1、桐子壕航电工程施工方案研究黎昀,辜 育 新,王 明 涛(国家电力公司成都勘测设计研究院,四川 成都610072)摘要:介绍了桐子壕航电工程主体工程施工的施工进度、施工程序和施工方法的设计情况,供同行参考。关键词:桐子壕航电工程;施工进度;施工方法;混凝土浇筑;基坑开挖中图分类号:TV 52文献标识码:B文章编号:100122184(2002)04200432031工程概况桐子壕航电工程位于四川省武胜县旧县乡和中心镇秀观村附近的嘉陵江小中坝河段,是嘉陵江干流十四级开发方案中的第十二个梯级,是以航运为主,兼顾发电的综合性开发工程。枢纽建筑物由500t级船闸、拦河闸坝及电站厂房等组成。装机容量3362、MW(贯流式机组),正常蓄水位224 m。船闸由上下游引航道、上下闸首及闸室组成,拦河闸坝工程由10孔泄洪闸、2孔冲沙闸、溢流坝段、左右岸连接坝段组成。工程主体建筑物主要工程量为:土方明挖49.9万m3,石方明挖52.9万m3,土石填筑15.6万m3,混凝土及钢筋混凝土53.2万m3,浆砌石9.95万m3,帷幕灌浆11 210 m,固结灌浆2 406 m。工程导流明渠和一期纵向围堰于2000年4月底完建,根据施工规划,主体工程(土建)为一个标。由于嘉陵江洪水流量大,10年一遇洪水流量为21 200 m3?s,洪枯流量相差较大(约9.5倍)、水位变幅大(约14 m),故施工期导流推荐采用枯水期左3、岸明渠导流,分期施工的导流方式。因此,桐子壕航电工程主体工程从开工至竣工各个阶段,特别是一期基坑施工始终面临工期紧、施工强度高、施工程序复杂的局面。应桐子壕航电工程开发有限公司(业主)请求,我院对桐子壕航电工程主体工程施工,特别是一期基坑施工进行了细致的施工进度、施工方法的研究工作,供业主招投标参考和指导施工使用。整个工程已于2000年9月10日开工兴建,计划于2003年2月底第一台机组发电。2施工导流工程施工期导流分两期进行。一期围右岸接头坝、船闸、厂房和泄洪冲沙闸,河水由左岸导流明渠过水。二期围溢流坝和左岸接头坝,河水由已建的12孔泄洪冲沙闸宣泄。导流程序为:2000年11月初,主河床截流4、,进行一期工程的施工,至2001年4月,完成12孔泄洪冲沙闸和船闸的基础混凝土浇筑收稿日期:2000212210工作,厂房防洪墙应浇筑至194.00 m高程,安装间浇筑至210.00 m高程;汛期基坑过水;2001年11月恢复一期基坑,至2002年4月,12孔泄洪冲沙闸应浇筑到239.83 m高程,厂房防洪墙浇筑到225.00 m高程,安装间封顶及土建完成,一期工程完建;汛期厂房继续施工,2002年5月厂房防洪墙应浇筑到232.00m高程,计划至2002年10月主厂房封顶;2002年11月初,导流明渠截流,开始进行二期基坑的施工,2003年2月底,厂房第一台机组发电,至2003年4月,完成二期5、施工任务。3一期基坑施工道路布置桐子壕航电工程枢纽布置集中,一期基坑要进行右岸接头坝、船闸、厂房和12孔冲沙泄洪闸的施工,一期混凝土总量达30万m3,石方明挖47万m3,土方明挖30万m3,厂方基础最大开挖深度约25m,施工工期紧、施工强度高、难度大。因此,一期基坑施工道路的布置,对于加快一期基坑土石方开挖进度、降低混凝土浇筑强度是至关重要的。根据工程水工建筑物和一期围堰布置情况,在一期上游围堰左岸、一期下游围堰左岸和一期下游围堰右岸(船闸下引航道位置)计划各布置1条下基坑道路(分别为1号、2号、3号道路),路面宽度7m,纵坡小于10%。1号道路下卧至厂房进水渠200m高程,途中布置121、16、22、123、124四条支路。121号支路下卧至冲沙泄洪闸进口204.5 m高程,122号支路下卧至厂房主机间上游204.5 m高程,123号支路延伸至安装间上游200 m高程,124号支路延伸至船闸上引航道200 m高程;2号道路下卧至厂房尾水渠196.75 m高程,途中布置221、222号两条支路,221号支路延伸至冲沙泄洪闸出口204.5 m高程,222号支路至下卧主机间186.75 m高程;3号道路直接下卧至下闸首206.95 m高程,途中布置321号支路,321号支路下卧至厂房安装间下游200m高程。一期基坑施工道路布置见图1。4主体工程施工研究4.1施工进度据施工规划,桐子壕航电工7、程主体工程2000年9月10日开工,2003年2月底第一台机组发电。经34第21卷第4期2 0 0 2年1 2月四川水力发电SichuanW aterPowerVol.21,No.4Dec.,2 0 0 2 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.图1一期基坑施工道路平面布置示意图研究,厂房为控制性工期。由于受枢纽布置和施工导流规划的制约,一期基坑工程量大,施工强度高,在施工进度安排中以抢厂房安装间和主机间为主,合理安排工程各部位的施工进度,尽量降低施工强度。4.1.1厂房主机间厂房主机间20008、年11月中旬开始开挖基坑,覆盖层于2000年12月中旬完成,历时1个月。石方开挖分3层,第一层石方开挖(193.5 m高程以上)从2000年12月16日 2001年1月12日完成;第二层石方开挖(186.75193.5m高程)从2001年1月13日 1月31日完成;第三层石方开挖(186.75m高程以下齿槽及保护层)从2001年2月1日 2月28日完成。石方开挖共历时1.5个月。混凝土从2001年3月开始浇筑,分4层浇筑,于4月底浇筑至194m高程(防洪墙)。汛期基坑过水。2001年12月继续浇筑混凝土,至2002年2月底下游防洪墙及尾水闸浇至216.3 m高程,提交尾水闸门安装工作面。2009、2年3月底上游防洪墙和进水闸浇至225m高程,提交进水闸门安装工作面。2002年4月底下游防洪墙浇至225m高程。2002年5月上下游防洪墙和桥机牛腿浇至232 m高程,至2002年10月底厂房封顶。2002年710月进行管形座的吊装、埋件及二期混凝土施工。2002年11月开始第一台机组安装,2003年2月28日第一台机组发电。2003年3月开始第二台机组安装,2003年5月底第二台机组发电。2003年6月开始第三台机组安装,2003年7月31日第三台机组发电。计划施工高峰月平均强度:土方明挖2.16万m3?月,石方明挖5.88万m3?月,混凝土浇筑1.53万m3?月。4.1.2厂房安装间安装10、间开挖与主机间开挖分层及施工时段一致,安装间底板混凝土提前于2001年2月初浇筑,三角体混凝土及集水井则在开挖完成后才进行施工。即从2001年3月1日开始,至4月底安装间浇至210.00m高程,集水井浇至200.00m高程。汛期基坑过水。2001年11月中旬继续浇筑混凝土,2002年2月15日排架浇至235 m高程,2月底具备桥机安装条件。桥机安装从2002年3月1日 4月30日完成安装。2002年56月进行管形座组装。计划施工高峰月平均强度:土方明挖1.87万m3?月,石方明挖0.488万m3?月,混凝土浇筑1.566万m3?月。4.1.3冲沙泄洪闸冲沙泄洪闸施工从2000年11月中旬开始,11、计划至2000年12月底完成覆盖层开挖。石方开挖从2001年12月中旬施工。护坦混凝土从2001年1月中旬开始浇筑,闸底板混凝土待石方开挖完成后于2001年2月中旬开始浇筑,至2001年4月底,泄洪冲沙闸浇至210 m高程,完成闸底板混凝土。汛期基坑过水。2001年12月继续浇筑混凝土,至2002年4月底浇至闸墩顶高程239.83 m,同时,完成固结及帷幕灌浆施工。2002年1012月,完成闸顶排架混凝土浇筑。闸门从2002年12月开始安装,2003年2月完成。计划施工高峰月平均强度:土方明挖5.95万m3?月,石方明挖4.92万m3?月,混凝土浇筑1.457万m3?月。4.1.4船闸船闸施工12、计划从2000年10月开始,至2001年1月15日,完成上引航道、上下闸道、闸室段的土石开挖。2001年1月16日 4月30日进行混凝土浇筑,上闸首应浇至209.55 m,闸室应浇至204.5544 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.m,下闸首应浇至206.95 m高程。汛期基坑过水。2001年12月继续进行混凝土施工,下闸首2002年2月底完成,上闸首2002年3月15日浇筑到顶。闸室段左边墙4月份应达到215 m高程,5月份应达到220 m高程,至10月底完成船闸的混凝土施工。2002年13、11月 2003年4月,完成剩余部分的浆砌条石和砂卵石回填。计划施工高峰月平均强度:土方明挖2.84万m3?月,石方明挖4.22万m3?月,混凝土浇筑1.71万m3?月,浆砌石0.82 m3?月。4.1.5溢流坝及左岸接头坝2002年11月初导流明渠截流,2002年11月 2003年1月中旬完成覆盖层及石方开挖,2003年1月中旬 2003年4月完成溢流坝及左岸接头坝。计划施工高峰月平均强度:土方明挖6.29万m3?月,石方明挖4.18万m3?月,混凝土浇筑2.41万m3?月,浆砌石0.55万m3?月。4.1.6小中坝整治小中坝整治覆盖层开挖安排于2000年11月、2001年11月和2002年14、11月 2003年2月3个时段进行。计划施工高峰月平均强度3.00万m3?月。4.2一期基坑施工开挖方案研究根据施工进度计划安排,一期基坑开挖高峰月平均强度:土方明挖为14.17万m3?月,石方明挖为15.40万m3?月,其中厂房7.75万m3?月。为加快开挖进度,降低后续混凝土浇筑强度,施工开挖设备配备留有余地并结合混凝土浇筑考虑,冲沙泄洪闸布置2台4m3电铲,船闸和右岸接头坝布置2台3m3液压反铲,厂房布置2台3 m3液压反铲和1台1.6m3液压挖掘机,20 t自卸汽车出渣。由于厂房工作面窄,开挖深,施工开挖采用分层方式,共分4层,覆盖层分1层,石方分3层,覆盖层开挖和石方开挖上2层拟采用15、2台3 m3液压反铲施工,底层石方开挖采用1.6 m3液压挖掘机施工。4.3一期基坑施工混凝土浇筑方案研究根据施工进度计划安排,一期基坑混凝土浇筑高峰月平均强度为4.79万m3?月,其中厂房主机间1.53万m3?月,安装间1.566万m3?月,冲沙泄洪闸1.457万m3?月,船闸1.71万m3?月,施工强度较大。经研究分析,拟在冲沙泄洪闸上游和护坦位置各布置1台MQ 540?30高架门机(1号和2号门机),船闸布置2台4 m3履带吊,主厂房由于施工强度高、仓面尺寸大和跳仓跳块要求,拟在厂房主机间进水渠和尾水渠位置各布置1台MQ 540?30高架门机(3号和4号门机),安装间上下游各布置1台MQ16、 540?30高架门机(5号和6号门机)。1号和2号门机主要承担冲沙泄洪闸的混凝土施工,2号门机还辅助厂房主机间混凝土施工;3号和4号门机主要承担厂房主机间施工,并辅助安装间混凝土施工,4号门机2002年4月底前从尾水渠移至尾水216.30 m高程平台上,满足厂房汛期施工要求;5号和6号门机主要承担安装间混凝土施工要求,同时辅助船闸上闸首、闸室的混凝土施工;2台4 m3履带吊主要承担船闸混凝土施工,并辅助厂房进水渠和尾水渠混凝土施工。作者简介:黎昀(19682),男,湖北宜昌人,国电公司成都勘测设计研究院桐子壕航电工程副设总,工程师,学士,从事水电工程设计工作;辜育新(19662),男,四川简17、阳人,国电公司成都勘测设计研究院工程师,学士,从事水电工程设计工作;王明涛(19692),男,四川潼南人,国家电力公司成都勘测设计研究院工程师,学士,从事水电工程设计工作.(上接第38页)模板设计时要认真分析曲面结构的特性,并尽量做成符合结构设计要求的曲面模板。一般来说,对于可展曲面完全可以做出与其相吻合的模板,而对于不可展曲面只能做出近似的模板,但其误差可以控制在允许的范围之内。对于图1、图2和图3等曲面的模板比较情况见表1。从表1中不难看出,曲面的功能基本相同时,其模板结构相差较大。另外,尽管模板的厚度(曲面表面点的法线方向距离)为定值,但拱架外形轮廓尺寸有时却变得极为复杂。因此,在曲面模18、板设计时,重点是推求支撑模板的拱架结构尺寸。对于图4(a),要加工柱面和扭锥面等两种曲面的模板,施工时相当复杂。而对于图4(b),只要加工斜椭圆锥面模板,施工较为简单。4结语曲面虽然给施工增加了难度,但其在传递荷载、满足水流衔接功能和美化结构等方面的作用较之其它形状无可代替。因此,施工中不要轻易改变曲面的性质,重要的是:结构设计人员和施工技术人员要相互沟通,为优化曲面结构多作细致工作;要从方便施工的角度出发,在曲面设计时宜优先采用直线面,适当使用圆纹回转面,少用圆移曲面。参考文献:1武汉水利电力学院.工程曲面的几何计算与展开M.北京:水利出版社,1980.2李志良.中、小型水电站模板工程M.北京:中国电力出版社,2001.作者简介:李志良(19632),男 湖南长沙人,中国水利水电第八工程局工程师,从事水电工程施工技术工作;张祖义(19632),男,湖北仙桃人,中国水利水电第八工程局高级工程师,从事水电工程施工技术工作.54 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.