關(guān)于抽水蓄能電站上水庫壩體填筑施工主要工序探討

楊杰

摘要：抽水蓄能電站上水庫工程施工項(xiàng)目現(xiàn)場管理是為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目要求的質(zhì)量、規(guī)定的工期、所批準(zhǔn)的費(fèi)用預(yù)算而進(jìn)行的全過程、全方位的規(guī)劃、組織、控制和協(xié)調(diào)管理，其內(nèi)容是研究如何高效益地實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)，以項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制為基礎(chǔ)，對(duì)項(xiàng)目按照其內(nèi)在邏輯規(guī)劃進(jìn)行有效地計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)和控制。

關(guān)鍵詞：工程概況;主要施工工序;施工方案要點(diǎn)分析;分區(qū)分塊施工管理

引言

參加工作以來，我先后參加了深圳抽水蓄能電站，陽江抽水蓄能電站等電站的建設(shè)，從項(xiàng)目的技術(shù)招投標(biāo)至項(xiàng)目建設(shè)，全過程負(fù)責(zé)現(xiàn)場的施工管理工作。本文以某項(xiàng)目工程實(shí)例，介紹了施工現(xiàn)場的施工技術(shù)及施工工序控制要點(diǎn)，積累了一些工程施工經(jīng)驗(yàn)與各位工程技術(shù)人員共享。

某抽水蓄能電站是日調(diào)節(jié)純抽水蓄能電站，安裝4臺(tái)375MW立軸單級(jí)混流可逆式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量為1500MW，年平均發(fā)電量為25.125億kW·h，年平均抽水電量32.63億kW·h。樞紐工程主要由上水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房、地面開關(guān)站及下水庫等建筑物組成。上水庫工程主要建筑物包括一座主壩、一座副壩、庫盆清理及庫盆防滲、上庫進(jìn)/出水口及閘門井等建筑。

上水庫主壩壩址位于上水庫庫盆西北側(cè)主沖溝口處，壩型為混凝土面板堆石壩。副壩位于西庫岸埡口，壩型也采用混凝土面板堆石壩。主、副壩壩體填筑量為229.97萬 m3。

壩體填筑施工主要工序?yàn)椋簻y量放樣→壩料運(yùn)輸→卸料→鋪料→灑水→碾壓→質(zhì)量檢查→不合格區(qū)域處理，而關(guān)鍵線路是鋪料、灑水碾壓和驗(yàn)收檢查。以下就現(xiàn)場施工工序的幾個(gè)主要工序進(jìn)行分析研究：

1.卸料

主堆石料和下游堆石料采用“進(jìn)占法”卸料，即自卸汽車行走平臺(tái)及卸料平臺(tái)是該填筑層已經(jīng)初步推平但尚未碾壓的填筑面，有利于工作面的推平整理，提高碾壓質(zhì)量;同時(shí)，細(xì)顆粒與大顆粒石料間的嵌填作用，有利于提高干密度，確保填筑質(zhì)量。下圖為進(jìn)占法卸料方法圖：

過渡料、墊層料、反濾料及全強(qiáng)風(fēng)化料采用“后退法”或 “混合法”卸料，即在已壓實(shí)的層面上后退或混合卸料形成密集料堆，再用推土機(jī)平料。這種卸料方式可減少填筑料的分離，對(duì)防滲、減少滲流量有利。下圖為后退法卸料方法圖：

2.鋪料

（1）鋪料厚度和方法

1）根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖紙的要求，結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)，每層鋪料厚度比壓實(shí)厚度多填2～6cm，經(jīng)碾壓后達(dá)到技術(shù)要求層厚。

2）鋪層厚度及層厚控制

鋪料層厚層的控制誤差不超過10%的設(shè)計(jì)層厚，鋪料前，根據(jù)各料區(qū)厚度，在回填區(qū)周邊測量高程，標(biāo)注填筑區(qū)等高線，鋪料時(shí)，前進(jìn)方向用高度標(biāo)志控制推土機(jī)平料厚度。推土機(jī)在平料時(shí)，推刀從料堆一側(cè)最底處逐步向另一側(cè)前方推料，并保持平整，每卸一車料后及時(shí)攤鋪，壩料與兩岸山坡接合面，推土機(jī)沿山坡線平整。

對(duì)于特殊墊層料區(qū)緊貼趾板混凝土邊，推土機(jī)攤鋪不到的部位，采用人工攤鋪。

（2）超徑石處理

1）對(duì)于過渡料在推土機(jī)平料過程中，出現(xiàn)個(gè)別超徑石（大于30cm）時(shí)，由反鏟將超徑石清理到主堆石料區(qū)填筑面上，用作主堆石區(qū)填料。

2）根據(jù)本工程設(shè)計(jì)要求，主堆石和下游堆石石料粒徑大于800mm即為超徑石，超徑石應(yīng)在料場內(nèi)解小，有夾雜少量的超徑石也可在壩面用液壓破碎錘沖擊解小。若超徑石過多，應(yīng)裝車運(yùn)至壩外，解小后方可上壩。

3.壩料加水

采用以壩外加水和壩面灑水相結(jié)合的方式。

（1）壩外加水：隨著壩體上升，分別在主、副壩填筑臨時(shí)道路進(jìn)行壩體路口設(shè)置加水龍門架，壩料上壩前，通過加水站加水，然后再運(yùn)輸?shù)教钪ぷ髅嫔?，加水量以汽車在爬坡時(shí)，車尾不流水為準(zhǔn)。加水站由專人負(fù)責(zé)控制。

（2）壩面灑水：主要利用供水主管連接移動(dòng)式高壓噴射槍進(jìn)行灑水，灑水噴射槍由人工控制。補(bǔ)水量由水表計(jì)量控制。也可在在壩體局部部位采用大噸位的灑水車，在供水點(diǎn)處接水，運(yùn)至工作面灑水。

（3）加水量控制：按照已經(jīng)批準(zhǔn)的碾壓試驗(yàn)確定的加水量，在加水站加一部分水量，在壩面上補(bǔ)充剩余的水量。初步確定主次堆石料在加水站加水5～7%;在填筑作業(yè)面補(bǔ)充加水13～15%;過渡料在加水站及填筑作業(yè)各加水5%左右;對(duì)墊層料先作含水量檢測，當(dāng)含水量大于最佳含水量時(shí)，在料場脫水;當(dāng)含水量小于最佳含水量時(shí)，擬在壩面鋪料區(qū)進(jìn)行灑水，使墊層料碾壓時(shí)符合最佳含水量。

4.壩料碾壓

（1）碾壓設(shè)備配置：

1）堆石料：主要采用27t自行式振動(dòng)碾碾壓;墊層料、過渡料、反濾料采用20～21t自行式振動(dòng)碾碾壓;

2）特殊墊層料靠近趾板周邊縫1m范圍，為保護(hù)趾板混凝土，采用液壓平板夯擊實(shí)碾壓，同時(shí)大壩周邊與岸坡相接處無法采用大型振動(dòng)碾碾壓的部位，采用液壓平板夯進(jìn)行壓實(shí)處理。

3）斜坡碾壓：采用10t索引式斜坡碾壓機(jī)，墊層料上游1：1.405的斜坡，為保證振動(dòng)碾行走安全，滾筒上游側(cè)邊距墊層料上游邊線30cm的安全距離碾壓不到，在水平碾壓完成后，用振動(dòng)夯板補(bǔ)壓。

4）全、強(qiáng)風(fēng)化料區(qū)碾壓：采用14t自行式凸塊壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。

（2）主要碾壓方法：

1）振動(dòng)碾行走方向：與壩軸線平行，靠岸邊處可順岸行駛;前進(jìn)和后退均為強(qiáng)振碾壓。

2）振動(dòng)碾行走速度：1.5～2km/h。

3）碾壓方法：

①堆石、過渡料、反濾料或小區(qū)料碾壓：主要采用錯(cuò)距法，即在同一條條帶來回振動(dòng)碾壓達(dá)到規(guī)定遍數(shù)后再錯(cuò)距，相鄰條帶寬度不小于20cm。每個(gè)單元從上游或下游的一側(cè)到下游或上游另一側(cè)一次碾壓完成。

在堆石料與岸坡結(jié)合處，沿壩軸線碾壓后，再沿岸坡碾壓相同遍數(shù)，因地形條件限制振動(dòng)壓實(shí)不到的死角，采用液壓振動(dòng)夯夯實(shí)至規(guī)定遍數(shù)，夯板錯(cuò)距搭接不小于15cm。

特殊墊層料靠近趾板周邊縫1m范圍，采用液壓平板錯(cuò)距搭接夯擊實(shí)碾壓直規(guī)定的遍數(shù)，夯板錯(cuò)距搭接不小于15cm。

②全、強(qiáng)風(fēng)化料碾壓：用前進(jìn)、后退錯(cuò)距法依次碾壓直到規(guī)定遍數(shù)，兩相鄰帶重疊搭接，為計(jì)數(shù)和行駛操作方便，錯(cuò)輪搭接重疊不小于50cm。

③斜坡碾壓：墊層料的斜坡碾壓機(jī)械采用10T斜坡振動(dòng)碾，斜坡振動(dòng)碾由挖掘機(jī)牽引和移位。斜坡碾壓時(shí)上振下不振，上、下坡各一次算一遍，振動(dòng)碾在同一條帶連續(xù)完成指定遍數(shù)的碾壓作業(yè)后，再移動(dòng)到另一條帶進(jìn)行碾壓作業(yè)，相鄰兩條帶碾跡重疊10～15cm。

4）跨區(qū)碾壓：壩體采用平起上升，對(duì)不同壩料分區(qū)接縫的部位采用騎縫碾壓，騎縫碾壓最小寬度不小于50cm。

5）碾壓參數(shù)：各區(qū)填筑料的碾壓參數(shù)由碾壓試驗(yàn)確定。

以上施工過程中，當(dāng)填筑作業(yè)面面積較大時(shí)，可將填筑區(qū)域劃分成若干個(gè)區(qū)塊，各區(qū)塊間按工序組織流水作業(yè)，以提高壩面上各類施工機(jī)械的使用效率，提高上壩強(qiáng)度。

在每個(gè)區(qū)塊的大小設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場的施工設(shè)備的類型、型號(hào)和數(shù)量而定。區(qū)塊太小，會(huì)給車輛卸料、灑水及碾壓造成困難;區(qū)塊太大，單元數(shù)則減少，會(huì)給單元的循環(huán)造成困難。根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)分區(qū)分塊面積控制在3000～5000m2為宜。

區(qū)塊流水作業(yè)的原則是：第一區(qū)塊在鋪料平料，第二個(gè)區(qū)塊灑水碾壓，第三個(gè)區(qū)塊在進(jìn)行質(zhì)量檢查驗(yàn)收，照此循環(huán)往復(fù)。這三個(gè)環(huán)節(jié)須銜接有序，若有一個(gè)環(huán)節(jié)銜接不上，就會(huì)影響上壩產(chǎn)量。

壩頂和壩底狹長斷面，垂直于壩軸線方向?qū)挾刃∮?0m時(shí)，填筑流水作業(yè)方向平行于壩軸線;其余大斷面填筑流水作業(yè)方向垂直于壩軸線。