李德宽

摘 要:龙开口电站在开挖阶段发现深槽,超出设计预期,在国内类似工程项目中属特例,且处于工程关键线路上,因此,深槽处理项目的施工是龙开口工程施工的重点。

关键词:河中深槽处理

中图分类号:TV543.82 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0056-01

龙开口水电站坝址位于云南省鹤庆县朵美乡境内,是金沙江中游河段规划的第6个梯级电站,2010年10月份,9#～11#坝基验收时发现尚未开挖到建基面,由龙开口筹建处组织迅速开展了地质补充勘探工作,钻探发现存在深槽,深槽(原始河床)分布于10#～12#坝段基础,深槽自上游至下游平面宽度约6.5m～22m,超出设计预期,在国内类似工程项目中属特例;龙开口电站首台机组计划于2012年12月底投产发电,工程施工的关键路线项目为溢流坝(10#～12#坝段),位于10#～12#坝段的深槽制约了溢流坝段的混凝土浇筑,因此,深槽处理项目的施工是龙开口工程施工的重点。

1深槽处理设计方案综述

根据深槽的地形地质条件,采用了钢筋混凝土板洞挖全置换方案,即。

坝基设置跨深槽的13m厚钢筋混凝土承载板,宽度20m～35m,下游延伸出坝面10m。承载板由下挖形成,两侧EL.1197.00m基岩以1∶0.3坡度下挖10m至EL.1187.00m,并在EL.1187.00m平台距离卸荷面至少保留3m宽完整岩体,作为承载板的两侧支撑平台。承载板底部为拱形结构,设置梯形键槽,并埋设回填灌浆和接缝灌浆管路,以便与下部置换混凝土形成整体;1∶0.3开挖边坡设置插筋,以保证承载板与两侧边坡结合良好。

为保证承载板底部砂卵砾石层开挖在干地施工,并综合考虑深槽上游防渗、边坡支护和上游围堰渗水抽排的需要,在坝前设置防渗体,防渗体框格呈“井”字型结构,即在桩号坝上0+018.00m和坝上0+008.80m横河向设2道1.2m厚钢筋混凝土防渗墙,上下游防渗墙间顺河向设置4道1.2m厚8m高钢筋混凝土支撑墩,防渗墙及支撑墩基础嵌入基岩2m。防渗墙及支撑墩顶部采用钢筋混凝土厚板连成整体,下游面紧贴承载板,两端置于深槽两侧岩体,框格间采用压浆法固结灌浆,将框格间覆盖层固结成整体。

承载板和上游防渗体施工完成后,立即进行承载板底部砂卵砾石层挖除,逐层开挖逐层进行洞壁喷锚支护,对于难以剥除的卸荷裂隙岩体,采用预应力锚杆和锚筋桩进行支护,其它部位洞壁采用随机锚杆进行支护。

洞挖完成后进行置换混凝土施工,混凝土采用掺MgO微膨胀混凝土,MgO总含量约占混凝土总量的5%。置换混凝土侧边每浇筑一层混凝土进行固结灌浆,底部基岩采用与大坝基础相同标准的固结灌浆处理。

2施工方案综述

2.1 施工程序

深槽处理主要有深槽钢筋混凝土承载板、深槽开挖及支护、深槽洞内支撑墙施工、深槽回填混凝土、上游防渗体、回填灌浆等项目。根据深槽处理设计要求和深槽的施工条件,深槽处理施工程序:承载板施工→第一、二道防渗墙形成→深槽洞内开挖、支护施工(包含支撑混凝土梁施工)→深槽洞内回填混凝土施工→洞内固结灌浆施工→护坦消能区结构混凝土施工→深槽洞外固结灌浆施工。

2.2 承载板施工

钢筋混凝土承载板施工主要包括基础开挖及支护、钢筋混凝土浇筑等。

(1)基础开挖及支护。

承载板施工时最大基础厚度13m,开挖采用分层开挖方式进行,层厚3m。开挖时采用手风钻进行孤石解爆,装载机集渣、反铲挖机挖装、20t自卸汽车运输出渣的方式进行。承载板基础开挖完成后即进行两侧开挖边坡的支护施工,采用潜孔钻或手风钻造孔、砂浆泵注浆,锚筋安装。

(2)承载板混凝土浇筑。

承载板混凝土浇筑在基础开挖支护完成后进行,承载板混凝土最大厚度13m,采用分层浇筑,分层厚度1.5m～4.5m,混凝土入仓方式采用了缆机入仓、真空溜槽入仓及混凝土泵等多种手段分部位入仓,人工振捣棒振捣。

2.3 上游防渗墙施工

防渗墙施工首先进行施工平台的建造,并沿防渗墙轴线修建混凝土导向墙。防渗墙正式开工前,先沿轴线布设先导孔,用地质钻机进行先导孔的钻探施工。防渗墙成槽施工采用“钻劈法”施工工艺,即用冲击(反循环)钻机钻设主孔,钻孔过程中采用泥浆固壁,随后将钢筋笼吊放入槽,扶稳下沉,混凝土入槽采用直升导管法浇筑。

2.4 深槽洞内开挖、支护

深槽洞内开挖的出渣方式采用自卸汽车直接出渣的方式进行深槽内开挖出渣。洞内石渣开挖主要采用挖掘机配20t自卸汽车出渣,挖掘机不易施工的地方和深槽底部采用人工开挖配20t自卸汽车出渣。深槽内软石、强风化石尽量采用机械直接开挖,对不能使用机械开挖的石方,则用松动爆破分解,大孤石采用手风钻进行解爆。深槽两侧围岩支护随开完逐层进行。

2.5 深槽洞内混凝土浇筑

洞内开挖完成后,立即进行深槽洞内回填混凝土。回填混凝土施工按从底部往上浇筑混凝土,常态混凝土按3.0m一层分层施工。碾压混凝土采用连续升层。常态混凝土采用泵送入仓,碾压混凝土采用自卸汽车直接入仓,顶部回填混凝土采用自密实混凝土。

2.6 深槽灌浆

深槽洞内两测岩壁需进行固结灌浆、顶部回填混凝土与钢筋混凝土承载板间需进行回填灌浆和接触灌浆。根据深槽洞内施工条件和施工程序,深槽洞内两测岩壁进行固结灌浆随回填混凝土施工逐层进行。顶部回填灌浆和接触灌浆采用在深槽顶部钢筋混凝土承载板内分区预埋灌浆管至坝体廊道和大坝下游面,在洞顶回填混凝土浇筑完成后分别在坝体廊道内和大坝下游工作面进行回填灌浆施工;接触灌浆在坝体廊道内进行,根据回填混凝土和钢筋混凝土承载板内的温度情况,在水库蓄水前完成。

3结语

龙开口电站深槽自2010年10月份发现,至2012年4月29日处理完成,施工中采用了承载板的方式,承载板浇筑完成后上部大坝混凝土上升与下部洞内处理施工同步进行,大大节约了工期,是值得推广的处理方式,根据龙开口深槽施工经验,有以下几方面的总结。

(1)地勘工作在工程建设中尤为重要,应加大对不可遇见地质情况的分析。

(2)深槽洞内洞外工程施工项目多,工序复杂,施工面狭窄,各施工项目间干扰大,难以协调同步施工,在施工中,应尽量根据施工条件,合理调配资源,保证施工进度。

(3)深槽处理洞挖的工作面狭小,施工中应加强设备配置和现场管理,有效拓展工作面。

(4)施工中安全问题突出,需加强安全教育培训,确保安全、文明施工。

(5)深槽施工时,其他项目均处于施工阶段,深槽又处于最低位置,因此外来水的控制及深槽积水排出工作尤其重要,应全面规划,制定有效的备用方案。