面板堆石壩臨時(shí)斷面設(shè)計(jì)對(duì)施工工期的影響分析.pptVIP

面板堆石壩臨時(shí)斷面設(shè)計(jì) 對(duì)施工工期的影響分析,2013.08.30,報(bào) 告 人: 劉 俊,施工專委會(huì)2013年土石壩施工技術(shù)交流會(huì),提 綱,在完建和在建的面板堆石壩工程中，常因防洪度汛或發(fā)電目標(biāo)等因素的需要，設(shè)置臨時(shí)斷面。 本文主要基于某水電站工程現(xiàn)狀，對(duì)大壩臨時(shí)斷面進(jìn)行優(yōu)化比選，通過對(duì)開采強(qiáng)度、運(yùn)輸強(qiáng)度、壩面填筑強(qiáng)度和翻模固坡施工速度分析，提出大壩填筑工程關(guān)鍵線路施工節(jié)點(diǎn)目標(biāo)，為該工程順利快速施工和實(shí)現(xiàn)該水電站發(fā)電目標(biāo)提供參考。,1、概述,該水電站位于四川省阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣境內(nèi)，是白水江干流水電規(guī)劃“一庫(kù)七級(jí)”開發(fā)方案的龍頭水庫(kù)電站。 本電站的工程任務(wù)是發(fā)電，電站采用混合式開發(fā)，電站裝機(jī)容量100MW，電站水庫(kù)正常蓄水位2370.00m,1、概述,1、概述,該水電站工程規(guī)模屬中型，電站由攔河大壩、泄洪洞、放空洞、引水系統(tǒng)、廠房樞紐等建筑物組成。 趾板建在覆蓋層上，大壩壩頂高程2374.50m，最大壩高112.50m，壩頂寬10m，壩頂長(zhǎng)215.15m，壩體總填筑量183.46萬m3。,1、概述,1） 根據(jù)計(jì)劃安排，該電站定于2012年9月底蓄水發(fā)電。截至2011年12月中旬，大壩壩體上游主堆石區(qū)填筑至EL.2286.00m高程，下游堆石區(qū)填筑至EL.2298.00m高程，累計(jì)填筑48.38萬m3。,2）鑒于此時(shí)大壩施工的核心問題主要集中在壩面施工組織和料場(chǎng)開采兩個(gè)主要環(huán)節(jié)上，且下壩址料場(chǎng)距大壩較近，主干道路已經(jīng)形成，故本文主要從大壩填筑進(jìn)度和料場(chǎng)開采強(qiáng)度和進(jìn)度等方面，進(jìn)行分析論證臨時(shí)斷面方案，并提出相應(yīng)保證措施。,研究思路及內(nèi)容,為了確保發(fā)電目標(biāo)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件和水平，擬定兩套臨時(shí)斷面方案,2、研究思路及原則,考慮目前現(xiàn)場(chǎng)承包商實(shí)際施工能力和不利條件，進(jìn)行方案對(duì)比分析,結(jié)合目前現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)比選使用的方案一的完成時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析,本文研究分析過程中，嚴(yán)格遵守了設(shè)計(jì)施工規(guī)程規(guī)范、施工技術(shù)要求、現(xiàn)場(chǎng)施工條件和施工資源配置等，盡量貼合實(shí)際施工。,（1）一期面板下壩體填筑沉降期 本工程發(fā)電死水位2320.00m，一期面板計(jì)劃澆筑至2325.00m，根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)范規(guī)定壩體填筑沉降期一般為36個(gè)月，并考慮該大壩為深厚覆蓋層上修建的面板堆石壩，壩體填筑沉降期考慮取4個(gè)月。,2、研究思路及原則,（2）臨時(shí)斷面高差 嚴(yán)格遵循水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范DL/T5397-2007、混凝土面板堆石壩施工規(guī)范DL/T128-2009等水電水利工程規(guī)范，控制壩體填筑臨時(shí)斷面高差不宜大于40m的要求。若臨時(shí)斷面高差大于40m，按設(shè)計(jì)要求達(dá)到40m高差后預(yù)留水平寬度不小于30m。,（3）臨時(shí)斷面最小寬度 臨時(shí)斷面填筑最小寬度控制在30m左右，滿足最小的鋪料和碾壓設(shè)備行車要求。,2、研究思路及原則,（4）料場(chǎng)開采與壩體填筑強(qiáng)度 合理進(jìn)行壩面作業(yè)分區(qū)，論證壩面碾壓強(qiáng)度和鋪料強(qiáng)度。對(duì)應(yīng)分析料場(chǎng)開采強(qiáng)度和運(yùn)輸強(qiáng)度，以達(dá)到料場(chǎng)開采、壩料運(yùn)輸和鋪料強(qiáng)度相互匹配。,（5）考慮監(jiān)測(cè)儀器埋設(shè)與壩體填筑施工分期和填筑高程的關(guān)系 壩體內(nèi)埋設(shè)三層監(jiān)測(cè)儀器，高程分別為2283.5m、2313.5m、2343.5m。為保護(hù)監(jiān)測(cè)儀器，壩體分期高程應(yīng)考慮監(jiān)測(cè)儀器最小的保護(hù)厚度12m。,2、研究思路及原則,截止2011年12月14日上游填筑至2286.00m高程，下游填筑至2298.00m高程。根據(jù)上述分析原則，結(jié)合工期目標(biāo)要求，采用合適的臨時(shí)斷面設(shè)計(jì)，均衡施工強(qiáng)度，以保證大壩施工工期。,3、臨時(shí)斷面方案比選分析,根據(jù)該電站2012年9月發(fā)電的目標(biāo)，結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際形象面貌，經(jīng)初步分析，大壩填筑工程成為本工程關(guān)鍵線路之一，為了確保發(fā)電目標(biāo)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件和水平，擬定以下兩套臨時(shí)斷面方案。,3.1 擬定方案,方案一:小臨時(shí)斷面方案 期填筑：2011年12月16日2012年1月31日，大壩采用臨時(shí)斷面在上游填筑至2325.00m高程，下游高程維持不變，上游2325.00m高程平臺(tái)寬度30m。 期填筑：2012年2月1日2012年6月15日，由于2325m高程平臺(tái)寬度僅30m，該時(shí)段填筑需先從下游2298m填筑至2325m高程，再整體從2325m高程填筑至2340m。 2012年6月16日2012年8月15日：一期面板澆筑至2325m，預(yù)沉降時(shí)間4.5個(gè)月。 2012年8月16日2012年9月15日：壩前粘土和任意料鋪蓋施工。,3、臨時(shí)斷面方案比選分析,期填筑：2012年8月16日2012年11月30日，壩體整體填筑到頂。 2013年4月1日2012年5月31日：二期面板澆筑至2371.07m, 預(yù)沉降時(shí)間4個(gè)月。,3、臨時(shí)斷面方案比選分析,方案二:大臨時(shí)斷面方案 期填筑：2011年12月16日2012年1月31日，大壩采用臨時(shí)斷面在上游填筑至2325.00m高程，下游高程維持不變，為保證臨時(shí)斷面能繼續(xù)填筑至2340m，2325.00m高程平臺(tái)寬度約80m。 期填筑：2012年2月1日2012年6月15日，由于2325m高程平臺(tái)寬度約80m，能繼續(xù)向上填筑至2340.00m。該時(shí)段填筑先從上游2325.00m填筑至2340m高程，再進(jìn)行下游2298m至2340m高程的填筑。 2012年6月16日2012年8月15日：一期面板澆筑至2325m，壩體預(yù)沉降時(shí)間4.5個(gè)月。 2012年8月16日2012年9月15日：壩前粘土和任意料鋪蓋施工。,3、臨時(shí)斷面方案比選分析,期填筑：2012年8月16日2012年11月30日，壩體整體填筑到頂。 2013年4月1日2013年5月31日：二期面板澆筑至2371.07m，壩體預(yù)沉降時(shí)間4個(gè)月。,3、臨時(shí)斷面方案比選分析,3、臨時(shí)斷面方案比選分析,3.2 方案比選分析,慮目前現(xiàn)場(chǎng)承包商實(shí)際施工能力，且二期填筑時(shí)段為冬季施工的不利條件，為確保實(shí)現(xiàn)2325m臨時(shí)斷面填筑計(jì)劃，建議采用方案一（小臨時(shí)斷面方案）進(jìn)行填筑，詳見表1。 在一期面板施工前，需完成壩體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資料的整理分析，在達(dá)到相關(guān)專業(yè)提出的指標(biāo)要求下，再進(jìn)行一期混凝土面板施工,3、臨時(shí)斷面方案比選分析,3.2 方案比選分析,由于2325m高程臨時(shí)斷面是大壩填筑能否如期順利實(shí)施，一期面板能否按期施工，電站能否按時(shí)發(fā)電的關(guān)鍵，故對(duì)比選使用的方案一的完成時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析論證。 根據(jù)目前現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行分析，若要實(shí)現(xiàn)2012年9月底發(fā)電目標(biāo)，考慮后續(xù)工程仍然可能存在一些不可預(yù)見因素的影響，2325m高程臨時(shí)斷面填筑應(yīng)在2012年1月31日前完成。一期面板施工時(shí)間2012年6月15日，按照壩體預(yù)沉降時(shí)間不少于4個(gè)月的要求，2325m高程臨時(shí)斷面最遲應(yīng)在2012年2月15日前完成。詳見表2,3、臨時(shí)斷面方案比選分析,3.3 臨時(shí)斷面施工節(jié)點(diǎn)目標(biāo)分析,表2 2325m高程臨時(shí)斷面施工節(jié)點(diǎn)目標(biāo)分析表,3、臨時(shí)斷面方案比選分析,期填筑強(qiáng)度分析 壩面填筑：期填筑壩面的順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)度約30100m，垂直水流方向100170m，壩面面積約500010000。墊層料、過渡料采用順序作業(yè)方式，堆石料采用流水作業(yè)方式，把施工工作面劃分成若干個(gè)工作面，形成獨(dú)立施工區(qū)及施工單元并按照不同的作業(yè)流水段進(jìn)行施工，以提高壩面上各類施工機(jī)械使用效率，提高上壩強(qiáng)度。 根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn)，堆石料區(qū)每個(gè)分段作業(yè)流水段面積控制在30004000m為宜。2325m高程臨時(shí)斷面面積相對(duì)較小，可分為兩區(qū)實(shí)行流水作業(yè)，即1區(qū)卸料，1區(qū)碾壓。根據(jù)堆石料的碾壓參數(shù)及生產(chǎn)率經(jīng)驗(yàn)公式，25t振動(dòng)碾生產(chǎn)率約24萬m3/月，布置2臺(tái)振動(dòng)碾能夠滿足要求。,3、臨時(shí)斷面方案比選分析,上升速度：根據(jù)填筑技術(shù)要求，堆石料填筑層鋪料厚度1m，碾壓后厚度0.8m。每層填筑壓實(shí)方約48008300m，鋪料時(shí)間約0.5天，碾壓時(shí)間約0.2天（兩臺(tái)碾壓設(shè)備），質(zhì)檢約0.2天，每層填筑總時(shí)間為0.9天，堆石料施工取1層/天。承包商在固坡砂漿中摻入早強(qiáng)劑以提高強(qiáng)度，基本可以達(dá)到每天3層（垂直高度0.4m）翻模施工，日上升速度1m以上。故壩體上升速度能夠滿足要求。 運(yùn)輸強(qiáng)度：根據(jù)堆石料的運(yùn)輸距離，20t自卸汽車生產(chǎn)率約0.60.8萬m3/月。目前施工單位配備約35輛20t自卸汽車，最大運(yùn)輸強(qiáng)度約2128萬m3/月。方案一壩體填筑行車密度達(dá)到73輛/小時(shí)；方案二壩體填筑行車密度達(dá)到55輛/小時(shí)，均滿足規(guī)范規(guī)定的2585輛/小時(shí)的要求。 開采強(qiáng)度：料場(chǎng)考慮布置2個(gè)開采工作面，開采強(qiáng)度可以達(dá)到1520萬m3/月，壩下游堆料場(chǎng)堆存約11萬m3堆石料，作為補(bǔ)充料源。,3、臨時(shí)斷面方案比選分析,（1）氣象因素： 本工程地處高海拔地區(qū)，多年月平均氣溫最低-1.5，11月至次年2月極端最低氣溫都在-5.0以下，1月份極端最低-15。 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)了解與調(diào)查，此時(shí)壩址附近氣溫基本在-5左右，承包商在固坡砂漿中摻入早強(qiáng)劑以提高強(qiáng)度，基本可以達(dá)到每天3層（垂直高度0.4m）翻模施工，日上升速度1m以上。但如果氣溫低于-10，如果摻入早強(qiáng)劑后的固坡砂漿強(qiáng)度不能達(dá)到要求，可能會(huì)對(duì)壩體施工帶來不利影響。 高原冬季施工，機(jī)械、人力生產(chǎn)效率必然降低，雖然可通過加強(qiáng)組織管理等方式降低其影響，但很難達(dá)到良好天氣狀態(tài)下的施工能力和效率。,4、不利影響因素分析,（2）春節(jié)影響： 此時(shí)大壩施工單位的組織模式為工程局+協(xié)作隊(duì)伍的方式，通過有效手段確保足夠數(shù)量的勞動(dòng)力和機(jī)械設(shè)備，保證大壩連續(xù)正常施工，是必須考慮和解決的問題。,4、不利影響因素分析,（3）監(jiān)測(cè)儀器埋設(shè)帶來的影響： 2325m高程臨時(shí)斷面中還有一層觀測(cè)儀器需要埋設(shè)施工，高程在2313.5m，根據(jù)已完儀器埋設(shè)施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)大壩填筑施工的影響約為47天。,（1）雖然受氣候、春節(jié)、監(jiān)測(cè)儀器埋設(shè)等因素的影響，2325m高程臨時(shí)斷面在2012年1月底前完成具有一定困難，但只要精心組織，保證設(shè)備及人員投入，在2012年1月底完成2325m高程臨時(shí)斷面的填筑還是可能。,5、結(jié)論與建議,（2）2325m高程臨時(shí)斷面的最遲不能晚于2012年2