沟洪水冲坏（冲坏范围从堰0+5300+610）,在填筑时先将冲坏部位、局部清淤，然后从尼那沟取砂砾石料分层碾压，于97年9月1日结束。1.2.4钢筋铅丝笼防护钢筋铅丝笼防护分为水上钢筋铅丝笼防护和水下钢筋铅丝笼防护。钢筋铅丝笼防护范围依图纸及监理工程师要求为：堰0+550+275；堰0+275以下编织袋防护区下摆一层铅丝笼；堰0+520尼那沟右挡墙。水下铅丝笼防护从尼那沟备料场用16T汽车吊装到STR自卸汽车上，再运输到围堰，用推土机推到防护边坡上，然后用反铲压到

38、围堰坡角底部，水上砂砾石防护采用人工摆放，然后往铅丝笼抛石的办法。由于铅丝笼顺水流方向摆放，每层都要搭接，迎水面无法达到1：2坡度，在0+2750+55段较陡。堰0+520尼那沟右挡墙，因下横围堰被洪水冲坏，重新填筑时依监理工程师要求，铅丝笼比尼那沟底低1米。首先用反铲开挖出一个深槽，将钢筋铅丝笼装石，然后对围堰上部进行修坡1：2，将铅丝笼摆放在边坡上。1.2.5编织袋防护首先将编织袋防护区人工进行修坡。编织袋97年元月1日由尼那公司交付使用后，用手扶运输至围堰上，人工摆放。编织袋摆放方向垂直围堰轴线，编织袋防护范围为堰0+2750+549。由尼那公司提供的编织袋达不到设计要求，经半年风化后基

39、本全处于破损状态，达不到防护的目的。1.2.6边坡修整围堰填筑完成后用反铲配合人工将内边坡修成1：1.5的坡面。第一次填筑共取样16个点，最大干容重为2.32t/m3,最小干容重为2.02t/m3，平均干容重为2.16t/m3。第二次填筑试验取样12次，最大干容重为2.18t/m3,最小干容重为2.01t/m3，合格率为100，均达到设计要求。在整个围堰填筑过程，项目部技术人员及监理工程师严格控制，逐层检查验收。目前围堰填筑宽度及高程全部达到或超过设计要求。围堰顶度最大宽度为12米，最高宽度为7米。围堰施工备料单位由多家完成，对现场管理难度加大，现场干扰大。质量很难控制。如一家统一管理有利于质

40、量控制和减少施工干扰。附表一围堰技术特性一览表序号项目1泄水建筑物、挡水建筑物2345678910导流建筑物级别导流设计流量导流时段设计上游水位设计下游水位围堰设计顶宽围堰设计长度围堰顶部高程（最高/最低）围堰最大高度单位数量说明束窄原河床/土石围堰主要进行导流明渠施工Vm3/s2240级年米米米米米米全年2223.472221.27646.232224/22225.57.5P10使用时段1年3Q10%=2240m/s3Q10%=2240m/s附表二主要工程量汇总表工程量序工程名称单位号一次填筑二次填筑合计一一期围堰填筑1.1砂砾石回填、碾压m34598010557565371.2戗堤块石填筑

41、m3660066001.3二2.12.22.32.42.5三3.13.23.33.4四五5.15.25.3六6.16.26.3人工削坡钢筋铅丝笼防护钢筋铅丝笼制安钢筋铅丝笼装块石、防护钢筋铅丝笼固定用铅丝砂砾石基础开挖砂砾石回填铅丝网块石防护编网用铅丝网内人工装块石砂砾石回填砂砾石人工平整编织袋防护临时围堰砂砾石填筑草袋草袋装砂砾石洪水对围堰的毁坏冲刷方量铅丝笼盖子冲走铅丝笼连接不良m2个m3kgm3m3kgm3m3m2m3m3个m3m3个个个120224001500161075415081150136111733800593.6331.5662254418601866644361161019

42、5439081150136111733800593.6331.56621500254418601866644361备注包括闭气料热水沟取料：4950方，尼那沟1650方尼那公司193个尼那公司673个计1346方编织袋15000个见华尼监字（1997）32号文6.46.5铅丝笼可能倾倒洪水冲毁块石个m321154211541.3高压摆喷灌浆黄河中、上游水电站河床地质复杂，多为砂卵砾石及冲积物，防渗墙施工一般均为常规灌浆。尼那水电站一期围堰防渗墙施工采用了新近正在发展的高压喷射灌浆技术。高压喷射灌浆是利用能量较大的水气同轴喷射切割掺搅地层，同时将凝结材料灌注掺搅地层，形成要求形状的凝结体。国际高

43、压喷射灌浆技术自70年代末开始发展，国内在1980年开始研究，1981年12月通过部级鉴定。高压喷射灌浆技术与其它软基防渗技术相比，具有施工速度快、费用低的优点。近年来发展起来的高压喷射灌浆技术主要局限于对软基的处理，对于一些复杂的地基基础，如砂卵砾石地基基础等在高喷技术处理方面还未取得突破性的进展，正处于试验和研究阶段。尼那水电站一期围堰全长646.226米，防渗墙施工为高压喷射单排对摆技术，实际施工防渗面积为11343.2m2，高喷工程量为10468.1m。尼那水电站导流明渠开挖至基岩面后防渗墙体稳定，防渗墙渗水量稳定为24h抽排9100m39200m3，较设计小。尼那水电站高压喷射防渗墙

44、施工为国内较同类工程中最大的，高压喷射防渗技术的应用将对黄河中、上游的河床式电站的地基处理有借鉴作用。1.3.1高压喷射灌浆试验为探讨在砂卵砾石层进行高压喷射灌浆技术施工的可行性和可靠性，科学地提出适用于尼那地质层施工区高喷参数，进行试验是前提。尼那工程施工中选择地质最复杂的河床区进行了高压喷射灌浆的单墙、围井试验。单孔试验方案为：试验4道单墙，每一单布置3孔，孔深8米，孔间距1.01.2米。主要从钻机型号的选用、不同的钻头在砂卵砾石层的进尺情况、高压喷射灌浆施工参数的初步选取、喷射效果的检查等方面着手试验。单墙试验提供的试验参数见表2。单墙试验表明：墙体不很规则，单耗量均在420kg/m以上

45、，墙体厚度大于30cm，采用90摆角和60摆角水泥耗量相差不大。水泥浆与砂卵砾石胶结强度较低，水下部分成墙体胶结效果不太理想。试验中水压最大为39Mpa，最小为28Mpa，水压是高压喷射切割掺搅、升扬置换、位移袱裹的关键，试验认为，水压应达到38Mpa以上，质量才有保证。围井试验的方案是在单墙试验的基础上设计的，围井大小为33.6米的矩形，井深17米，矩形每边上布置3孔，孔间距为1.01.2米。进行围井试验的主要目的是选取适用于砂卵砾石层的钻进液，对塌孔机理、埋钻、事故孔进行分析，提出科学的高喷参数。围井试验提供的高喷参数见表2。围井试验表明：墙体平均厚度在40cm以上，施工存在质量缺陷，但不

46、影响墙体整体质量，采用90摆角的墙体比采用60摆角的墙体要厚，墙体水泥胶结情况较好，不存在分层情况，高喷中浆压过大会造成不必要的浆材浪费，浆压应控制在0.5Mpa以下。对于塌孔、卡钻孔段、存有卵石集中处应采取旋喷和复喷进行处理，对于难以一次成孔进行喷灌的可采用分段喷灌法，分段点处应复喷3050cm。钻井液采用红粘土浆中掺以少量的烧碱及膨润土固壁效果较好。1.3.2防渗墙施工1.3.2.1施工工期及工程量一期围堰高压喷射灌浆施工用去时间182天，完成工程量见表1表1工程量表钻孔米数(m)10660高喷孔数(m)561高喷米数(m)10468.1总耗用水泥（kg）7835500平均单耗(kg/m)

47、748.51.3.2.2施工工艺总体施工工艺测量放线布孔钻机就位钻I序孔验收高压喷射灌浆钻II序孔验收高压喷射灌浆检查及总体验收。单孔施工工艺放孔位校核钻机就位并进行固定调平造孔进入基岩1.0米后进行验收（合格后）移开钻机高喷灌浆单孔灌完后回填（不合格）返回造孔1.3.2.3施工方法及施工参数高压喷射灌浆防渗墙工程孔位顺围堰中心线单排布置，孔距为1.1米，喷射方式采用小角度（6090）轴向对称双向喷射，即采用直线式的方法进行施工方。喷射方式见图3。钻孔孔径为110130mm，采用KXP-1轻便测斜仪（针对砂卵砾石层110130mm孔径的孔，提出了采用89mm、4.0m长套管测斜法，保证了墙体的

48、连续性）进行测斜检查，孔斜率要求小于1。高喷采用三重管法和三管法进行施工，即用水泥浆液、高压水、压缩空气三个系统同时供给三重管（或三管），使三重管（或三管）边喷射、边摆动、边提升，从而在地下构成防渗板墙。高压喷射灌浆技术，目前沿无设计和施工规范可以遵循，对于不同的地质情况，通过试验采取适宜的高压喷射灌浆参数，在施工过程中因地制宜地对部分施工参数还应进行修改和完善，在特殊部位（如砂卵砾石比较集中、存在有孤石等处）根据地质情况采用了90摆角、180摆角及旋喷灌浆，一期围堰防渗墙体施工参数见表2。表2一期围堰高压喷射灌浆施工参数类别孔距提升速度摆角摆速（次/min）单墙试验围井试验墙体施工1.0-1

49、.21.0-1.21.14-7604-738-40753-660-90/38-42/5-860-90/38-40水压（Mpa）水量(l/min)/风压（Mpa）0.7-0.80.7-0.80.6-0.811.50.3-0.570-801.65-1.8/0.3-0.5/1.65-1.8风量(m3/min0/0.3-0.5/浆压（Mpa）浆量(l/min)进浆比重(g/cm3)1.6-1.8回浆比重(g/cm3)（m）（cm/min）（）1.3.2.4高压喷射设备高压喷射技术的发展与采用性能良好的高压泵及高喷台车直接有关，80年代初，我国只能生产不大于30Mpa的灌浆泵，随着工业水平、机械加工制造能力的不断发展，现在有了5060Mpa的高压水泵，相应地高喷台车灌浆设备也得到了改善。尼那电站高喷施工主要机械设备见表3。表3施工主要机械设备名称地质钻机风动钻机高喷台车高喷台车空压机高压水泵搅拌机泥浆泵灌浆泵型号YL-6SGZ-3AJU-1000XY-3MG-50C6QDZ-2SGP300-5GS500-4INGERSOLLRAND3D2-SZJ-40SPN200/