东台子水库施工重难点分析及对策和施工总体规划.docx

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东台子水库施工重难点分析及对策和施工总体规划

第一章工程总体概述

一.1工程概况

赤峰市林西东台子水库位于西拉木伦河中上游、林西镇东南约50km处，坝址处左岸为林西县新城子镇下场村，右岸为翁牛特旗毛山东乡胡角吐村。

东台子水库工程主要建筑物包括沥青心墙堆石坝、混凝土坝、电站和鱼道等。

混凝土坝包括：

混凝土挡水坝段、混凝土底孔及溢流表孔坝段、混凝土引水坝段。

水库大坝总长1505.6m，其中堆石坝长1413.0m，布置在右岸山体与左岸山体之间的主河床部位，混凝土坝段长为90.6m，布置在右岸，沥青心墙堆石坝右端通过顶宽2.0m混凝土连接段与混凝土坝段连接。

沥青混凝土心墙堆石坝，坝项高程678.53m，最大坝高45.83m。

坝顶宽度8．0m，在上游侧设3.2m高钢筋混凝土防浪墙，防浪墙顶高程为679.73m，防浪墙底宽3.0m与沥青混凝士心墙紧密结合，结合处设置一道铜止水，坝项路面采用沥青混凝土路面，向下游做成2%的坡度。

堆石坝上游坡比1：

1.7，高程668.0m以上采用干砌料石护坡，高程668.0m以下采用1.0m厚大块石理砌块石护坡，上游不设马道；下游坡比为1：

1.7，采用框格混凝土碎石护坡，护坡厚度为0.3m。

在大坝下游坝坡高程660m处设置2.0m宽马道。

坝体中部偏上游侧设置一道沥青混凝土心墙，心墙顶高程为676.50m，厚度为0.50m，心墙上部与钢筋混凝土防浪墙相接，下部与基础混凝土防渗墙相连，最大高度为42.60m。

心墙两侧设两层过渡层。

第一层过渡层铺设水平宽度2.0m厚的砂砾石，项高程与沥青心墙相同；第二层过渡层为台阶状，顶高程672.3m，水平宽度2.0m，在高程650.0m处扩展为4.0m，在高程642.0m处扩展为6.0m。

心墙与基础混凝土防渗墙连接时，在相接处设置混凝土基座，基座呈倒“凸”字型，加厚的沥青混凝土心墙座落在基座上，沥青混凝土心墙与基座之间接触面的表面凿毛，喷涂阳离子乳化沥青，待充分干燥后，再涂一层沥青马蹄脂。

混凝土坝共分6个坝段，从右向左依次为3个挡水坝段、2个底孔及溢流表孔坝段、1个引水坝段。

3个挡水坝段长度均为13.0m；2个底孔及溢流表孔坝段长度均为16.8m，每个坝段布置一个底孔，两个坝段中部布置一个开敞式溢流表孔，底孔和表孔共用一个泄槽，泄槽尾部出口采用挑流消能；引水坝段长18．0m，在高程643.70m和652.50m处各布置一个取水口。

混凝土坝坝顶高程为678.53m，防浪墙顶高程为679.73m。

挡水坝段坝顶宽为9.5m，最大坝高37.53m，上游面直立，下游面坡度为1：

0.75，折坡点高程为671.44m，坝顶上、下游各设一1.0m宽悬臂；底孔及溢流表孔坝段最大坝高为45.03m，在每个坝段底部布置一个泄洪排沙底孔，底孔底高程为637.0m，孔口尺寸为4.0mx6.0m（宽x高），孔口前端设置一道检修平板闸门，后端设置一道弧形工作闸门，底孔出口接457.2m长泄槽，泄槽中部设转流导向冲击墩和挑流鼻坎消能；底孔及溢流表孔坝段中溢流表孔堰顶高程为665.4m，采用WES实用堰，溢流净宽为9.0m，采用弧门挡水，挡水高度为8.35m，溢流堰两侧闸墩厚度为3.0m，溢流堰下游与底孔共用一个泄槽；引水坝段最大坝高为45.03m，在高程643.70m和652.50m分别布置两层进水口。

进水口后接引水钢管，采用直径为4.0m的压力钢管，通至电站，从压力钢管上接出4根支管，其中两根DN2800接电站大机组，一根DN1600接电站小机组，一根DN1000接旁通调流阀用于补充下游环境需水量；压力钢管末端管径缩为DN1400，用于林西工业园区供水。

堆石坝右端通过混凝土连接段与混凝土坝连接，连接段顶宽2.0m。

本合同主要包括：

沥青混凝土心墙堆石坝工程、混凝士坝工程、连接段、进水渠、泄槽及其边坡防护工程、电站工程、东台子鱼道工程、坝下引水管线工程、永久道路工程、码头工程以及临时工程等。

一.2水文气象和工程地质资料

一.2.1水文气象

西拉沐伦河流域属中温带大陆性气候，冬季主要受蒙古高压影响，天气寒冷；夏季有东南暖湿气候入境，受下垫面地形条件的影响，形成降雨天气；春秋两季少雨多风是本流域的主要气候特征。

根据该地区林西气象站的多年平均气象资料统计，其气象要素特征如下：

多年平均降水量为384.9mm，年内分配极不均匀，主要集中在6～8月，占全年降水量的73%，其中7月最大，占全年降水量的32.45%；多年平均蒸发量为1925.8mm，5月蒸发最大为339mm，1月蒸发最小为34.6mm；多年平均气温为4.8℃，其中7月最高为21．3℃，1月最低为-13．6℃；多年平均风速2.7m/s，各月多年平均最大风速为3月份平均最大风速为22m/s：

多年平均日照2949.4h；多年平均相对湿度为50%，夏季8月最高为69%，春季最低为37%；多年平均最大冻土深度为210cm：

多年平均最大积雪为23cm。

第二章重点与难点分析及对策

二.1本工程特点

赤峰市林西东台子水库位于西拉木伦河中上游、林西镇东南约50km处，坝址处左岸为林西县新城子镇下场村，右岸为翁牛特旗毛山东乡胡角吐村。

本枢纽工程控制流域面积10764km2，总库容3.21×108m³，为大

（二）型水库，是一座以防洪、供水为主，兼有灌溉、发电、养殖、旅游和改善生态环境等综合利用的枢纽工程。

主要建筑物包括：

沥青心墙堆石坝、混凝土坝（挡水坝段、底孔及溢流表孔坝段、引水坝段）、电站和鱼道等。

水库大坝总长1505.6m，其中堆石坝长1413.0m，布置在右岸山体与左岸山体之间的主河床部位；混凝土坝段长为90.6m，最大坝高45.8m，布置在右岸；沥青心墙堆石坝右端通过混凝土连接段与混凝土坝段连接。

电站位于右岸混凝土坝下游，装有两大一小三台机组和一根供水管。

本工程主要特点：

1、工程所在地对外公路运输条件较好。

坝址距林西县约70km，距巴林右旗大板镇48km，距G303（呼海大通道）7km，场内现有交通路至坝下，对外交通较便利。

2、本工程所在地天然建筑材料储量较为丰富，但开采及运输条件较差。

砂砾料取自右岸上游的苇塘河砂砾料场C区，开采受汛期及丰水期水位变化影响较大，料场距坝址4.1km，需沿河修建临时施工道路，运输条件较差。

堆石料取自右岸下游玄武岩石料场，料场距坝址0.7～2.5km，多气孔、少气孔及致密状玄武岩呈互层状出现，少气孔及致密状玄武岩可作为堆石料，开采难度较大。

沥青混凝土商品骨料场位于坝址西北侧约28km处，储量丰富。

自采骨料场位于右岸上游，上部约6.0m为多气孔状玄武岩，下部4.0m为致密状玄武岩，剥离系数约为0.6，储量满足设计要求；运距约为3.5km，需修建1.5km施工道路。

3、本工程所在西拉沐伦河流域属中温带大陆性季风气候区，受大气环流的影响，在冷暖气团交替控制之下，四季气候变化十分明显。

其特点是：

春季干燥多风沙、夏季炎热短暂少雨、秋季干燥凉爽日温差大、冬季严寒漫长。

二.2本工程重点、难点分析

1、本工程招标文件要求，2018年9月30日进场开工，2019年3月末完成左坝头土石方开挖和右岸混凝土坝段、进水渠及泄槽的土石方开挖，土石方开挖133.8×104m³，严寒季节高强度土石方开挖是本工程施工的一个重点，也是本工程施工的一个难点。

2、本工程混凝土坝顶坝总长90.6m，最大坝高43.5m，由挡水坝段、底孔及溢流表孔坝段、引水坝段组成，共计6个坝段，混凝土总量10.2×104m³，混凝土坝温度控制及防止裂缝是本工程施工的一个重点，也是本工程施工的一个难点。

3、本工程混凝土坝段下游采用清水混凝土涂料进行混凝土防护，保证混凝土坝段下游坝面混凝土的外观质量是本工程施工的一个重点。

4、本工程堆石坝防渗体采用沥青混凝土心墙，心墙质量的好坏直接影响大坝的防渗

效果，关系到项目建设的成败，采用有效的施工技术措施和适用的质量检测控制手段保证心墙的质量是本工程施工的一个重点，也是本工程施工的一个难点。

5、本工程水泥混凝土骨料取自苇塘河砂砾石料场，骨料分级储量满足设计要求，但该料场骨料存在碱活性潜在危害性反应，施工中采取预防及应对措施是本工程施工的一个重点，也是本工程施工的一个难点。

6、本工程砂砾石取自苇塘河砂砾石料场，料场位于水库淹没区内，开采受汛期及丰水期水位变化影响较大，汛期砂砾石料的开采、运输及供应是本工程施工的一个重点。

7、本工程右岸下游玄武岩石料场，多气孔、少气孔及致密状玄武岩呈互层状出现，根据设计要求，少气孔及致密状玄武岩可作为坝体堆石料，选用合理的开挖方式充分开采有用的玄武岩堆石料是本工程施工的一个重点，也是本工程施工的一个难点。

8、本工程位于内蒙古自治区赤峰市境内的西拉木伦河中上游河段上，环境保护和水土保持要求严格，施工中采取可靠的措施，保证环境目标的实现是本工程的一个重点。

二.3对工程重点、难点采用的策略

1、针对本工程严寒季节高强度土石方开挖，施工中主要采取以下措施：

本工程左坝头和右岸混凝土坝段、进水渠及泄槽的土方开挖21.4×104m³、石方开挖112.5×104m³，土石方开挖总量133.8×104m³，月平均开挖强度26.8×104m³，月高峰开挖强度约40.0×104m³，针对严寒季节高强度土石方开挖，施工中主要采取以下措施：

（1）机械设备选择

在严寒冬季钻孔开挖，选择电力为动力源，抗冻性能好的钻机；挖装及运输机械选择性能良好的柴油设备，配足因气温下降造成损坏的易损件，入冬前将柴油、机油、液压油、防冻液彻底清洗后及时更换，气温最低的12月和1月采用-35#柴油；运输道路雪后及时清扫，采取撒砂子、炉渣等防滑措施，必要时运渣车辆装防滑链。

（2）施工程序安排

左坝头和右岸混凝土坝段、进水渠及泄槽的土石方开挖计划在2018年11月1日开始，因开挖工期紧、强度高，在跨河钢栈桥没有搭建完成前，埋设钢筋混凝土涵管修建临时便道进行施工。

2018年11月末完成各部位的土方开挖，12月初至2019年3月末完成各部位的石方开挖。

开挖按平面上分区，立面上从上至下分层开挖，在每个区的每层里划分若干小爆破区进行开挖，使开挖钻爆、机械出渣协调进行，形成流水作业，加快施工进度。

（3）边坡防护措施

开挖出的的边坡采用锚杆挂钢筋网喷混凝土支护，考虑冬季边坡喷混凝土施工难度很大，开挖期间利用主动和被动防护网对边坡进行防护，边坡的锚喷支护在2019年5月末完成。

2、针对混凝土坝温度控制及防止裂缝，施工中主要采取以下措施：

混凝土坝大体积混凝土的温度控制严格按照招标技术文件及相关施工规范执行，对混凝土原材料、配合比优化、生产运输、入仓浇筑、覆盖保温、通水冷却及洒水养护等全过程进行质量控制，合理安排混凝土施工浇筑顺序及施工时间，混凝土坝温度控制及防止裂缝主要采取措施：

（1）优化混凝土配合比设计提高抗裂能力

混凝土开始浇筑前，充分地进行大坝混凝土施工配合比优化设计，减少混凝土单位水泥用量。

选用中、低热硅酸盐水泥，国标二级优质粉煤灰和优质高效缓凝减水剂，设计允许范围内尽量多掺粉煤灰，减少混凝土水化热温升，提高混凝土的抗裂能力。

（2）合理控制浇筑层厚度及层间浇筑间隔

各坝段混凝土浇筑采用薄层短间歇均匀上升，各坝段基础约束区混凝土浇筑分层厚度不超过1.0m，约束区以上浇筑分层厚不超过3.0m，层间浇筑间隔时间控制在7～10d。

（3）混凝土拌制及运输

在拌合系统的堆料仓、集料斗的上方搭设遮阳棚，铺设遮阳、防晒材料防止太阳光直接照射骨料升温，适当降低骨料的拌和温度；同时拌和系统采取一定的制冷措施进行混凝土的拌和，确保高温季节混凝土的浇筑温度不超过设计规定要求。

混凝土运输过程中，配备数量满足浇筑强度需要的车辆，同时对运输车辆增设隔热和防晒设施，防止混凝土运输过程中温度回升。

混凝土运输车辆进入拌合楼前，采用冷水冲洗车厢、降低车厢钢板温度；运输道路经常保养，确保车辆运