蓋下壩水電站大壩混凝土垂直運(yùn)輸方案優(yōu)化

汪 洋

(西藏開(kāi)發(fā)投資集團(tuán)有限公司，西藏 拉薩 850000)

蓋下壩水電站大壩混凝土垂直運(yùn)輸方案優(yōu)化

汪 洋

(西藏開(kāi)發(fā)投資集團(tuán)有限公司，西藏 拉薩 850000)

結(jié)合蓋下壩水電站工程，分析了壩址地形條件，提出了混凝土垂直方案，介紹了混凝土垂直運(yùn)輸方案的優(yōu)化措施，以便順利實(shí)現(xiàn)大壩混凝土澆筑的目標(biāo)。

混凝土，雙曲拱壩，垂直運(yùn)輸，蓋下壩，塔機(jī)

1 工程概況

蓋下壩水電站開(kāi)發(fā)主要以發(fā)電為主，同時(shí)作為長(zhǎng)灘河上游的大型水庫(kù)工程，可調(diào)洪濟(jì)枯，改善生態(tài)環(huán)境，為當(dāng)?shù)芈糜钨Y源開(kāi)發(fā)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等提供物質(zhì)基礎(chǔ)保障。樞紐布置由混凝土橢圓雙曲拱壩及左岸引水發(fā)電系統(tǒng)組成，水庫(kù)總庫(kù)容3.54×108m3，電站總裝機(jī)容量132 MW。工程規(guī)模為大(2)型，大壩及泄水建筑物為1級(jí)建筑物，消能建筑物為3級(jí)建筑物。

混凝土雙曲拱壩分為溢流壩段、非溢流擋水壩段，最大壩高160 m，壩頂高程394.00 m。壩頂拱冠梁長(zhǎng)148.15 m，共分9個(gè)八段，3號(hào)～6號(hào)壩段為溢流壩段布置在主河床上，可以保證泄洪沿原河道主流方向平順地與下游銜接；左岸1號(hào)、2號(hào)壩段和右岸7號(hào)～9號(hào)壩段分別布置在兩岸為非溢流擋水壩段。泄水建筑物采用壩頂表孔跌流。泄洪表孔共3孔，每孔寬12.00 m，堰頂高程379.00 m。大壩設(shè)計(jì)混凝土總量25.25萬(wàn)m3，其中壩體混凝土22.64萬(wàn)m3。

2 壩址地形條件

壩址區(qū)位于云陽(yáng)縣云峰鄉(xiāng)蓋下壩村下游約2 km的老鴉峽河段上，長(zhǎng)灘河自西南而東北流向壩址，轉(zhuǎn)而向東再折向北流出壩址區(qū)。壩址枯水期河水位高程一般為268.2 m～269.7 m，水深約0.5 m～3.0 m，谷底寬30 m～60 m，呈狹窄的“V”形河谷，壩址處無(wú)階地。設(shè)計(jì)正常蓄水位392 m高程處，谷寬約100 m～120 m。壩址兩岸地形高聳陡峻，基巖裸露，兩岸谷坡坡度約60°～80°，山體高程600 m～700 m，相對(duì)高差150 m～300 m，巖層走向與河流流向間夾角約50°～80°，與壩軸線(xiàn)近于平行。

3 設(shè)計(jì)規(guī)劃混凝土垂直方案

設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)根據(jù)壩址區(qū)的地形條件及水工樞紐布置等情況，為滿(mǎn)足蓋下壩水電站大壩混凝土澆筑及金屬結(jié)構(gòu)安裝的需要，在壩軸線(xiàn)范圍內(nèi)架設(shè)2臺(tái)起重量均為20 t的輻射式纜索起重機(jī)，跨度435 m。右岸為固定端，左岸為移動(dòng)端。右岸固定端：塔架高度為16 m，塔架頂部鉸點(diǎn)高程為542 m。左岸移動(dòng)端：輻射式纜機(jī)移動(dòng)端采用無(wú)塔支架，塔架頂部鉸點(diǎn)高程為550 m。纜機(jī)平臺(tái)長(zhǎng)度為104 m，平均寬度為18 m。在纜機(jī)的移動(dòng)端490 m高程設(shè)15 m寬的供料平臺(tái)，長(zhǎng)度為90 m。移動(dòng)端和供料平臺(tái)均為巖石開(kāi)挖平臺(tái)，最大邊坡高度為80 m，開(kāi)挖坡比為1∶0.1，每20 m設(shè)置一道馬道，馬道寬度2.0 m。

根據(jù)設(shè)計(jì)概算，纜機(jī)平臺(tái)左岸行走平臺(tái)、左岸供料平臺(tái)及右岸固定端纜機(jī)平臺(tái)開(kāi)挖、邊坡支護(hù)、基礎(chǔ)處理、混凝土工程量為：混凝土水平運(yùn)輸?shù)缆沸藿?.85 km；纜機(jī)平臺(tái)土方明挖10 928 m3；石方明挖43 710 m3；石方暗挖12 910 m3，混凝土C30二級(jí)配11 356 m3；噴混凝土507 m3，鋼筋174 t；鋼材(QU80軌道)70 m；L=40 m，2 000 kN預(yù)應(yīng)力錨索12束，φ28,L=6 m錨筋621根；纜機(jī)設(shè)備制造用2臺(tái)。

4 混凝土垂直運(yùn)輸方案優(yōu)化

工程進(jìn)入建設(shè)階段時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形條件，由于左、右岸上纜機(jī)平臺(tái)均坐落在絕壁陡峭山頂。右岸纜機(jī)錨固需要修建6.0 km臨時(shí)公路才能到達(dá)工作面，其中約1.2 km為盤(pán)山公路，且臨時(shí)公路需要架設(shè)跨長(zhǎng)灘河架設(shè)鋼構(gòu)橋、施工難度極大。而左岸纜機(jī)軌道行走平臺(tái)和供料平臺(tái)位于大壩正上方，纜機(jī)平臺(tái)施工與大壩基礎(chǔ)開(kāi)挖不能平行施工，必須等纜機(jī)平臺(tái)開(kāi)挖施工完畢后才能進(jìn)行大壩基礎(chǔ)及邊坡開(kāi)挖，嚴(yán)重影響大壩施工工期，將導(dǎo)致整個(gè)工程發(fā)電目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

經(jīng)多次現(xiàn)場(chǎng)勘察，通過(guò)對(duì)纜機(jī)施工的難度、工期以及費(fèi)用進(jìn)行分析，并與安裝固定門(mén)機(jī)與移動(dòng)門(mén)機(jī)組合、固定門(mén)機(jī)與塔機(jī)組合進(jìn)行對(duì)比分析，邀請(qǐng)專(zhuān)家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察與分析，最終決定對(duì)纜機(jī)施工方案進(jìn)行優(yōu)化，采用固定式門(mén)機(jī)與塔機(jī)組合作為大壩混凝土垂直運(yùn)輸方案，該方案施工簡(jiǎn)單、快捷，臨時(shí)工作量小，安裝設(shè)備現(xiàn)成，且垂直運(yùn)輸能力完全能滿(mǎn)足工期及工程質(zhì)量要求，完全能保證工程按期發(fā)電目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

4.1門(mén)機(jī)布置

根據(jù)大壩混凝土澆筑需要并結(jié)合工程整體施工計(jì)劃，大壩EL.321 m高程以下在左岸上游邊坡(3號(hào)壩段正前方)EL.284.5 m高程安裝固定MZQ1000圓筒式高架門(mén)機(jī)，MZQ1000圓筒式高架門(mén)機(jī)安裝吊臂長(zhǎng)63 m，48 m范圍內(nèi)起吊重量20 t，48 m范圍以外起吊重量10 t。承擔(dān)大壩EL.321 m高程以下1號(hào)～5號(hào)壩段和墊座混凝土垂直運(yùn)輸，累計(jì)澆筑混凝土量7.5萬(wàn)m3。

當(dāng)大壩混凝土澆筑至EL.321 m高程時(shí)，利用2011年7月底8月高溫季節(jié)對(duì)門(mén)機(jī)進(jìn)行二次拆裝，安裝高程抬高至EL.320 m高程，用以承擔(dān)大壩1號(hào)～4號(hào)壩段EL.321 m高程至EL.380 m高程混凝土運(yùn)輸，累計(jì)澆筑混凝土量4.7萬(wàn)m3。至此，纜機(jī)使命結(jié)束，在2012年汛前進(jìn)行拆除。

4.2TC8039塔機(jī)布置

在大壩EL.320 m高程以下在右岸上游邊坡(6號(hào)壩段正前方)EL.316 m高程安裝固定TC8039-25爬升式塔機(jī)，45 m范圍內(nèi)起吊重量20 t， 45 m范圍以外起吊重量10 t。承擔(dān)大壩EL.320 m高程以下1號(hào)～4號(hào)壩段和墊座混凝土垂直運(yùn)輸，累計(jì)澆筑混凝土量3.24萬(wàn)m3。

4.3D1500塔機(jī)布置

根據(jù)大壩混凝土澆筑強(qiáng)度安排，在大壩6號(hào)壩段壩上壩段EL.321高程布置D1500-63爬升式塔機(jī)，塔機(jī)中心距離現(xiàn)TC8039-25爬升式塔機(jī)中心距離為30.88 m、門(mén)機(jī)中心距離為65.17 m；距離右岸邊坡上游59.58 m，BF2橫縫距離52.36 m；安裝吊臂長(zhǎng)度60 m，主要承擔(dān)3號(hào)、4號(hào)壩段EL.380 m高程以上，5號(hào)～8號(hào)壩段和9號(hào)壩段EL.321 m高程以上混凝土，累計(jì)澆筑混凝土量6.83萬(wàn)m3。

D1500-63爬升式塔機(jī)安裝采用150 t和TC8039-25塔機(jī)在上游壩前EL.290平臺(tái)進(jìn)行拼裝，6號(hào)壩段澆筑至EL.320 m高程后對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行埋設(shè)，采用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)直接埋入壩體混凝土內(nèi)作為基礎(chǔ)，埋入部分布置Φ25@25×25單層6 m×6 m鋼筋對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固。填渣至6號(hào)壩段壩前形成EL.290 m高程安裝平臺(tái)后采用150 t進(jìn)行安裝。

D1500-63爬升式塔機(jī)運(yùn)行高度在確保安全和穩(wěn)定的基礎(chǔ)上隨壩體混凝土同步上升。根據(jù)大壩澆筑進(jìn)度計(jì)劃，大壩每月澆筑上升高度21 m，塔機(jī)運(yùn)行高度隨壩體升高進(jìn)行爬升，塔架下部標(biāo)準(zhǔn)節(jié)埋入壩體混凝土內(nèi)，運(yùn)行高度距離壩體混凝土面高差20 m～30 m。

由于將塔機(jī)塔架埋入壩體混凝土內(nèi)，為確保壩體混凝土的整體性和壩體混凝土內(nèi)部受力均勻，因此，為不使混凝土內(nèi)部因塔架引起應(yīng)力集中，對(duì)埋入壩體混凝土內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)塔架周邊型鋼直角進(jìn)行倒角，不得有直角；其次，為確保混凝土漿液對(duì)標(biāo)準(zhǔn)塔架的包裹，保證混凝土與塔架形成整體，對(duì)壩體內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)進(jìn)行除銹，形成自然的金屬表面。

5 結(jié)語(yǔ)

蓋下壩大壩混凝土垂直運(yùn)輸由于受地形條件的限制，纜機(jī)施工難度大，通過(guò)對(duì)纜機(jī)方案的優(yōu)化，采用門(mén)機(jī)和塔機(jī)組合進(jìn)行混凝土垂直運(yùn)輸，順利實(shí)現(xiàn)大壩混凝土澆筑目標(biāo)。

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OptimizationoftheverticaltransportationschemeofGaixiadamhydropowerdamconcrete

WangYang

(TibetDevelopmentInvestmentGroupCo.,Ltd,Lhasa850000,China)

Combining with Gaixia dam hydropower station engineering conditions, the paper analyzes the dam location morphology conditions, puts forward vertical concrete scheme, and introduces the vertical concrete transportation scheme optimizing measures, with a view to smoothly realize the dam concrete grouting goals.

concrete, double-curved arch dam, vertical transportation, Gaixia dam, tower crane

TU755

A

1009-6825(2017)27-0091-02

2017-07-15

汪 洋(1975- )，男，工程師