楊正貴,柏元武
(中國葛洲壩集團股份有限公司 第一工程有限公司,湖北宜昌 443000)
猴子巖水電站位于四川省甘孜藏族自治州康定縣境內(nèi),是大渡河干流水電規(guī)劃調(diào)整推薦22級開發(fā)方案中的第9個梯級電站,樞紐建筑物主要由攔河壩、兩岸泄洪及放空建筑物、右岸首部式地下引水發(fā)電系統(tǒng)等組成。攔河壩為混凝土面板堆石壩,最大壩高223.5 m;電站裝機容量為1700 MW。
根據(jù)施工導(dǎo)流規(guī)劃,猴子巖工程于2011年11月上旬截流。2011年11月上旬截流后至2012年4月上、下游圍堰防滲墻施工平臺擋水,導(dǎo)流洞泄流,導(dǎo)流設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為20年洪水重現(xiàn)期,相應(yīng)設(shè)計流量為985 m3/s,上、下游圍堰水位高程分別為1706.75 m 和1698 m,防滲墻施工平臺頂高程分別為1709 m 和1700 m。2012年5月,上、下游圍堰(施工期臨時斷面)擋水,導(dǎo)流洞泄流,導(dǎo)流設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為20年洪水重現(xiàn)期,相應(yīng)設(shè)計流量為2650 m3/s,上游圍堰水位高程1714.95 m,下游圍堰水位高程1703.48 m。2012年6月至2015年5月,上、下游圍堰擋水,導(dǎo)流洞泄流,導(dǎo)流設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為50年洪水重現(xiàn)期,相應(yīng)上游圍堰頂高程1745 m,下游圍堰頂高程1710 m。
2011年3月,猴子巖水電站分流圍堰開始施工,分上下游圍堰,5月底分流圍堰施工完成,為后期壩肩開挖攔渣環(huán)保及枯水期盡早展開防滲墻施工奠定了基礎(chǔ)。
上游分流圍堰堰頂高程為1708 m,最大堰高13 m,堰頂寬20 m。上游坡坡比為1∶1.8,下游坡坡比為1∶3.5。堰頂及下游坡采用混凝土板保護,堰腳采用拋大塊石防護,3~5塊石塊之間用鋼絲繩連成串,以增加其抗沖能力。堰肩兩岸岸坡分部位采用1 m 厚鋼筋石籠或C25貼坡素混凝土保護。上游分流圍堰頂部增設(shè)子堰,子堰底部高程為1706 m,堰頂高程為1715 m,子堰最大堰高9 m,堰頂寬5 m。
下游分流圍堰堰頂高程為1702 m,最大堰高約17 m,堰頂寬20 m。上游坡坡比為1∶1.8,下游坡坡比為1∶3.5。堰頂及下游坡采用鋼筋石籠保護,堰肩兩岸岸坡采用1 m 厚鋼筋石籠保護。
原則上按照先填筑、后防護的順序施工,為加快施工進度,岸坡防護與堰體填筑交叉同步進行。主要施工程序如下:
(1)上游分流圍堰主要施工程序:
戧堤預(yù)進占→截流→圍堰加高培厚→護坡大塊石串填筑→過渡料填筑→墊層料填筑→面板混凝土施工→岸坡防護施工→子堰填筑與防護施工。
(2)下游分流圍堰主要施工程序:
洞渣料填筑→堰后大塊石填筑→堰面及岸坡鋼筋石籠施工→下游護腳大塊石串填筑→堰面混凝土澆筑→岸坡混凝土澆筑。
該工程所需石渣填筑料從菩提河壩渣場和孔泥巴渣場回采,截流戧堤的大塊石及護腳大塊石串備料在采挖渣料過程中進行分選、收集,不足部分在色龍溝上游石料場鉆爆開采。
墊層料采用泥洛河壩骨料加工系統(tǒng)生成的人工骨料。上游分流圍堰截流所用C15鋼筋混凝土四面體、堰頂、堰面及貼坡混凝土由泥洛河壩混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)提供,混凝土四面體在預(yù)制場集中預(yù)制。
根據(jù)水文資料,結(jié)合該工程施工進度安排,工程截流時間確定為2011年4月5日。
上游分流圍堰在4月5日完成戧堤截流,戧堤設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)采用4月份2年一遇洪水流量505 m3/s,截流戧堤龍口合龍時相應(yīng)上游水位高程不高于1705 m??紤]到截流戧堤安全超高,截流戧堤高程定為1707 m。
戧堤頂高程1707 m,戧堤斷面為梯形,上游坡比1∶1、下游坡比1∶1.5。為便于截流布置及施工,頂部寬度按20 m 控制,超填部分后期削坡后用于補填虧坡。頂部及下游坡面采用混凝土板保護,其下游1702 m 高程平臺1∶2坡面采用鋼筋石籠保護,下游坡腳水下部分采用大塊石串護腳。
按選定的截流時段和截流標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)現(xiàn)場實際條件,選擇單戧堤立堵、雙向預(yù)進占,龍口段單向合龍的截流方式。河床表層主要為漂卵石層,厚度大于3 m,糙率較大,抗沖刷能力較強,可不采取拋石護底措施。
戧堤總長度75.7 m,右岸非龍口進占長度為40 m,左岸戧堤堤頭進占長15.7 m,龍口寬為20 m,裹頭寬4 m,裹頭高程至1707 m。
左右岸非龍口段戧堤材料主要為石渣料、大塊石及塊石串,由鋼筋石籠、大塊石串和混凝土四面體裹頭防護跟進,龍口高流速段主要用大塊石、大石串、鋼筋石籠、混凝土四面體,石渣料跟進合龍。
根據(jù)截流時間及預(yù)進占施工安排,經(jīng)分析計算,上游分流圍堰截流戧堤主要施工項目及工程量見表1。
表1 截流戧堤工程量表
上游圍堰戧堤預(yù)留20 m 寬的龍口。考慮到龍口拋投的石渣、塊石的損耗,龍口截流拋投量為7050 m3,龍口合龍前1天形成,進行單向進占截流,截流時段長度按10 h 考慮,填筑強度為705 m3/h。在備料場配置2臺2 m3反鏟、5臺1.2 m3反鏟、2臺3 m3裝載機,挖裝強度為820 m3/h;配置14臺25 t、16臺20 t 自卸汽車,運輸強度為900 m3/h,可滿足截流施工強度要求。另配1臺1.2 m3反鏟輔助施工?;炷了拿骟w備料場布置1臺25 t 吊車吊裝四面體,圍堰上布置1臺25 t 吊車卸車,3輛25 t 自卸汽車運輸混凝土四面體。
2011年4月2日開始上游分流圍堰截流戧堤雙向預(yù)進占,至4月4日截流戧堤20 m 寬預(yù)留龍口形成,堤頭裹頭采用大塊石、混凝土四面體、鋼筋石籠及塊石串進行保護,保護厚度為4 m,以滿足防沖要求。
截流戧堤進占至龍口寬度后,采用0.8~1.2 m 大塊石串、混凝土四面體、鋼筋石籠及石渣料進行拋填。25 t 自卸汽車從備料場取料運輸,采用上挑角進占,塊石混合料跟進,截流現(xiàn)場采用TY220推土機在堤頭推料,在戧堤左右岸分別布置一臺TY220推土機進行道路維護,整個截流過程安全有序,一舉成功合龍。
分流圍堰截流戧堤形成后,跟進圍堰填筑施工。圍堰填筑料主要采用2~1.2 m3液壓挖掘機及3 m3裝載機挖裝,25~20 t 自卸汽車運輸至圍堰填筑工作面。
堰體水下部分采取端進法全斷面拋填,采用堤頭集料,推土機趕料拋投。
在水面以下堰體填筑完成并經(jīng)驗收合格后,再進行水面以上堰體填筑施工。采用推土機按1 m 厚度控制鋪料平整,人工灑水,25 t 振動碾順圍堰軸線方向采用進退錯距法碾壓,碾壓遍數(shù)為6~8遍。
為滿足分流圍堰表面的防沖保護要求,分流圍堰填筑完成后需對其表面進行過水保護。過水保護施工主要包括堰面混凝土護面施工、鋼筋石籠護面施工、大塊石串護腳,兩岸貼坡混凝土施工及漿砌石擋墻施工等。
猴子巖水電站分流圍堰在汛前提前實施,為枯水期進行圍堰防滲墻施工及堰體填筑施工奠定了基礎(chǔ),為在一個枯水期內(nèi)完成圍堰施工贏得了工期,減小了深覆蓋層圍堰防滲墻施工的風(fēng)險和壓力,在大型工程、圍堰施工難度高、工程量大的水電工程中是一種值得考慮和選擇的方案。