沥青混凝土心墙坝工程坝体填筑施工方案-secret

-1-新疆xxxx水电站沥青混凝土心墙坝工程坝体填筑施工方案1.概述xx水电站工程位于新疆xx县境内的xx河一级支流xx河上，是xx河流域xx水力发电规划中“三库六级”中的第五个梯级电站。xx水电站水库坝址距xx河汇合口18.36km，距xx县20km，距xx市139km。工程建设任务是发电和承担上游xx水电站的发电反调节，电站建成后能向北疆电网提供3.50亿kW•h的电量，承担电力系统的基荷。xx水电站工程为Ⅱ等大（2）型工程。建筑物级别：大坝、溢洪洞、泄洪洞、发电引水洞进口为2级建筑物；发电洞及电站厂房为3级建筑物；临时建筑物为4级。枢纽工程在河床布置沥青混凝土心墙坝，右岸布置导流兼泄洪洞、表孔溢洪洞，发电引水洞及厂房。本工程沥青混凝土心墙坝坝顶高程1307.60m，防浪墙顶高程1308.80m，建基面高程1216.5m，最大坝高91.1m。坝顶宽度为10m，坝长439m。上游坝坡1:2.25，下游坝坡1:1.8，下游坡设10m宽、纵坡为8%的“之”字形上坝公路。下游坝坡设预制网格梁，网格梁内填种植土种植草皮护坡，预制网格外框为正方形，边长为4.5m，外框预制梁横断面尺寸为：250×140mm（宽×高），内部预制网格梁横断面尺寸为：70×140mm（宽×高），长度为1m，拼成棱形状，棱形边长为1m。上游坝坡采用素混凝土护坡，护坡厚0.25m，混凝土标号：C25，护坡范围由坝顶至1282m高程，其下采用抛石护坡，厚1.0m。坝体填筑分区从上游至下游分为：上游砂砾料区、上游过渡料区、沥青混凝土心墙、下游过渡料区、下游砂砾料区、下游利用料区、下游排水棱体区。⑴上、下游砂砾料区采用C4砂砾料场填筑，最大粒径小于600mm，级配连续。⑵上、下游过渡料区位于沥青混凝土心墙上、下游侧，起到一定的支持和保护沥青混凝土心墙的作用，上、下游过渡层水平宽度均为3m，等宽布置，过渡层填筑至心墙顶部，底部填筑在建基面上。过渡料要求：最大粒径小于80mm，小于5mm粒径含量为25～40％，小于0.075mm粒径含量小于5％。过渡料采用C4料场砂砾料筛分加工而成。⑶沥青混凝土心墙沥青混凝土心墙采用垂直布置，将墙体轴线偏向上游侧，以便与坝体防浪墙连接，-2-沥青混凝土心墙防渗体轴线距坝轴线的距离为3.0m。沥青混凝土心墙的厚度由顶厚0.4m台阶式变至底厚0.8m，底部与混凝土基座接触处厚度由0.8m台阶式变为2m。心墙顶与防浪墙底连接，心墙顶高程为1307.40m。沥青混凝土骨料采用P2灰岩料场开采加工料，填料从附近水泥厂就近购买。心墙基座采用混凝土结构，布置在心墙底部，基座宽度分为4m和8m两种，厚0.8m，沥青混凝土心墙与基座间铺设一层沥青马蹄脂厚1cm，心墙与混凝土基座之间采用铜片止水，沿心墙轴线布置。⑷下游利用料区采用坝基及各建筑物爆破或开挖的石料，最大粒径大于600mm。⑸棱体排水区棱体排水区位于坝下游坡脚处，顶高程为1231.50m，底部座落于河床基岩上，顶宽6m，上游坡度1:1，下游坡度与坝坡相同为1:1.8。上游设过渡层及反滤层，各层厚均为2m。2.施工平面布置2.1施工道路坝体填筑道路根据现场实际情况，分为坝前上坝道路和坝后上坝道路。坝前道路主要满足上游围堰的填筑，坝后道路主要满足大坝心墙两侧的过渡料、砂砾料、反滤料（Ⅰ、Ⅱ）、排水料、坝前抛石护坡填筑及围堰心墙两侧的过渡料填筑。具体道路见《坝体填筑道路布置图》。上坝施工道路及运输强度序号道路类别道路名称长度运输坝料名称运输方量1坝前道路1#道路、3#桥、9#道路1.9KmC2料场砂砾料、上游可利用料场45万m32坝后道路5#道路、2#道路、3#道路、下基坑道路及坝后“之”字路4.5KmC4料场砂砾料、过渡料、反滤料、排水料、坝前抛石442万m3坝内沿上下游横穿沥青混凝土心墙采用自制整体式钢栈桥法，如图2.1，钢栈桥加工安装两座，形成回路，其桥台为I20工字钢，桥面为I20工字钢和钢板（厚5mm），长6.0m，宽3.0m，重5.0t。-3-图2.1横穿沥青心墙钢栈桥2.2施工用风坝体填筑用风主要为基础面及地质缺陷部位的清理，我部计划采用1台21m3油动空压机移动供风。2.3施工用电照明用电布置，分别在左右岸EL1307.6m处各安置两台高亮度海洋王照明灯(2Kw)，在心墙位置沿坝轴方向上放置两台移动照明灯，满足沥青心墙及大坝填筑夜间施工。坝面其它施工用电由2台400KV·A变压器及右岸800KV·A变压器引出，在坝面设置配电柜。2.4施工用水本工程施工用水采取坝后建泵站集中抽水，主要为文明施工用水，由我部洒水车供给。3.主要工程量坝体填筑主要工程量见下表坝体填筑主要工程量序号坝料填筑位置坝料名称单位方量1上游围堰砂砾料万m377.252过渡料万m34.213抛石护坡万m32.854大坝坝体砂砾料万m3367.745过渡料万m317.686反滤料Ⅰ万m30.1758-4-序号坝料填筑位置坝料名称单位方量7大坝坝体反滤料Ⅱ万m30.17668排水料万m31.6139可利用料万m3204.坝体填筑施工方案坝体填筑根据总体工期、2011年度汛、蓄水等关键节点要求对坝体填筑进行分期分区填筑：本工程大坝填筑主要分五期进行填筑，五期填筑主要包括如下：Ⅰ期：2010年10月15日～2011年11月16日大坝截流以前主要进行上游围堰及坝下游左右岸坡小断面填筑，填筑道路主要采用原开挖1#、2#施工道路进行上坝，填筑总量为35.29万m3。.Ⅱ期:2010年12月1日～2011年4月30日，进行上游围堰及坝体全断面填筑，上游围堰填筑至1266.5m，满足度汛要求，填筑施工道路采用坝前1#及9#施工路进行填筑，填筑方量72.6万m3；大坝全断面填筑至1238m，填筑道路主要采用原开挖1#、2#施工道路进行上坝，填筑方量77.6万m3。Ⅲ期：2011年5月1日～2011年7月31日，坝体全断面填筑至1272m，坝前小断面填筑至1276m，填筑施工道路采用2#施工路及坝后“之”字路进行坝体填筑，填筑工程量197.7万m3。Ⅳ期：2011年8月1日～2011年9月30日，坝体全断面填筑至1298.5m，填筑施工道路采用2#施工路及坝后“之”字路进行坝体填筑，填筑工程量95.1万m3。Ⅴ期：2011年10月1日～2011年10月31日，坝体全断面填筑至1306.5m，完成大坝主体填筑，填筑施工道路采用2#施工路及坝后“之”字路进行坝体填筑，填筑工程量8.59万m3。坝顶结构2012年5月1日～2012年5月5日施工，填筑工程量0.44万m3。以上坝体填筑总方量为387.74万m3（坝体砂砾石填筑及利用料填筑总量）。填筑时，靠近上、下游坝坡部位适当超填、超碾，坝体每上升2～3m采用反铲按设计坡线削坡一次。坝体上升2～3m后，安排在采取安全防护措施的情况下进行坝坡护坡施工。上游围堰坝料填筑主要由C2、C4料场开采及业主指定的可利用料区开采，坝体填筑料主要在C4料场开采，其次为业主指定的可利用料区开采。坝料开采主要采用1.6m3挖掘机挖装，20t自卸汽车运输，运至坝面后按设计厚度摊-5-铺并用推土机整平，振动碾碾压至设计要求。5.坝体填筑施工方法大坝填筑遵循均衡平起的原则进行，坝体填筑，总体上遵循与沥青混凝土心墙碾压全断面平起均衡上升的施工方法。对坝壳料，根据坝面面积大小及各类坝料分序、分区的不同，将坝面沿坝轴线方向按50～100m分成若干个单元。在各单元依次完成填筑的各道工序，使各单元上所有工序能够连续流水作业。各单元之间进行鲜明标识，标明摊铺、碾压、检验等工作状态，以避免超压或漏压。-6-5.1大坝填筑工艺流程5.2坝料开采加工与平衡5.2.1料场概况本工程利用料堆放场为业主指定十四局隧洞开挖利用料，堆存于坝后右岸，利用料约20万m3，坝体各种填筑料共计491.694万m3。砂砾石料来源于C2、C4砂砾料场。上游围堰填料主要来源于C2砂砾石料场：位于xx坝址的右岸Ⅱ级阶地上，距离坝址直线距离0.7～1.4km，为第四系上更新统（Q3al）冲积物，岩性为含漂石的砂砾石层，地下水埋藏浅。砂砾石料主要来源于C4砂砾料场，C4料场位于坝址左岸下游Ⅵ级阶地上，为草地，距离坝址直线距离2.9-3.7km，无用层薄，有用层厚，无地下水干扰，开采方便。料场上部多覆盖Q3风积低液限粉土，平均厚度1.5m；下部砂卵砾石层中，上部有0.5m～1.0m厚的风化层，须剥离，因此，C4砂砾石料场上覆无用层平均厚度约2.0～2.5m，下部有用层勘探厚度50m，储量900万m3。5.2.2料场复查根据对C4砂砾料场的复勘核查，C4料场距离坝址直线距离4.3km，粘土层厚度：1.2m～5.0m；无用层（粘土层、土石混合层及胶结层）厚度：1.5m～9.8m；下部有用层勘探厚度50m，储量约745万m3。测量放样各类坝料分界线心墙线沥青混凝土心墙及过渡料施工坝料开采、运输、卸料、摊铺、坝料碾压各类坝料中超径石处理及界面分离料处理、坑检取样N基础面清理与验收N-7-根据对C2砂砾料场的复勘核查，C2料场距离坝址直线距离1.5km，粘土层厚度0.7m～1.5m；探明可利用厚度7.83m～8.5m，储量约24万m3。5.2.3料场规划5.2.3.1料场剥离：根据C4料场地势平缓，面积较大的特点并结合上坝工期及强度安排综合考虑。C4料场顶部覆盖层采用一次性剥离，1.6m3反铲装车20t自卸车配合拉运至开采区外进行堆存；C4料场过渡料开采区范围较小，采用1.6m3反铲自上而下一次剥离，剥离的覆盖层用于过渡料开采施工道路的修筑。5.2.3.2分区开采：C4料场根据开采时段、面积、数量、强度及机具不同，将料场分作四个开采区，其中三个开采区为坝壳料开采区，每个区以独立工作面分作4个台阶（台阶高度4~5m）立面交替进行开采。一个开采区作为过渡料开采区，进行过渡料开采及加工。5.2.4料场开挖（1）清表：砂砾料开采前，首先由220HP推土机进行水平清表。由1.6m3挖掘机装料，20t自卸汽车拉运至弃渣场。（2）砂砾石料开采：主要由1.6m3挖掘机分层开采，20t自卸汽车拉运至填筑区。（3）施工机具配置：1.6m3反铲挖掘机17台，20t自卸汽车130辆。5.2.5坝料加工（1）过渡料加工过渡料根据料场复查资料，在C4料场选取适当位置进行开采，1.6m3挖掘机挖装，20t自卸汽车运输至蓖条筛作业平台；经蓖条筛过滤后，3m3装载机配20t自卸汽车运输至堆存场；填筑时3m3装载机装，20t自卸汽车运输至填筑作业面。（2）排水棱体料加工排水棱体料采用过渡料加工的超径石，3m3装载机收集、堆存、装车，填筑时3m3装载机装，20t自卸汽车运输至填筑作业面。（3）反滤料加工①粒径150mm～80mm反滤料利用过渡料超径石加工，在20t自卸汽车上架设自制蓖条筛，蓖条筛间距165mm，1.6m3挖掘机装。②粒径80mm～5mm反滤料利用加工好的成品过渡料，在过渡料堆放场人工筛分制备，堆放于过渡料附近，填筑时采用3m3装载机装，20t自卸汽车运输至填筑区。-8-5.2.6坝料平衡计划本工程坝体填筑总量491.694万m3，其中过渡料21.89万m3，反滤料3523.9m3，排水棱体料16130m3，砂砾石填筑料444.99万m3；利用料20万m3。除利用料外，所有填筑料均来自左岸C4、C2料场。坝体砂砾石料填筑总量444.99万m3，砂砾石料自然方到压实方系数取0.88，损耗按0.03计算,则坝壳料开采自然方砂砾石料为462.62万m3。坝体过渡料填筑总量17.68万m3，上游围堰过渡料填筑4.21万m3，合计共需过渡料21.8905万m3，过渡料在C4料场取料，进行加工，根据地质资料，C4料场砂砾石级配为粒径150mm含量5.73%，粒径150～80mm含量15.06%，粒径80～40mm含量约占21.38%，粒径40～20mm含量约占15.94%，粒径20～5mm含量约占17.29%，粒径＜5mm含量约占24.6%；经计算，实际可利用率为79.21%，以此计算毛料共需开采2