馬景波
(葛洲壩集團第二工程有限公司,四川成都 610091)
會蘭龐雅水電站位于老撾南部波羅芬高原會蘭龐雅河上,距巴塞市約70 km,為引水式電站。廠房位于壩址下游21.44 km,裝有2臺44 MW 沖擊式水輪發(fā)電機組,采用兩機一管聯(lián)合供水。引水發(fā)電隧洞布置于右岸,主要由岸邊塔式進水口、輸水低壓隧洞、調(diào)壓井、明管段、輸水高壓隧洞埋管段等組成。低壓段末端接阻抗式調(diào)壓井,調(diào)壓井后上平段長128 m,其后緊接壓力明鋼管段。
壓力明鋼管起點樁號為PC2+639.261,終于豎井中心,里程為PC4+754.028。平面長度為2038.377 m,斜長2114.767 m;明鋼管段起點中心高程758 m,終點中心高程303 m,起點至終點高差為455 m,鋼管直徑2 m。明管段沿程布置有20個鎮(zhèn)墩和221支墩,其中鎮(zhèn)墩平均間距約112 m,支墩間距平均約10 m。
壓力管道明管段采用WDB620鋼材,屈服強度為490 N/mm2;鋼材彈模E=206 GPa;鋼材密度7.85×103kg/m3;鋼管內(nèi)徑D=2000 mm;焊縫系數(shù)0.9。沿程內(nèi)水壓力分布80~600 m。
壓力明鋼管沿線巖層傾向坡內(nèi),表層分布有較松散的崩塌堆積塊石、碎石、粘土覆蓋層。在縱剖面上西高東低,自東向西明顯呈階梯狀,沿線山坡坡度為45°~15°,由上而下坡度逐漸變緩,坡腳為寬緩的山溝。
PC3+948.661~PC4+754.028(13#鎮(zhèn)墩~20#鎮(zhèn)墩間)段為第一臺階,平面長度為804.931 m,高差約為41 m,山坡坡度為0°~15°,平均坡度為2.9°,覆蓋層及強風(fēng)化層厚度為8~12 m。
PC3+081.190~PC3+948.661(6#鎮(zhèn)墩~13#鎮(zhèn)墩間)段為第二臺階,平面長度為839.457 m,高差約為219 m,山坡坡度為15°~30°,平均坡度為14.6°,覆蓋層及強風(fēng)化層厚度為10~25 m。
PC2+639.261~PC3+081.190(1#鎮(zhèn)墩~6#鎮(zhèn)墩間)段為第三臺階,平面長度為393.989 m,高差約為193 m,山坡坡度為25°~45°,平均坡度為26.1°,覆蓋層及強風(fēng)化層厚度為10~16 m。
對地層巖性及工程地質(zhì)進行評價如下:明管沿線地形坡度較陡,巖層傾向坡內(nèi),對邊坡穩(wěn)定有利,強風(fēng)化層深度為7~25 m,但表層分布有較松散的崩塌堆積塊石、碎石,修建鎮(zhèn)墩基礎(chǔ)時,局部可能發(fā)生小規(guī)模崩塌或滑坡,需進行工程處理。
(1)施工便道布置。目前已經(jīng)修建完成從廠房引水隧洞上平段出口及調(diào)壓井的施工便道,該便道作為高壓明管段施工的主便道。施工支道以主便道為依托,結(jié)合明管段土方施工的三個區(qū)域采用不同的施工方法及鎮(zhèn)墩位置加以布置。
(2)施工方法。根據(jù)明管段地形呈階梯狀且平均坡度相差較大的特點,將明管段土方施工劃分為三個區(qū)域并按照不同的施工方法進行施工。
①第一區(qū)域(PC3+948.661~PC4+754.028,13#鎮(zhèn)墩~20#鎮(zhèn)墩間)。
第一區(qū)域(PC3+948.661~PC4+754.028,13#鎮(zhèn)墩~20#鎮(zhèn)墩間)平面長度804.931 m,高差41 m,山坡坡度為0°~15°,平均坡度為2.9°,覆蓋層及強風(fēng)化層厚8~12 m。根據(jù)設(shè)計,本區(qū)域平均開挖深度為7 m,開挖方量約為12萬m3。
施工支道修至開挖主線后,首先進行測量放樣,標(biāo)識出開挖范圍(系統(tǒng)支護界限)和位置,然后用人工清理開挖區(qū)域內(nèi)的樹木和有礙雜物,清理范圍延伸至開挖線外側(cè)5 m,并將開挖邊線5 m以內(nèi)的樹根清除。開挖區(qū)域清理完畢,覆蓋層開挖采用反鏟削坡,人工配合修整邊坡。按照測量放樣開口線形成邊坡開口,然后自上而下開挖,并用自卸汽車配合運渣,沿施工道路運至指定渣場。
②第二區(qū)域(PC3+081.19~PC3+948.661,6#鎮(zhèn)墩~13#鎮(zhèn)墩間)。
PC3+081.19~PC3+948.661(6#鎮(zhèn)墩~13#鎮(zhèn)墩間)段為第二臺階,平面長度為839.457 m,高差約為219 m,山坡坡度為15°~30°,平均坡度為14.6°,覆蓋層及強風(fēng)化層厚度為10~25 m。根據(jù)設(shè)計,本區(qū)域平均開挖深度4.5 m,開挖方量約6萬m3。
首先進行測量放樣,標(biāo)識出開挖范圍(系統(tǒng)支護界限)和位置,然后用人工清理開挖區(qū)域內(nèi)的樹木和有礙雜物,清理范圍延伸至開挖線外側(cè)5 m,并將開挖邊線5 m 以內(nèi)的樹根清除。開挖區(qū)域清理完畢,反鏟先自下而上第一層開挖形成自卸汽車行駛道路,并用自卸汽車配合運渣至指定渣場,直至一個作業(yè)面開挖完成。然后反鏟自上而下順次進行第二層開挖,人工配合修整邊坡,邊坡坡面一次成型,隨后開始下一個作業(yè)面施工。為給支護作業(yè)留有足夠的時間,實際施工時,可以合理安排開挖作業(yè)面。開挖順序見圖1。
為了不影響主施工便道的安全,將第二區(qū)域的棄渣運至開挖區(qū)域右側(cè)適當(dāng)?shù)攸c。
③第三區(qū)域(PC2+639.261~PC3+081.19,1#鎮(zhèn)墩~6#鎮(zhèn)墩間)。
PC2+639.261~PC3+081.19(1#鎮(zhèn)墩~6#鎮(zhèn)墩間)段為第三臺階,平面長度為393.989 m,高差約為193 m,山坡坡度為25°~35°,平均坡度為26.1°,覆蓋層及強風(fēng)化層厚度為10~16 m。根據(jù)設(shè)計,本區(qū)域平均開挖深度約為3.5 m,開挖方量約為2萬m3。
圖1 開挖順序圖
首先進行測量放樣,標(biāo)識出開挖范圍(系統(tǒng)支護界限)和位置,然后用人工清理開挖區(qū)域內(nèi)的樹木和有礙雜物,清理范圍延伸至開挖線外側(cè)5 m,并將開挖邊線5 m 以內(nèi)的樹根清除。開挖區(qū)域清理完畢,首先在開挖線內(nèi)形成大的平臺作為上方下推料的承料平臺。本區(qū)域開挖自上平段出口開始,由高到低順次開挖,直至第二區(qū)域。開挖時使用推土機配合反鏟。先用反鏟形成作業(yè)平臺,然后反鏟和推土機在同一平臺作業(yè),推土機將棄渣推至承料平臺,配合自卸汽車裝車運至指定渣場。對于施工中跌落至承料平臺上的材料,使用反鏟或裝載機配合自卸汽車運至指定的渣場。
第三區(qū)域由于推土機作業(yè)距離較長,在保證施工安全及地形許可的前提下,推土機可以橫向作業(yè),直接將棄渣推至開挖區(qū)域外。
(3)機械設(shè)備配置。
主要機械設(shè)備配置見表2。
表2 機械設(shè)備配置表
按照進度計劃,壓力明鋼管管槽土石方開挖應(yīng)于2012年4月30日完工。通過采取分區(qū)流水作業(yè)并配合不同的施工方法,管槽土石方開挖于2012年3月5日完工,比預(yù)計工期提前56 d,很好的實現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo),為雨季之前邊坡支護及混凝土澆筑贏得了寶貴時間。