山口三级电站碾压混凝土重力坝主要施工技术

　　水利水电技术山口三级电站碾压混凝土重力坝主要施工技术曾庆云刘汉君谢庆生（广东省水利水电第二工程局，增城县，511340）运输为辅，真空溜槽布置在左岸坝肩上，真空溜槽与拌和楼之间的混凝土输送采用皮带机。本工程为全断面碾压混凝土，坝体上游面采用R<200W6二级配碾压混凝土作防渗体，防渗体以下部分则采用R90100W4三级配碾压混凝土。由于是夏季施工，采取了遮阳处理仓面喷雾处理等措施。

　　1工程简介山口梯级三级电站位于广东省始兴县马市镇涝洲水管理区山口村都安水（澄江水）管坡河段，是都安水梯级开发规划的第三级电站。山口三级电站坝址位于始兴县城东北方，直线距离13km，行车距离24km.坝址以上的集雨面积约381km2（含师姑山坝址以上的集雨面积），正常高水位180.00m，库容约4700万m3，坝顶高程181.40m，*大坝高为57. 4m，装机容量为2<3000kW，水库为中型I等工程，主要建筑物为3级，电站属于小（2）型V等工程，建筑物为5级。

　　大坝为碾压混凝土重力坝，坝顶长179.顶宽5m.其中中间溢流坝段设三个闸孔，孔口尺寸5m，边域苋2.堰顶高程为174. 00m.大坝布置为：右岸重力坝段、中间溢流坝段左岸重力坝段、右岸隧洞引水系统，溢流堰面为挑流消力戽型式，坝体内设有灌浆廊道，且大坝两岸设有5个副坝。

　　山口三级电站坝位于山口村上游约1km的峡谷内，河流呈“S型转弯，它从南东向北西流经坝线转向北西向。河道与岸层走向夹角为1~20部分平行，河流沿北西向裂隙和岸层层理发育，为斜向河谷；中间河道与岸层走向基本一致，河流主要沿岩层走向发育，称为纵向谷。坝址两岸地形不对称，表现为左岸高程191.00~205.00m，山坡平均坡度约37右岸山顶高程186.00~193.00m，山坡平均坡度约3035.坝址两岸约160. 00m高程以下基岩多己裸露，右岸岸坡倾向与岩层产状一致，坡角4248左岸岸坡倾向与岩层产状反向，坡度50 60而在此高程之上多数山坡坡度变缓，坡积层约0.5~ 2.0m，风化层变厚，在强风化带内的自然稳定坡度3340河床覆盖层较薄，为1. 7~21m.坝线右岸有一宽约5~25m（含漫滩）的冲积阶地，阶地高程约128.50~132.00m，比河水面约高出1~4m，下卧基岩高程约125.0012600m，和河床基岩基本一致。坝址左、右两岸山顶为一平台。第四系全新冲积层（Qal）组成一级阶地和河漫滩，呈不对称地分布于河的两岸，高出河水面约1~积物上部为褐黄色砂壤土粉细砂，下部（含河漫）为砂石乐卵石，厚约3~4m.工程所在地区属中亚热带气候，且具有山区气候特征，春季阴雨绵绵，夏季炎热多雨，秋天天高气爽，雨量稀少，冬季偶有霜雪。根据始兴县气象站观测资料统计，多年平均气温为19.6C，一月平均气温为9.2C，七月平均气温为35C，极端*高气温为3端*低气温为-5.5°C.平均相对湿度79.4%，*小相对湿度1%.风向以偏东*多，*大风速26m/s，风向西南。多年平均降雨量1460mm，降雨量多集中于3~明份，约占全年的75%.本工程对外交通运输采用公路运输，场内左岸上坝公路，右岸进厂公路与马市~始兴、顿岗~始兴两条公路形成交通网络。

　　本工程大坝主要工程量如表1所列。

　　2施工布置根据本工程的施工特点和现场实际地形、地理环境、施工布置如下。

　　表1大坝主要工程量项目数量备注坝基开挖土方开挖/m3石方开挖/m3河床砂卵石开挖/m3基础常态C15混凝土/m3坝体填筑C10碾压混凝土（三级配）/m3 C20碾压混凝土（二级配）/m3溢流面C20混凝土闸墩C20混凝土/m3排架启闭机室及交通桥C25混凝土/m3坝内廊道/t钢筋溢流面/t闸墩/t排架启闭机室及交通桥/t其它/t止水止水铜片/m系统塑料止水带H2-861型/m坝基处理固结灌浆/m帷幕灌浆/m排水孔/m 21施工道路布置对外交通己有两条（工地经马市镇与国道323相连、工地经顿岗与省道相连），由山口三级电站工程指挥部修建及维护。

　　场内交通己有两条右岸进厂房和坝基公路、左岸上坝顶公路），由指挥部修建，施工期间由施工单位维护。

　　在施工期间加了几条临时施工道路：（1）右岸开挖160.00m出碴道路；（2）左岸140. 00m开挖出碴道路；（3）为了避开厂房开挖与大坝施工的相互干扰，在右岸加了一条临时进坝基施工道路。

　　22生活区和生产区布置为了减少施工噪声对生活区的影响，将生活区布置在离坝基下游1km处山口村附近的一块空闲地上。

　　生产区布置在坝址附近不同高程的山坳里（需爆破回填而形成一块场地），主要生产车间有：机电及检修车间、仓库、木工厂、钢筋加工厂、机械车间及车队、混凝土拌和系统试验室调度室、测量班。

　　23风、7水电系统施工用风主要采用移动式空压机供风；施工用水分为生活用水（采用井水）和生产用水（在左岸山顶建了一生产水池，用多级泵从河里抽水到水池，然后分送各施工用水点）；施工用电采用系统电网供电。

　　24砂石料生产系统本工程全部采用河卵石，根据勘测设计资料，砂石料筛分系统布置在离坝址14km外顿岗镇老屋角附近的料场，布置2台吊式自定中心振动师1 3600mm，其设计台班产量360m3/台班。同时布置1台30kW的鄂式破碎机，当颗粒级配不均时使用。

　　25混凝土拌和系统拌和系统布置在坝体左岸坝头，拌和楼设置在176.00m平台上，布置有2台2m3的强制式拌和机，受料坑采用地弄取料系统，地弄与拌和楼之间采用皮带输送机送料。水泥和粉煤灰采用散装水泥和散装粉煤灰，采用螺旋机送料。水泥和粉煤灰的称量系统布置在拌和楼上，砂石料称量系统布置在地弄里。拌和系统的设计台班产量为300m3台班。

　　26混凝土运输系统砂石料从砂石筛分楼到混凝土拌和系统之间的运输采用汽车运输。

　　从拌和系统到坝体浇筑仓面的运输主要有：真空溜槽+汽车运输；或者真空溜槽+门式机运输。

　　3主要施工技术3.1模板工程本工程采用全悬臂大面模板，其规格为两种：3. 3.0m模板重1. 3.0m模板重491kg.模板主要结构如下。

　　面板为W3mmA3钢，面板受力体系为原废弃的300mm组合钢模板拼装后与面板焊接成一整体，模板面板的支撑体系采用钢桁架式，其桁架体系采用L63< 6角钢焊接而成，桁架高度为900mm，桁架与面板之间采用螺栓连接。面板预留2排O35mm预留孔（每排两孔），用于以后预埋受力螺栓（O25mm圆钢）。

　　为了减少挂帘及美观，在模板的下边和右边用L20（4角钢与面板焊接形成装饰条。

　　3.1.1模板安装基础块**次安装时模板支撑采用外支撑，浇筑混凝土时预埋螺栓，为了以后拆模时将加固螺栓拧出，受力螺栓留在混凝土内。第二层混凝土以上的模板安装则与下一层模板相连，两块模板之间的支撑桁架采用调节螺栓连接形成一悬臂整体，本仓面模板的受力靠支撑架桁架传到下一层模板的支撑桁架，再传到其加固螺栓，*后传到受力螺栓。

　　3.1.2模板拆除加固螺栓拆除后用仓面吊或门式机起吊，然后安装到上一仓面进行模板安装。

　　3.2真空溜槽本工程在施工总布置时考虑混凝土运输以真空溜槽为主，门机运输为辅，真空溜槽布置在左岸坝肩上，真空溜槽与拌和楼之间的混凝土输送采用皮带机（宽3.2.1真空溜槽主要构成真空溜槽主要由集料斗（其容积约为5m3）、集料斗控制阀（采用气顶控制）、真空溜槽（底下采用钢性体，由A3钢W6mm钢板卷制而成，其半径R=上层采用柔性体材料为厚7mm的橡胶带，钢性体与柔性体之间采用螺栓连接，其中一边采用固定螺栓连接，另一边为了方便调节柔性体的开度，采用活动螺栓连接）真空溜槽支撑系统（采用钢桁架，竖直支撑采用水管加剪刀撑，水平支撑采用槽钢支撑，整个支撑系统*大高度约15m，*小高度4m）构成。真空溜槽的安装坡度为45，*大长度为62m. 3.2.2真空溜槽的使用情况开始使用时真空溜槽经常堵料，后在真空溜槽的控制阀门处稍加改造，使其能够对真空溜槽的真空度进行调节，以及对柔性带的开度进行调节，*后解决了真空溜槽堵料问题，实测真空溜槽出料口*大流速为开始使用时由于对真空溜槽性能未能很好地掌握，导致底部刚性体很快磨穿，后采用在刚性体的底部加一耐磨材料，*后得以解决。刚开始时由于面层柔性体的开度掌握得不是很好，导致真空溜槽经常堵料以及面层橡胶带很快被磨穿，后来采取适当大面层橡胶带的开度得以解决。

　　3.3混凝土配合比本工程为全断面碾压混凝土，坝体上游面采用办。200W6二级配碾压混凝土作防渗体，防渗体以下部分则采用。10W4三级配碾压混凝土，施工单位在这一要求下经过大量试验，根据不同的气温条件采用不同的施工混凝土配合比。施工配合比*终采用如下：水泥采用韶关三江水泥厂生产的低脆性达多牌普遍水泥425号（根据施工单位要求专为碾压混凝土施工的专用水泥）；掺合料为韶关武石电厂生产的粉煤灰（I级灰）；细集料为河砂（中砂），粗集料为河卵石（*大粒径为80mm）；外加剂在冬季（低温季节）采用广州黄埔粤和外加剂厂生产的高效减水剂HGP-3，另一外加剂为引气剂HPW-1，在夏季（高温季节）采用浙江龙游混凝土外加剂厂生产的ZB-1RCC15高温型缓凝高效减水剂。

　　碾压混凝土施工配合比如表2所列。

　　3.4碾压混凝土施工3.4.1碾压混凝土拌和采用强制式拌和机进行拌和，严格控制各种材料的称量，经试验混凝土拌和时其*佳投料顺序为：砂、粉煤灰+水泥、小石、中石、大石、水+外加剂，混凝土拌和时间宜控制在9吐5s，机口VC值控制在5~15s. 3.4.2混凝土运输拌和楼拌和出来的料经皮带输送机送至真空溜槽集料斗，由真空溜槽输送到仓面汽车车箱内，再由汽车运送到浇筑仓面。

　　3.4.3混凝土平仓由履带式推土机进行平仓，采用薄层法一次平仓铺料厚度34~40cm.平仓时按原布置的条带进行平仓。

　　在坝体底部由于仓面较大，曾采用了台阶铺筑法和斜层铺筑法，其斜层铺筑法效果较好。

　　3.4.4混凝土碾压平仓完毕后紧接着进行碾压，采用宝马振动碾进行碾压，其碾压程序为先无振碾压2遍，再有振碾压6~8遍，*后再无振碾压2遍。

　　3.4.5质量控制仓面质量主要是控制碾压混凝土的压实度和VC表2碾压混凝土施工配合比编号设计要求水胶比粉煤灰砂率/%混凝土外加剂材料用量/kg掺量品种掺量水水泥粉煤灰砂粗集料/mm水利水电技术棉花滩水电站枢纽布置设计李启雄（国家电力公司上海勘测设计研究院，上海市，200434）1工程概况棉花滩水电站位于福建省永定县境内，坝址在汀江干流棉花滩峡谷河段中部福至亭处，距永定县城约21km，邻近广东省。

　　907km2，坝址处多年平均径流量73.2亿m3，多年平均流量232m3/s，流域内多年年降雨量1657.1mm，年平均气温20.1C，月平均气温都在10c以上。

　　本工程以发电为主，兼有防洪、航运水产养殖等综合效益。水库正常蓄水位173m，调节库容11.22亿m3，属不完全年调节水库，校核洪水位177. 80m，相应总库容20.35亿m3.本工程为I等枢纽工程，枢纽由拦河主坝、湖洋里副坝泄水建筑物左岸地下厂房发电系统开关站、右岸过坝设施等建筑物组成。坝址区基岩为值检测。按规范要求进行控制：二级配压实度控制在98%以上，三级配控制在97%以上。其次控制碾压混凝土从出机口到碾压完毕的时间在2h内完成，混凝土暴露面要求在混凝土初凝以前覆盖，否则按施工缝进行处理。在拌和机口控制混凝土拌和时间和VC值，同时按规定安装一定的混凝土试模进行混凝土质量控制。

　　3.4.6碾压混凝土养护采用洒水养护，以保持混凝土表面成湿润状态，外露面洒水养护28d. 3.4.7施工缝处理临时施工缝采高压冲毛机进行冲毛，碾压混凝土铺筑之前在老混凝土面上洒一层水泥及粉煤灰净浆；永久缝采用在混凝土碾压之前在平仓好后的混凝土中埋设分缝板以形成永久缝。

　　3.4.8变态混凝土施工仓面边角、振动碾碾压不到的地方以及基础垫层黑云母花岗岩，岩性致密坚硬，强度较高，微风化岩石湿抗压强度平均在147MPa以上，断层破碎带较发育，但规模较小，多为高倾角（70 851），且胶结较好。

　　2亿kW.h，保证出力88MW，年利用小时2533h.电站建成后，主要供电对象为福建省网的龙岩、漳州及厦门等地区。

　　目前，汀江在坝址区为不通航河段，棉花滩水库建成后，上游库区可回水至上杭县城郊，下游与青溪水库相接，上杭以下成为渠化河道。

　　工程建成后，对减轻下游广东潮汕经济特区防洪有相当大的作用。每年56月主汛期，棉花滩水库正常蓄水位以下预留防洪库容259亿m3，次汛期（7月上旬至8月中旬）预留库容1. 07亿m3，当洪水主要来自汀江时，水库控制泄流，能使下游潮安50年一遇洪水混凝土均采用变态混凝土进行浇筑，变态混凝土随碾压混凝土同步施工，用砂浆搅拌机搅拌水泥粉煤灰净浆，*后用高频振捣器进行振捣。

　　3.5夏季碾压混凝土施工由于种种原因错过了低温季节好时机，本工程不得不在夏季施工，其主要施工措施是对料仓、水池水泥粉煤灰罐皮带输送机真空溜槽进行遮阳处理，并对水泥粉煤灰罐体进行喷水处理，以降低原材料的温度，在仓面进行喷雾处理，保持仓面的湿度，以尽量减少仓面温度的回升；同时为了避开中午高温，采取中午停仓、早晚和夜间浇筑等施工方法。

　　刘汉君，男，35岁，工程师。

　　谢庆生，男，30岁，助理工程师。

　　（：2000~0824责任编辑尹美娥）