第5章 施工重难点分析及对策.docx

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第5章施工重难点分析及对策

第五章工程施工重、难点分析及对策

长河坝水电站是大渡河干流规划22级开发方案中的第10级，是大渡河干流的骨干电源点之一，已列入国家发展改革委编制的《能源发展“十一五”规划》和四川省“十一五”重点建设电源项目。

电站位于大渡河上游河段，甘孜藏族自治州康定县境内，建设条件较好，电站经济指标优越，电力市场落实，具有较强的市场竞争力和抗风险能力。

建设长河坝水电站，有利于开发利用大渡河水能资源，增加清洁电能的供应，促进环境的可持续，有利于实现节能减排和资源优化配置。

工程建设还可以带动坝址和库区所在地区的相关产业、服务业和文化事业的发展，增加地方劳动力就业机会，增加地方财政收入，对提高人民群众生活水平有重要意义，有利于促进少数民族地区经济社会发展。

长河坝水电站工程为砾质土心墙堆石坝，最大坝高240m，土质防渗心墙直接建基于深厚覆盖层上，是目前国内外在深厚覆盖层地基上已建、在建同类坝型的最高者，且位于Ⅷ度地震烈度区，坝体和基础的防渗处理、大坝抗震安全措施，均无成熟经验可借鉴。

长河坝工程是目前国内在建高度位于第二、填筑总量第一的世界级高土石坝，同时也是目前国内外在深厚覆盖层地基上已建、在建同类坝型的最高者。

我单位具有同类坝型丰富的施工经验和在工程区域内多年施工经历。

具有对工程施工特点、重点与难点认识与分析的实力与基础，确保工程施工质量、安全、进度满足工程建设要求。

5.2自然条件与工程设计

工程位于大渡河上游，地势高，远离水汽源地，降水量较少，降水日数一般为100～170d，多年平均年降水量一般仅600～700mm左右，并很少出现暴雨，最大日降水量一般在30～70mm。

径流集中在丰水期，5～10月约占全年径流的81.4%，枯水期为11月～翌年4月占年径流的18.6%，最枯期1～3月占年径流的不到7%。

工程区年均气温14-150，日均气温在00以上。

工程位于高山峡谷区，河谷狭窄，谷坡陡峻属高山曲流深切割区。

坝址区河床覆盖层厚度60m～70m，局部达79.3m。

工程区地震基本烈度为Ⅷ度。

长河坝坝址河谷较开阔，两岸自然地形宽高比约2.18，坝体受力条件相对较好；坝址附近有足够储量满足高土石坝要求的防渗土料和坝壳堆石料可以利用，拦河大坝采用当地材料坝坝型。

坝址附近查明的砾石土、石料储量和质量满足土质心墙堆石坝方案要求，工程区气候条件适宜土质心墙的施工填筑，长河坝水电站坝型为砾石土直心墙堆石坝。

5.3对本工程认识

5.3.1.1自然地理、地质环境对高强度施工存在影响

⑴自然地形陡峻，施工道路布置困难，必须大量采用隧道系统作为交通手段。

⑵工程区泥石流、崩塌、滚石等现象普遍，对施工影响大。

自然地理、地质环境条件的影响是复杂的，不仅表现在道路布置、宽度、坡度等具体技术指标上，还表现在（通过对工程区自然地质灾害对工程建设带来的安全风险评估）一定雨量下雨季需要停工避免风险的施工对策上。

5.3.1.2建设各方具有维护社会稳定责任与义务

工程位于藏族聚居区，经济不发达，工程建设有利带动工程区相关旅游业的发展，增加就业机会，增加地方财政收入，有利于促进工程区经济社会发展。

在工程建设过程中，加强民族团结，维护当地社会稳定是建设各方的责任与义务。

5.3.2.1工程抗震设计要求高

工程土质防渗心墙直接建基于深厚覆盖层上，是目前国内外在深厚覆盖层地基上已建、在建同类坝型的最高者，且位于Ⅷ度地震烈度区，经过专题研究工作，设计九项专项抗震设计技术措施来保证基础和坝体抗震安全性，同时大坝上下游坝坡设计为1:

2缓坡。

5.3.2.2填筑设计标准高、细、严

⑴标准要求高：

防渗土料填筑压实度≥99%；反滤料填筑相对密度不小于0.85；

⑵标准要求细：

招标文件明确规定裂缝封闭处理验收与混凝土完工后的质量验收是两次性质和目的不同的验收；主要上坝运输车辆应加装尾气过滤器；

⑶标准要求严：

严禁运输车辆挤压或碾压心墙，反滤、过渡、堆石料在中下部不能跨心墙运输；过渡料采用相对密度和孔隙率双标准进行控制；心墙本身铺土面应尽量平齐，以免造成接缝。

5.3.3.1部分施工道路与地方交通共用

长河坝电站工程土料场交通及其它局部路段与地方共用，其中麦崩、金汤共用段为乡村公路，S211为省级交通干道。

目前情况下，麦崩、金汤道路每昼夜流量为300~400车次，主要车型为面包车、小翻斗车、小汽车占70%，拖拉机、摩托占到30%左右。

S211每昼夜流量为3500~4000车次，主要车型为工程车35%，面包车、小翻斗车、小汽车45%，其他20%左右。

大坝工程高峰施工时间段金汤土料场工程车每昼夜流量2400车次左右，考虑地方车辆总计流量在3000车次左右，地方车辆占15%左右；麦崩方向江咀石料场工程车每昼夜流量5000车次左右，考虑地方车辆总计流量在5500车次左右，地方车辆占10%左右；S211方向响水沟石料场工程车每昼夜流量1500~2000车次左右，考虑地方车辆总计流量在5000~6000车次左右，施工车辆占30%，地方车辆占70%左右。

由于地方车辆车型复杂，车速以及技术参差不齐，遵章守制意识薄弱，在混合交通情况下，地方车辆对工程运输车辆的车速与行车安全影响很大。

本工程混合交通运输强度比瀑布沟高，混合交通路段比瀑布沟长，在工程施工过程中如何通过科学的管理维护措施合理解决与地方交通干扰、保证施工正常进行将是施工面临的重大挑战。

瀑布沟左岸加里俄呷料场上坝道路即因为上坝强度高，干扰大而将地方交通改为新建隧道通行实现分流交通的目的。

根据上述分析，地方车辆对施工的干扰在时间与空间分布上是客观存在的，即使在麦崩、金汤道路这种影响也是不容忽略的，必须采取合理的措施和科学的管理办法有效解决。

5.3.3.2交通隧道通风排烟是施工进度保证重点

长河坝水电站交通隧道错综复杂、立体布置、岔洞多、弯道多、坡度陡，车辆为大型运渣车，不同于一般公路隧道，具有特殊性。

在这种特殊的情况下，通风排烟是保证车辆正常进行的必须条件。

如果交通隧道系统不能够满足大坝运输车辆通行要求，则大坝填筑施工进度将直接受到影响。

5.3.3.3坝料种类多、料场分布广，石料场开采难度较大

按照不同填筑分区来分类，坝料分为十一种；按照料源供应来分类，坝料可分为七个料场。

分布区域上游距坝23公里，下游距坝11km（不含高塑性土）。

坝料加工工艺各不同，土料可直接开采上坝，石料需要爆破开采，反滤料需要筛分系统加工，高塑性土料需要进行含水量调节。

由于地形陡峻，边坡高，石料场开采难度较大。

本工程初始填筑即出现高峰施工强度，要求石料场在前期困难的条件下正常出料，施工组织上要求石料场前期道路施工、料场剥离、开采面准备等前期工作既要及早开始又要集中力量，加大投入。

响水沟石料场开采难度主要表现在：

⑴料场地表坡度45°以上，全岩石山体，个别地段为陡壁，前期施工上坝道路布置和修建十分困难；

⑵响水沟存在泥石流发生的可能性，在施工开采中期爆发泥石流直接影响石料上坝运输，需要采取措施加以防护。

江咀石料场开采难度主要表现在：

⑴料场纵向较长，但开采厚度很薄，前期料场开采面狭小，出料困难；

⑵与地方麦崩乡交通干扰大；

⑶磨子沟存在泥石流发生的可能性，在施工期间发生泥石流将导致坝料运输中断，需要采取措施加以防护。

5.3.3.4泥石流对施工存在影响

工程区泥石流普遍发育，坝区多个冲沟具备发生泥石流条件，两个主要石料场下的大沟，均为泥石流沟，历史上曾发生过大泥石流，使工程和人员受到重大损失。

根据施工场地规划，工程区弃渣都在两个大沟中集中堆放。

上坝备料场在弃料场上层布置，施工时段内还考虑利用渣场布置料场施工运输道路。

两个料场对沟水进行改道处理和对泥石流进行专门整治，但在超标大暴雨情况下，仍不能排除形成较大规模泥石流的可能性。

因此，在工程施工布置上首先要考虑的是泥石流对施工道路、施工临时建筑物的布置的影响。

泥石流对施工的影响表现在：

直接对工程造成重大经济损失和社会影响，影响到工程建设和当地人民生活；影响工程施工进度造成停工；造成局部损失等。

因此，在施工，首先从总布置上要考虑泥石流对生活区、库房、停车场等的影响，在细部还要考虑跨沟道路、排水沟、值班房等；在施工过程中要建立汛期值班制度、预警机制，制定好预防泥石流的预案措施。

5.3.3.5填筑前准备工期短，工作量大，要求高

大坝填筑前有大量的现场、技术准备工作，这些工作包括坝面、料场和道路、试验等相关工作。

坝面工作有基坑排水、基础开挖、灌浆平洞开挖、高喷、固结灌浆、帷幕灌浆、防渗墙、混凝土浇筑、大坝先期填筑堆石等；料场的工作有临建准备、覆盖剥离、备料等；道路工作主要有土、石料场的进场道路，大坝坝面填筑施工道路等；试验准备工作主要有爆破试验、碾压试验、灌浆试验等。

大坝填筑前这些准备工作，关系大坝施工全局，直接影响到施工强度、进度和质量，必须以高标准要求。

坝面的排水，料场、坝面的道路布置直接影响到大坝后期填筑施工进度与强度；基础处理与生产性试验工作直接影响大坝填筑施工质量与进度。

5.3.3.6施工协调项目多，内容复杂

大坝施工过程中涉及需要协调的周围标段有临时工程I\II标、左右岸高边坡开挖与支护工程标、围堰标，这些标段交面时间和施工质量对大坝施工将造成直接影响；泄洪放空洞工程标、引水发电标、永久机电设备安装标、磨子沟、响水沟渣场泥石流防护标等6个标段的施工基本与本标工程同期进行，施工协调与运输等干扰较大，尤其是磨子沟、响水沟泥石流防护工程对料场前期准备工作有较大影响；直接为本标主体工程提供相关技术、物资支持的有安全监测标、磨子沟砂石加工2个标，直接管理、指导本技术的有业主的工程测量中心、试验检测中心、水保环保中心、安全监测管理中心、物探检测中心、大坝数字化施工管理中心6个技术中心，其协调工作涉及技术、生产、施工管理等诸多方面；同时施工过程中还涉及与地方地方交通、施工爆破等协调工作。

5.3.3.7防渗墙施工难度大

本工程坝基防渗墙采用双连续墙结构，厚度分别为1.2m、1.4m，均为宽墙，尤其是1.4m宽墙，仅在我局承担的毛尔盖大坝中采用过。

坝基河床覆盖层具有深度大、颗粒粗、结构复杂的特点。

勘探揭示，覆盖层中孤石分布多，局部具有架空现象，孤石块径一般0.8~2.2m。

少量可达3.5~5.0m，个别可以达到10m以上，孤石一般较新鲜，岩质坚硬，抗压强度高。

孤石与架空具有相伴而生的特点，给防渗墙施工带来了困难，在工艺与设备方面需采取有效措施。

5.3.3.8填筑施工强度高、运距远

大坝填筑施工具有特点是：

全断面填筑即进入高峰强度阶段；前期强度高，资源投入大。

总体填筑强度高，坝料运距远。

⑴填筑施工强度

①大坝填筑总量为3436万m3,填筑最大强度为105.3万m3/月，施工工期53个月。

②各分期最大强度：

Ⅰ期54.5万m3/月，Ⅱ期80.4万m3/月，Ⅲ期105.3万m3/月，Ⅳ期87.6万m3/月，Ⅴ期74.6万m3/月，Ⅵ期76.4万m3/月，Ⅶ期77.8万m3/月，Ⅷ期74.2万m3/月，Ⅸ期49.4万m3/月，Ⅹ期31.2万m3/月。

③各种坝料最大强度：

砾石土料21.0万m3/月，高塑性土3.1万m3/月，反滤料6.6万m3/月，过渡料9.6万m3/月，堆石料67.4万m3/月，均发生在Ⅲ期施工过程中。

⑵坝料运距

上游坝料运距：

石料：

上游5.5~8.9km，下游8.4~12.5km；反滤、垫层料上游7.0~10.4km，下游6.0~7.0km；砾石土21.9~27.4km；高塑性土5.3~8.1km。

5.3.3.9施工质量标准要求高

大坝填筑施工质量要求标准高，主要反映在设计对填筑施工指标及对施工程序及其细部要求方面，详见5.3.2.2。

经综合分析，工程区自然气候条件适合修建土石坝，且天然建筑材料丰富是工程施工两大基础性有利条件，正是这些条件决定本工程优选土石坝坝型。

在施工中，我们要抓住这