淺談木瓜溪雙曲拱壩混凝土施工技術(shù)

王宏偉

（中國水利水電第五工程局有限公司三分局， 四川 成都 610000）

淺談木瓜溪雙曲拱壩混凝土施工技術(shù)

王宏偉

（中國水利水電第五工程局有限公司三分局， 四川 成都 610000）

木瓜溪水庫雙曲拱壩混凝土施工具有澆筑倉面大、澆筑強(qiáng)度高、高峰期持續(xù)時(shí)間長、施工干擾大等特點(diǎn)，最大壩高53m。受壩高、地形條件限制，經(jīng)過比選，中架MQ600B/30型門機(jī)成為混凝土澆筑的首選方案。通過增加溜筒、布料機(jī)等入倉手段，增加了大壩混凝土的入倉強(qiáng)度，豐富了混凝土澆筑的入倉方式。

雙曲拱壩；門機(jī)布置；混凝土澆筑；入倉

隨著國家基礎(chǔ)設(shè)施的不斷建設(shè)，水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)也取得了長足的進(jìn)步和發(fā)展。且水利水電工程施工技術(shù)要求高，難度大，機(jī)械設(shè)備選型受限，所以，大壩混凝土施工中施工技術(shù)成為項(xiàng)目建設(shè)中比較核心的問題。因而，下文對(duì)于水利水電工程中雙曲拱壩混凝土施工技術(shù)進(jìn)行簡單的闡述。

1 拱壩混凝土施工方案選擇

1.1 拱壩概述

木瓜溪水庫位于石阡縣中壩鎮(zhèn)上游石阡河上，壩址距中壩鎮(zhèn) 3km，距石阡縣13km，距銅仁市157km，距貴陽市327km。壩址以上流域控制面積335km2，多年平均流量為6.11m /s。工程的主要任務(wù)農(nóng)田灌溉用水需求，利用棄水發(fā)電，裝機(jī)容量為2400kW。水庫工程等別為Ⅲ等，工程規(guī)模為中型。水庫正常蓄水位540.00m，設(shè)計(jì)洪水位541.38m，校核洪水位543.82m。水庫總庫容1955萬m3，正常蓄水位以下庫容1461萬m3，興利庫容為655萬m3，為不完全年調(diào)節(jié)水庫。擋水建筑物為雙曲砼拱壩，中型壩，最大壩高53米（EL492～EL545m）,底寬13.5m，頂寬5m～5.11m，壩長124米。木瓜溪水庫大壩為拋物線等厚雙曲拱壩，拱冠梁上、下游面曲線為三次拋物線，水平拱圈上、下游面曲線為二次拋物線，大壩建基面高程為492m，大壩壩頂高程為545m，最大中心角76.2654°，最小中心角40.4171°，最大曲率半徑 75.5m，最小曲率半徑 40.75m，壩頂弧長 124.16m，最大壩高53.00m，壩頂厚5m，壩底厚13.5m，厚高比為0.225，壩身最大倒懸度為1：0.09，拱壩呈不對(duì)稱布置。壩身設(shè)1個(gè)泄洪表孔，2個(gè)泄洪兼放空底孔對(duì)稱布置在表孔兩側(cè)。從左岸至右岸共分為7個(gè)壩段。

拱壩混凝土設(shè)計(jì)采用通倉澆筑方案，按平鋪法澆筑，澆筑層厚按約束區(qū)、非約束區(qū)分別為1.5m、3.0m，最大倉面面積253m2。最大倉混凝土入倉方量760m3。

1.2 拱壩混凝土施工方案選擇

木瓜溪拱壩混凝土施工具有澆筑強(qiáng)度高（高峰期混凝土澆筑強(qiáng)度為7832m /月），施工干擾大（壩身空洞、廊道多，金屬結(jié)構(gòu)及預(yù)埋件多）等特點(diǎn)。由于壩址兩岸山高陡峻，且只有左、右岸壩間 545高程各有一條施工交通洞，選擇的壩體施工方法需同時(shí)滿足施工進(jìn)度、施工質(zhì)量、壩上金屬結(jié)構(gòu)及其他輔助調(diào)運(yùn)等要求。

由于受現(xiàn)場地形條件限制，左右岸山體陡峻，山頂無施工平臺(tái)，且無施工道路，不具備布置纜機(jī)條件。為使布置的起重設(shè)備盡可能覆蓋所有壩段，選擇了中架MQ600B/30型門機(jī)作為大壩3#、4#、5#壩段混凝土澆筑垂直運(yùn)輸?shù)闹饕雮}設(shè)備。左岸1#、2#壩段，右岸6#、7#壩段采用布設(shè)溜筒方式，輔助作為混凝土入倉方式。

2 門機(jī)的布置

為盡可能利用現(xiàn)有場地條件，增加門機(jī)活動(dòng)范圍，使門機(jī)盡可能最大限度的覆蓋整個(gè)施工壩段，在大壩底高程492.00m至大壩高程509.00m完成澆筑后，回填大壩下游外側(cè)土石回填503m高程施工場地，使門機(jī)整體軌道長度增加至30m，基本上覆蓋了大壩1～7#壩段。

根據(jù)現(xiàn)場地形特點(diǎn)，在大壩下游側(cè)護(hù)坦外完成501m高程土石回填后，將中架MQ600B/30型門機(jī)布置在該平臺(tái)上，門機(jī)中心線樁號(hào)為護(hù) 0+025m，軌頂高程501.0m。

MQ600B/30門機(jī)起重參數(shù)簡表

門機(jī)布置高程為按501m設(shè)置，門機(jī)分別布置在護(hù)20m、25m、30m三個(gè)樁號(hào)處。在護(hù)20m布置門機(jī)上游延伸覆蓋范圍相對(duì)較廣，530m高程后受壩后結(jié)構(gòu)體型影響覆蓋開始受限，上部結(jié)構(gòu)澆筑覆蓋影響最大；護(hù)30m下部覆蓋范圍較小，上部澆筑覆蓋優(yōu)勢(shì)增加不明顯。護(hù)25m布置門機(jī)介于兩者之間。經(jīng)過以上情況綜合考慮，覺得門機(jī)布置樁號(hào)為護(hù)0+25m處，基礎(chǔ)部分采用擋護(hù)結(jié)構(gòu)規(guī)避門機(jī)布置與護(hù)坦施工干擾。

3 大壩混凝土施工

3.1 3 ～5#壩段混凝土施工

利用門機(jī)主要完成3#、4#、5#壩段的混凝土澆筑，另外，還將利用門機(jī)進(jìn)行模板吊裝、鋼筋起吊等工作?；炷了竭\(yùn)輸利用8t自卸汽車運(yùn)至大壩下游圍堰上游平臺(tái)，卸至 3m3臥罐內(nèi)，利用門機(jī)吊 3m3臥罐入倉。以上壩段非三級(jí)配砼可以采用砼臥泵入倉的輔助手段。大壩主要澆筑C15三級(jí)配混凝土，因三級(jí)配混凝土坍落度小，且骨料粒徑大，不適合采用混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，本工程大壩混凝土水平運(yùn)輸主要采用8t自卸汽車。三個(gè)入倉作業(yè)面距拌和站距離約500m，按照平均15km/h的速度計(jì)算，8t自卸汽車運(yùn)輸能力約為15m /h。根據(jù)本工程最大小時(shí)澆筑強(qiáng)度40m /h計(jì)算，配3輛8t自卸汽車即可滿足要求，高峰期視情況適當(dāng)增加至5輛。

3.2 左右岸壩間溜筒布置與安裝

左右岸壩段（1#、2#、6#、7#壩段）混凝土施工采用溜管施工法。砼垂直運(yùn)輸最大高度為33米。根據(jù)左右壩肩的開挖坡度為設(shè)置溜筒的搭設(shè)坡度，根據(jù)這一布置原則，溜管基本覆蓋左岸1#壩段、左岸2#壩段512高程以上右岸7#壩段、右岸6#壩512高程以上的倉位，溜筒澆筑方量約為8225m3，剩余的中間壩段需采用門機(jī)進(jìn)行澆筑，澆筑方量約為22290m3。

溜筒布置在壩肩坡面上，先行安裝人工坡面爬梯，坡面爬梯采用錨桿固定，每 2米設(shè)置一排固定錨桿，錨桿采用Φ25鋼筋錨固鋼筋錨桿，入巖 50cm，外露50 cm，爬梯采用Φ16鋼筋焊制而成。步距30cm，并設(shè)置安全防護(hù)圈。

溜筒安裝采用從下而上安裝，和人工爬梯并排布置，以利于人工安裝，每 2米設(shè)置一排溜筒固定錨桿，錨桿采用Φ25鋼筋錨固鋼筋錨桿，入巖 50cm，外露50 cm，并采用”U”型Φ25鋼筋將溜管牢牢的焊接在預(yù)固定錨桿上，溜管采用法蘭盤聯(lián)接，每節(jié)溜管6m，每3m就采用U”型Φ25鋼筋卡焊接一道。溜管采用φ 400mm鋼管。沿壩肩坡面上鋪設(shè)，左右壩肩各鋪設(shè)一道，將溜管安裝到砼倉面上，隨著澆筑高度的增大割除砼溜筒。

3.3 左右岸壩間布料機(jī)布置與安裝

在大壩混凝土澆筑至高程 530高程以上，左、右岸壩間布置的溜筒澆筑范圍逐漸不能覆蓋左岸2#壩段、右岸6#壩段。由于工期緊迫，未能在節(jié)點(diǎn)目標(biāo)之前完成大壩混凝土澆筑，因此在左右岸壩間各增加一條布料機(jī)，增加2#、6#壩段的混凝土入倉強(qiáng)度。配合布置在左、右岸壩間的溜筒，使大壩混凝土澆筑速度大幅度增加。

4 結(jié)語

木瓜溪水庫雙曲拱壩混凝土施工采用中架MQ600B/30型門機(jī)作為主壩段混凝土澆筑運(yùn)輸工具經(jīng)過現(xiàn)場施工檢驗(yàn)是適用的，符合現(xiàn)場地形狹窄施工條件，通過采用在兩岸壩間交通洞口增加溜筒輸送混凝土，大壩 530.00m高程兩壩間各增加皮帶機(jī)，彌補(bǔ)了門機(jī)運(yùn)輸混凝土速度慢，不能全面覆蓋大壩澆筑的問題，提高了混凝土月入倉強(qiáng)度，經(jīng)統(tǒng)計(jì)最大月混凝土入倉強(qiáng)度為 10200m3/月，保證了大壩澆筑如期完成。為今后水利水電工程大壩混凝土施工提供了借鑒和經(jīng)驗(yàn)。

[1]陳江、周紹紅、胡傳彬. 小灣拱壩混凝土施工[J].水電國際研討會(huì).2006

[2]水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)手冊(cè).中國水利水電出版社

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1007-6344（2017）09-0223-02