摘 要:阿海水電站大壩工程在施工工程量大、施工任務(wù)緊的情況下,施工單位技術(shù)干部本著從“技術(shù)上可行,施工上方便,進(jìn)度上快捷,質(zhì)量上有保證,成本上能節(jié)約,安全上無隱患”的組織原則下進(jìn)行了各種方案的設(shè)計(jì)制定、優(yōu)化及創(chuàng)新。先后在基坑排水、纜機(jī)受料平臺、碾壓入倉道路布置、碾壓混凝土變態(tài)漿液的制漿及輸送等施工部位,對施工工藝、技術(shù)及方法進(jìn)行了創(chuàng)新及優(yōu)化,形成了最實(shí)用施工技術(shù),不僅解決了施工中的技術(shù)難題、降低了施工成本,而且還在加快施工進(jìn)度,保證施工質(zhì)量的同時(shí),解決了施工中存在的安全問題,給施工單位創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。為同類基礎(chǔ)的施工積累了經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞: 阿海水電站 施工技術(shù) 創(chuàng)新及優(yōu)化 降低成本
中圖分類號:TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)07(c)-0000-00
1工程概況
阿海水電站位于云南省麗江市玉龍縣(右岸)與寧蒗縣(左岸)交界的金沙江中游河段,為金沙江中游河段規(guī)劃的第四個(gè)梯級。工程屬大㈠型一等工程,主要永久性水工建筑物為一級建筑物。工程以發(fā)電為主,兼顧防洪、灌溉等綜合利用的水利水電樞紐工程,阿海水電站主要由混凝土重力壩、左岸溢流表孔及消力池、左岸泄洪(沖沙)底孔、右岸排沙底孔、壩后主副廠房等組成,水庫庫容為8.79×108m3,電站裝機(jī)容量2000MW(5×400MW)。
3施工實(shí)用技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用
3.1基坑排水降低水泵抽水揚(yáng)程減小運(yùn)行成本的方案優(yōu)化
在大壩基坑排水,原投標(biāo)方案采用從基坑架設(shè)管道翻過上游圍堰頂部1465m高程進(jìn)行排水,考慮到翻圍堰堰頂排水水泵揚(yáng)程太高、水泵電機(jī)功率大抽水費(fèi)用高。實(shí)際施工時(shí)優(yōu)化排水管道布置,圍堰1430m高程處直接埋入排水管道穿過圍堰,使得一般情況下水泵抽水揚(yáng)程直接下降35m,這樣,除在汛期高水位時(shí)采用高揚(yáng)程水泵(功率為220kw/臺)外,其余時(shí)間均可采用低揚(yáng)程水泵(功率為110kw/臺)排水。可大大降低基坑排水費(fèi)用。本工程抽水時(shí)段共為28個(gè)月,采用低揚(yáng)程水泵3臺,可節(jié)約資金166.32萬元。
3.2大壩施工用水循環(huán)利用
在大壩施工中,擬對1450m以下混凝土施工基坑抽排水與大壩施工供水管路進(jìn)行規(guī)劃、結(jié)合,形成循環(huán)供水系統(tǒng)。上游圍堰基坑處設(shè)有抽水泵,目的在于將基坑廢水排至圍堰外部,規(guī)劃后在主排水鋼管處連接支管,同時(shí)設(shè)置一臺壓水泵,并直接將基坑廢水抽至水池位置,在水池出口處再次連接支管將基坑排水輸送至大壩主體,用于大壩澆筑(倉號沖洗等),將基坑廢水用于大壩施工供水,即減少了將基坑滲水抽排至圍堰外部所產(chǎn)生的費(fèi)用,又減少了從其他部位取水為大壩施工供水的費(fèi)用。其次,又可以減少管路設(shè)施的安裝,從而大大縮短工期。大壩1450m以下混凝土量約為155.6萬m3,可節(jié)約成本202.28萬元。
3.3右岸纜機(jī)受料平臺在裸露巖石面上采用懸臂式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
在大壩施工中,根據(jù)纜機(jī)設(shè)計(jì)要求,右岸纜機(jī)需設(shè)置供料平臺方能滿足正常使用,纜機(jī)供料平臺由“回車平臺”和“放罐平臺”組成,由于受料平臺位置屬于大壩結(jié)構(gòu)混凝土位置,后期還需拆除,為便于后期拆除,只能采用鋼結(jié)構(gòu)形式。
按照常規(guī)方案需采用垂直立柱的支撐方案,但受料平臺部位為裸露巖石,且坡面陡峭,采用垂直立柱工程量很大,而且施工難度大,施工單位通過論證,采用了懸臂式的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。使得支撐系統(tǒng)工程量大大減小,也降低了施工難度,保證了施工進(jìn)度。鋼結(jié)構(gòu)受料平臺的總長為39m,此方案共節(jié)約成本18.9 萬元。同時(shí)由于工程量減小,施工工期節(jié)約25天。
3.4大壩碾壓混凝土入倉道路布置
阿海水電站為壩后式廠房,大壩碾壓混凝土入倉道路只能從大壩上游進(jìn)入倉號。由于大壩上游面混凝土防滲要求高,不能采用預(yù)留入倉口的方式進(jìn)行汽車入倉。在施工過程中通過對多種跨模板入倉道路的分析,并與監(jiān)理、設(shè)計(jì)、業(yè)主溝通,將原方案的上游跨模板入倉形式,由鋼棧橋跨模板隨混凝土澆筑同步提升,改為在倉內(nèi)先增加一個(gè)由常態(tài)混凝土澆筑的斜坡道路(距上游模板8m以上),利用鋼棧橋跨過上游模板和防滲混凝土,開倉前將上游跨模板入倉的鋼棧橋一次架設(shè)到位,碾壓混凝土澆筑過程中不再提升,避免了碾壓混凝土澆筑過程中提升鋼棧橋時(shí)混凝土入倉間斷的問題,另外將鋼棧橋下面的碾壓混凝土改為常態(tài)混凝土澆筑,保證了碾壓混凝土入倉的連續(xù)性,同時(shí)也保證了混凝土的入倉強(qiáng)度和施工質(zhì)量。
按照趕工進(jìn)度計(jì)劃施工強(qiáng)度要求,大壩碾壓混凝土最高月施工強(qiáng)度高達(dá)16.28萬m3,采用此方案,由于入倉強(qiáng)度得到保證,使原規(guī)劃的15天上升一層的混凝土工期加快到10~12天一層,為工期加快創(chuàng)造了條件。按照每倉混凝土工期提前3天計(jì)算,采用此方案總倉號數(shù)量為86倉,相應(yīng)節(jié)約費(fèi)用為363.78萬元。
圖一 大壩碾壓混凝土入倉道路布置施工效果圖
3.5大壩預(yù)置廊道爬坡段安裝工藝改進(jìn)
在大壩工程施工過程中,為了加快施工進(jìn)度,節(jié)約預(yù)制廊道安裝的鋼支撐材料,并保證大壩預(yù)制廊道的安裝質(zhì)量,將大壩爬坡廊道底部的混凝土超前于每個(gè)澆筑層倉號澆筑,以方便爬坡位置預(yù)制廊道的安裝,廊道底板兩側(cè)設(shè)置鍵槽及插筋。此方案解決了斜坡段預(yù)制廊道模板安裝難道大、質(zhì)量不易保證的難題。采用此方案的爬坡廊道約為480m,每個(gè)廊道長度為1.5m,可節(jié)約鋼材38.6t、節(jié)約資金19.296萬元。
圖二 大壩預(yù)置廊道爬坡段安裝工藝改進(jìn)施工效果圖
3.6碾壓混凝土變態(tài)漿液的制漿及運(yùn)輸?shù)难芯?/p>
大壩碾壓混凝土的變態(tài)混凝土制漿采取在大壩上游的左右岸坡各布置一個(gè)集中制漿站,通過輸送管路把水泥、粉煤灰漿液送到倉號上游設(shè)置的中轉(zhuǎn)儲漿池后,再利用加壓泵通過沿倉號周邊模板頂部鋪設(shè)的輸漿管道(倉號每邊均設(shè)支管供漿)將漿液輸送到倉號周邊的變態(tài)混凝土施工部位。 另外,為避免倉號周邊的輸送管道中的水泥漿液出現(xiàn)沉淀堵塞管路,該管道布置時(shí),是將其沿倉號繞一周后返回到中轉(zhuǎn)儲漿池,這樣管路內(nèi)的漿液始終處于循環(huán)狀態(tài),不會發(fā)生沉淀。大壩采用此方案的倉號數(shù)為58個(gè)倉號。此方案比傳統(tǒng)的車輛運(yùn)輸漿液節(jié)約成本22.04萬元。
圖三 變態(tài)混凝土制漿及漿液輸送流程圖
3.7進(jìn)水口漸變段采用整體鋼結(jié)構(gòu)模板施工技術(shù)
在阿海水電站進(jìn)水口漸變段混凝土施工中,采用了錐形整體鋼模板與組合鋼模板結(jié)合的形式。代替?zhèn)鹘y(tǒng)木模板結(jié)構(gòu),此方案的應(yīng)用,可大大提高了混凝土的外觀質(zhì)量,且具有工藝簡單、施工速度快、節(jié)約成本等優(yōu)勢。
圖四 進(jìn)水口漸變段采用整體鋼結(jié)構(gòu)模板施工效果圖
4結(jié)束語
通過以上方案的創(chuàng)新及優(yōu)化,形成施工實(shí)用技術(shù),阿海水電站大壩工程完全滿足合同文件工期要求,能按時(shí)向機(jī)電安裝交面,確保防洪度汛要求和首臺機(jī)組發(fā)電工期需要。同時(shí),采用改進(jìn)后的實(shí)用施工技術(shù)在施工過程中發(fā)揮了很大的作用,給施工單位創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益,工程施工成本減少投入將近千萬元。
1.《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-2001
2.《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》DL/T-5112-2009
3.《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》SL303-2004