大藤峽左岸廠壩工程施工技術優(yōu)化與實踐

周德文，蔣興慧

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南長沙410004）

1 工程概況

大藤峽水利樞紐是一座以防洪、航運、發(fā)電、補水壓咸、灌溉等綜合利用的流域關鍵性工程。水庫正常蓄水位61.00m，汛限水位47.60m，死水位47.60m，總庫容34.79×108m3，總裝機容量1600 MW，工程規(guī)模為Ⅰ等大（1）型工程。

工程分左右兩期建設，其中左岸廠壩工程先施工，主要建筑物有縱向圍堰、21孔泄水閘、3臺發(fā)電機組、2個安裝間壩段，合同總工期53個月。

2 技術方案調整背景

工程施工過程中受厄爾尼諾異常氣候現象、超標洪水、地質缺陷處理等因素影響，施工邊界條件發(fā)生較大變化，截止2017年9月，工期滯后約172d。工程總體施工進度要求“2019年大江截流”與“2020年首臺機組發(fā)電”兩個重大節(jié)點目標不變。邊界條件變化，現有技術方案與節(jié)點目標要求不匹配，部分方案已經無法實施。施工過程中根據實際條件調整了部分施工措施。

3 技術措施優(yōu)化

3.1 閘墩脫離約束區(qū)，調整入倉手段

泄水閘閘墩邊墩厚4.0m，中墩厚5.3m，高42m。廠房進水口閘墩厚5.2m，高58.0m。隨著澆筑高度的升高，無法采用吊車進行材料、模板的安裝，備倉需要占用大量的門塔機設備?，F場統(tǒng)計，每月用于備倉的時間約370h，約占66.6%，致使?jié)仓r間減少，投標階段門塔機月澆筑強度為9000 m3，實際月澆筑強度為5000m3左右，混凝土澆筑手段不足，月澆筑強度低，施工進度嚴重受阻。

結合現場環(huán)境，基坑內已經布置了門塔機11臺套，設備已經十分密集，再增加數量，將會給門塔機群運行帶來安全風險，補充入倉手段，滿足月澆筑混凝土量成為工程順利進行的關鍵，現場進行了泵送混凝土澆筑閘墩的試驗。水工混凝土采用泵送，關鍵要解決溫控問題。為此，水科院進行了閘墩結構脫離約束區(qū)泵送混凝土溫度計算。根據敏感性分析，混凝土最高溫度38℃（設計最高溫度35℃），安全系數1.88，滿足規(guī)范要求，最終確定泵送混凝土最高溫度標準調整至38℃。同時采取了一系列的溫控措施：泵送混凝土采用二級配澆筑，配合比中膠凝材料的用量比常態(tài)混凝土膠凝材料不大于100kg/m3；混凝土澆筑溫度15℃；泵送混凝土倉面內預埋冷卻水管間距調整為1.5m×1.0m；通水水溫為8～10℃，采用智能溫控措施調節(jié)通水流量。2018年5月開始澆筑泵送混凝土，有效解決了閘墩上部結構入倉強度問題。自2020年3月份下閘蓄水以來，泵送混凝土倉面未發(fā)現裂縫，監(jiān)測數據顯示，壩體溫度已經穩(wěn)定。

3.2 溫控標準提高調整措施

大藤峽水利樞紐壩址屬于亞熱帶季風氣候區(qū)，常年處于高溫多雨狀態(tài)，多年平均氣溫為21.5℃。原溫控混凝土技術要求采用高溫季節(jié)澆筑溫控混凝土，混凝土允許澆筑溫度為18℃，混凝土出機口溫度最低為14℃。2016年底，澆筑泄水閘底板混凝土時出現了局部裂縫。2017年3月，建設單位組織專家進行了技術咨詢，復核了溫控計算成果。2017年5月，設計單位重新下發(fā)了溫控技術要求，提出全年澆筑溫控混凝土，混凝土允許澆筑溫度為15℃，混凝土出機口溫度最低為7℃。按照最新溫控標準，經計算，拌和系統(tǒng)需要在一次風冷料倉增加200萬Kcal/h的制冷容量，考慮周邊環(huán)境及環(huán)保要求，施工單位新增加了4臺集裝箱式氟利昂R507A制冷設備，總計增加制冷量261萬Kcal/h。閘墩混凝土表面保溫采用了保溫效果好，與混凝土接觸緊密的聚氨酯噴涂材料。同時采取了混凝土運輸車增加保溫隔熱措施、增加倉面噴霧設備，建設單位委托水科院采取智能溫控等措施。通過新溫控措施的執(zhí)行，混凝土澆筑溫度符合率達90%以上，倉面未發(fā)現貫穿性裂縫，取得了較好的效果。氟利昂制冷設備、聚氨酯噴涂保溫材料的使用，可為類型工程提供借鑒。

3.3 廠房進水口設備安裝

廠房進水口布置有2500kN雙向門機，在安裝間壩段進行安裝；進水口檢修門，在安裝間門庫進行安裝。根據進度安排，安裝間壩頂計劃2018年8月25日到頂，9月初進行門機軌道及二期混凝土澆筑，9月中旬進行壩頂2500kN雙向門機安裝。

由于相鄰標段無法在規(guī)定時間內提供運輸通道，進水口門機和檢修門無運輸手段。為確保門機按計劃安裝，施工單位提出采用垂直運輸替代水平運輸的方案：將安裝在安裝間壩前的D1100塔機更換為D2200型塔機，壩頂門機各部件利用施工道路運輸至壩前，再采用塔機吊裝至壩頂安裝。壩頂門機部件最大單重為61.34t，外形尺寸為27.00m×3.60m×2.41m，安裝幅度30m；檢修門最大單件40t。D2200塔機30m范圍內吊裝65.7t，可作為壩頂門機部件運輸及安裝設備。壩頂門機安裝好后，塔機將檢修門單節(jié)部件吊運至壩頂門機底部，由壩頂門機進行檢修門安裝。該方案于2018年月實施，最終采用垂直運輸方案替代水平運輸方案,成功進行了壩頂門機和檢修門安裝。

3.4 廠房進水口尾水段閘門提前下門

左岸廠壩工程3臺機組，總計9個進水口，設置有3扇檢修門，6扇事故門；廠房尾水段總計布置9扇事故檢修門。原投標方案中，這些閘門在廠房壩段澆筑到壩頂后，采用壩頂門機逐孔下門。受地質缺陷處理影響，6號機、7號機進水口無法采用壩頂門機下門，為確保截流目標需要研究新的施工方案。

結合現場布置，施工單位提出采用750t履帶吊,提前將6號機、7號機進水口、尾水段閘門提前下閘，采用孔口保護措施繼續(xù)澆筑混凝土到頂，發(fā)電前采用壩頂門機將閘門提出。8號機進水口尾水閘門，按原方案采用壩頂門機下門的方案。

事故閘門為平面潛孔閘門，閘門門葉單扇重237.41t。每扇閘門分6節(jié)制造，單節(jié)門葉重38.49t。在廠房上游平整場地，設置了3個閘門拼裝工位。采用150噸履帶吊在拼裝平臺上進行立拼拼裝，并焊接門葉邊梁焊縫和其它在孔口不能焊接部位的焊縫，組裝閘門的附件。在進水口上游軸0～28m至軸0～68m之間布置吊裝場地，場地回填至高程18m，碾壓密實。750t履帶吊采用塔式工況，最大作業(yè)幅度為36m，單扇閘門整體吊裝入孔，在門槽孔口繼續(xù)焊接門葉的其它焊縫。門槽孔口采用鋼板封閉，防止混凝土澆筑時水泥漿流入門軌間隙造成卡阻。

提前下門工作于2019年4月份完成，2020年7月第3臺機組發(fā)電，提前下放的閘門全部成功提出，提前下門方案為左岸一期圍堰拆除重大節(jié)點目標的順利推進奠定堅實基礎。

3.5 尾水平臺永臨結合

廠房下游側塔機要求2019年4月份拆除完成，由于副廠房頂部增加了一層GIS結構，在塔機拆除完成后，廠房仍有6號機主變室、6號機7號機GIS室、6號機7號機屋架安裝等部位需要施工，剩余混凝土約2萬m3需要澆筑。

為滿足施工需求，施工單位計劃將1臺K80塔機轉移至尾水平臺高程為49.5m平臺，尾水平臺狹小，設備埋件多，增設軌道布置困難。實施中采用了永臨結合的方式進行布置，在擋水墻上增加條帶牛腿，作為塔機上游軌道。塔機的臨時軌道作為永久結構的一部分，即滿足了尾水平臺的結構需求，又滿足了施工需求，解決了后期吊裝手段問題。

3.6 增加轉子拼裝工位

水輪機組在3號安裝間、4號安裝間內進行拼裝，安裝間內布置的工位有定子、轉子、轉輪、頂蓋等，每個工位都是唯一的。轉子工位上，單臺機組轉子拼裝時間為120d，轉子吊裝的前置條件是定子下線和定子耐壓試驗完成。定子拼裝時間是90d，下線及耐壓試驗為90d。轉子和定子同時開始拼裝，轉子拼裝完成后需要在工位上等待90+90-120=60d。工期要求間隔3個月投產發(fā)電1臺機組，轉子在工位上等待60d，占用了工位，將不能滿足第二臺機組發(fā)電目標，需要新增加一個工位，才能滿足間隔3個月的發(fā)電工期要求。

轉子工位直徑16m，在8號機組與3號安裝間Ⅱ區(qū)EL38.00m樓板（中心點樁號：軸0+023.20，1+046.59）的頂蓋工位上，增加一個轉子組裝鋼平臺，改造為轉子工位，確保了3臺機組間隔投產發(fā)電的目標。

3.7 閘墩環(huán)氧涂層鋼絞線錨索施工工藝調整

泄水閘采用預應力閘墩結構，每個壩段70束錨索，設計噸位5600kN/束。錨索由單絲涂覆環(huán)氧涂層鋼絞線組成。采用懸浮預緊張拉，增加懸浮張拉裝置；整體采用懸浮張拉工藝，分級及超張拉穩(wěn)壓時間由原來的5min調整為10～15min，4束同時對稱張拉。通過工藝改進后，錨索的伸長值、回縮值滿足規(guī)范要求，未出現滑絲錯牙的情況。

環(huán)氧涂層鋼絞線在水利工程預應力閘墩中第一次使用，屬于新材料、新工藝。左岸廠壩工程施工中總結出一套完整的施工工藝，施工質量滿足規(guī)范要求。蓄水后，監(jiān)測錨索數據顯示，鎖定預應力穩(wěn)定，損失率在規(guī)范范圍內。

4 施工過程

大藤峽左岸廠壩工程2015年10月1日開工建設，2019年5月21日泄水閘全線到頂，2019年10月9日圍堰拆除完成，提前15d滿足大江截流條件。

2016年11月廠房首倉混凝土澆筑，2020年9月5日首臺機組定子開始吊裝，2020年4月30日首臺機組并網發(fā)電，2020年6月22日第二臺機組并網發(fā)電，2020年7月31日第三臺機組并網發(fā)電，成功按目標節(jié)點實現一年三投目標。

5 結語

大藤峽水利樞紐左岸廠壩工程施工過程中，受超標洪水、臺風暴雨、地質缺陷處理影響，施工邊界條件對比投標階段發(fā)生較大變化，施工過程中除了上述主要技術方案調整優(yōu)化，還采取調整座環(huán)吊裝位置、胸墻增加鋼襯、閘墩設置臨時施工縫、增加建筑塔機、8號機設置臨時屋頂、設置子堰開挖尾水渠、調整閘墩錨索張拉前置條件等技術措施，這些措施方案的實施，加快了施工進度，滿足了截流和發(fā)電目標，同時可以為右岸廠壩工程類似項目提供經驗和指導。