峡口电站拱坝施工技术

摘要：峡口电站拱坝混凝土工程在施工中对传统施工技术及施工工艺有所创新,本文通过对峡口电站拱坝开挖及砼工程施工的具体阐述,意在总结其施工中的先进施工技术、先进的施工工艺,为今后同类拱坝坝型施工提供实践的参考价值。

关键词：拱坝 施工技术

1、施工概况

峡口水利水电枢纽工程位于南漳县沮河上游的峡口镇以西，距下游的远安县城50km,是沮河干流上的控制性枢纽工程。工程以发电为主，兼有防洪、航运、灌溉、养殖等综合效益；是南漳县供电网中唯一具有调节性能的中型电站。峡口电站挡泄水建筑物是一座砼双曲薄拱坝，坝顶高程267.8m，最低建基面高程183m，最大设计坝高84.8m，坝顶中轴弧长191.8m。大坝沿拱轴线从左到右分为11个坝段，大坝顶宽5m，最大底宽16m，采用坝体泄洪，窄缝挑流消能。泄洪建筑物为坝中间设有三个泄洪表孔，左右各一个泄洪中孔，其中三个表孔布置在5#、6#、7#坝段，堰顶高程为253.627m，孔口尺寸为13m×11m ；二个中孔布置在4#、8#坝段，孔底高程为223.127m，孔口尺寸为6.2m×6.5m，是主要的泄洪和放空设施，兼顾施工中、后期的导流度汛任务。在左右岸坝肩210m、236m、267.8m高程各设有灌浆平洞，坝体内设有三层灌浆和交通廊道，并通过坝体下游坝后桥与各层观测室互相连通。

峡口电站砼拱坝由葛洲坝集团第六工程有限公司承建施工，2002年8月28日工程正式开工，2002年8月29日开始左坝肩拱座开挖施工，同年11月18日工程截流，次年4月15日大坝开始浇筑第一仓砼，2003、2004年夏季汛期因度汛及砼温控要求，6～10月大坝砼被迫停止施工， 2005年11月初顺利通过国家大坝安全鉴定中心专家组的审查， 2005年12月底大坝主体砼完工并通过导流洞下闸封堵大坝蓄水阶段验收，2006年4月工程竣工。本文主要就峡口电站拱坝施工中开挖及砼工程的具体施工技术分述如下。

2、开挖工程

峡口电站大坝坝基岩性主要为白垩系巨厚层砾岩，围岩类别为‖类，岩体为厚层状结构，岩体新鲜完整，强度高，变形低。大坝开挖分为大坝基础开挖和大坝洞室开挖两部分，其中2002年8月29日～2003年4月10日进行大坝基础开挖，共完成土石方开挖9.6万m3；大坝岩石洞室开挖自2003年8月至2005年3月全部施工完成，共完成洞室开挖2700m3。

2、1大坝基础开挖

大坝基础开挖主要分为坝肩开挖和坝基开挖，钻孔设备主要是手风钻和YQ-100型潜孔钻，主要火工材料引爆用电雷管，炸药为硝铵炸药，出碴设备主是10-20t的自卸汽车和1.2m3的反铲。坝肩开挖自上而下分梯段开挖，不留保护层，梯段高度10-12m，主要采用光面爆破和预裂爆破，对于岩石整体性略差处采用预裂爆破。爆破钻孔孔径100mm，孔距1.0m，为减少爆破作业对基岩面震动破坏作用，爆破孔超深0.5m作缓冲垫层。梯段钻孔倾角，接近拱端坡面，以便控制超欠挖。河床基坑开挖主要包括河床砂卵石开挖和基坑岩石开挖和保护层开挖。基坑岩石开挖先进行河床左边4#、5#、6#坝块的基坑开挖，后进行右边7#、8#坝块186m以下的基坑开挖。基坑开挖时先对上下游周边进行预裂爆破，整个坝基开挖除4#、8#坝块开挖岩层厚，预留3～4m的保护层外，其余均按保护层开挖施工，大坝开挖石碴主要用于上下游围堰的填筑料，其余的运往左右岸的弃碴场。

2、2大坝洞室开挖施工

洞室开挖工程主要有左右岸210m、236 m、267.8 m灌浆平洞、左岸208 m排水平洞及右岸205 m、230 m排水平洞开挖工程。从洞口采用全断面一次爆破施工，主要采用掏槽爆破法和光面爆破法，按照从外到里，从上到下，分层开挖的程序进行施工。爆破开挖采用垂直桶形掏槽，掏槽孔孔深3.0m，爆破孔孔深2.5m，周边采用光面爆破，孔深2.5m，孔距0.5m。钻孔设备选用TYP-28型带汽腿手风钻造孔。爆破采用导爆管分段起爆，光面孔用传爆线起爆，自内向外依次分段毫秒微差起爆,爆破后通风排烟。然后作业面安全检查排险后，开始出渣，隧洞石方开挖出渣采用人工装车，人力手推车运输。具体爆破参数如下：掏槽孔： 钻孔直径：Φ45mm；钻孔深度：3m；间距：0.8m；排距：0.8m；药卷直径：Φ32mm；单孔装药量：1.6kg/孔。光爆孔钻孔直径：Φ45mm；钻孔深度：2.5m；间距：0.5m；药卷直径：Φ25mm；线装药密度在150～200g/m。

3、大坝砼施工

大坝砼采用一座郑州水工机械厂制造的HZS-75型(2*1.5m3)砼拌和楼拌和，起重量15t的固定式缆机配4.5m3液压吊罐垂直运输，10-20t的自卸汽车水平运输，采用Φ100插入式振捣棒和Φ50软管振捣和平板振捣器振捣。自2003年4月15日开始浇筑以来，最高月浇筑强度1.2万m3/月，至今共完成大坝砼浇筑16万多m3。2005年初为确保工程安全度汛，经参建各方讨论研究后，于2005年3月同意左岸1#～3#非溢流坝段238～267.8m采用泵送二级配砼，右岸9#～11#坝段采用溜槽辅助入仓施工方案，这样加快了施工进度，使大坝砼尽量在汛前和气温较低季节施工，保证施工质量，同时确保2006年4月底工程总体发电目标的实现。

3、1大坝砼施工特点

(1)混凝土双曲拱坝坝体较单薄，最大底宽仅为16m，坝身范围内不适宜布置门塔机及施工道路，大坝两岸岸坡陡峻，结合工程实际情况，采用在左右岸坝体山顶348m高程布置的固定式缆机作为垂直运输手段，满足坝体混凝土施工要求。
(2)由于多方面原因影响，大坝混凝土工期要求相对紧迫，为了确保工程施工质量和施工进度要求，在夏季高温季节进行大坝混凝土浇筑施工中，必须采取有效的温控措施，保证混凝土浇筑温度和最高温升，对已浇筑的大坝混凝土进行初期、中期及后期冷却通水工作，达到设计规定的封拱灌浆温度，实施坝体接缝灌浆，是确保导流洞按时下闸蓄水，2006年4月具备发电目标的重要条件。
(3)双曲拱坝坝体轮廓变化较大，上下游面均为较复杂的曲面，配置适应坝体结构体型变化的多卡悬臂模板，在施工过程中进行测量控制保证形体结构符合设计要求。

3、2主要施工方法

（1）模板施工
根据本工程双曲薄拱坝的结构特点，基础部位以上的坝体上下游面主要采用定型组合多卡悬臂钢模板，基础部位采用散装组合钢模板施工，坝体横缝面采用键槽钢模板、木模板及组合钢模板。中、表孔坝段设计了较多悬臂牛腿, 最大牛腿悬挑约20m，在保证施工质量、安全、进度的前提下，在比较钢管排架支撑、钢桁架和三角柱内拉法等施工技术的基础上最终采用三角柱内拉法进行施工。模板面板采用组合钢模板，承重系统用3根Φ25钢筋，按每边长0.2m的等边三角形布设连接，采用φ8钢筋作为三角柱箍筋，三角柱间距1.5m；前后面拉条采用φ12或φ14钢筋，成功解决中、表孔坝段较多较大悬挑模板施工问题。2005年11月在工期非常紧张的前提下，采用钢桁架代替钢管排架施工方案，成功地解决了峡口拱坝中表孔顶板13米跨度的砼施工问题，直接缩短工程直线工期10天，同时保证施工安全。

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