王鳳軍 任金明
(中國水電顧問集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院,浙江杭州 310014)
苗尾水電站位于云南省大理州云龍縣舊州鎮(zhèn)境內(nèi)的瀾滄江河段上。樞紐建筑物主要由礫質(zhì)土心墻堆石壩、溢洪道、沖沙兼放空洞、引水系統(tǒng)、發(fā)電廠房等組成,裝機(jī)容量1400MW。
大壩、廠房施工導(dǎo)流采用斷流圍堰、隧洞導(dǎo)流方式。其中導(dǎo)流隧洞共兩條,布置于壩址左岸。
1#導(dǎo)流隧洞全長1174.50m,縱坡0.173%。2#導(dǎo)流隧洞全長1069.82m,縱坡0.190%。
兩條導(dǎo)流隧洞均采用城門洞型斷面,全斷面混凝土襯砌,凈斷面尺寸13.0m×15.0m(寬×高),頂拱角度120°。
1#、2#導(dǎo)流隧洞進(jìn)出口同高程布置,進(jìn)口高程1302.00m,出口高程1300.00m。
根據(jù)施工總進(jìn)度安排,2011年11月上旬截流,利用2#導(dǎo)流隧洞過流;2012年3月31日1#導(dǎo)流隧洞具備過流條件,汛期利用 1#、2#導(dǎo)流隧洞過流。據(jù)此,導(dǎo)流洞施工導(dǎo)流程序及標(biāo)準(zhǔn)如下。
一期導(dǎo)流:2009年9月1日~2011年11月30日為一期導(dǎo)流階段。本階段由 1#、2#導(dǎo)流隧洞進(jìn)出口圍堰擋水,河床泄流。導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為全年10年一遇洪水,流量為6130m3/s。
二期導(dǎo)流:2011年12月1日~2012年3月31日為二期導(dǎo)流階段。本階段由1#導(dǎo)流隧洞進(jìn)、出口圍堰及大壩上游圍堰擋水,2#導(dǎo)流隧洞過流。導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為枯期12月~次年3月10年一遇洪水,流量為861m3/s。
(1)進(jìn)口一期圍堰。
1#、2#導(dǎo)流隧洞進(jìn)口一期圍堰主要利用左岸底線公路作為預(yù)留巖埂,堰面高程1318.00m,采用帷幕灌漿防滲。
(2)出口一期圍堰。
為了不占壓導(dǎo)流隧洞出口結(jié)構(gòu),并保證2#導(dǎo)流隧洞過流后對 1#導(dǎo)流隧洞出口圍堰不產(chǎn)生較大影響,出口一期圍堰采用單洞單獨(dú)布置形式。其中1#導(dǎo)流隧洞出口圍堰采用混凝土重力式,堰基采用帷幕灌漿防滲,堰頂高程1312.50m。2#導(dǎo)流隧洞出口圍堰采用洞內(nèi)預(yù)留巖埂,堰體采用帷幕灌漿防滲,堰頂高程1312.50m。
圖1 進(jìn)口一期圍堰
圖2 出口一期圍堰
(1)進(jìn)口二期圍堰。
采用L形重力式混凝土圍堰,布置在1#導(dǎo)流隧洞進(jìn)口底板齒墻外側(cè),堰頂高程1318.00m。圍堰一側(cè)與1#、2#導(dǎo)流隧洞進(jìn)口中隔墩相連,另一側(cè)與 1#導(dǎo)流隧洞進(jìn)口上游側(cè)邊坡連接,采用帷幕灌漿防滲。
圖3 進(jìn)口二期圍堰
(2)出口二期圍堰。
采用L形重力式混凝土圍堰,布置在1#導(dǎo)流隧洞出口底板齒墻外側(cè),堰頂高程1311.00m。圍堰一側(cè)與 1#、2#導(dǎo)流隧洞出口隔墻貼坡混凝土相連,另一側(cè)與1#導(dǎo)流隧洞出口左導(dǎo)墻混凝土相連,采用帷幕灌漿防滲。
圖4 出口二期圍堰
導(dǎo)流隧洞是控制本工程發(fā)電工期的關(guān)鍵線路項(xiàng)目,為避免進(jìn)、出口施工與洞身施工的干擾,并盡量縮短工期,在導(dǎo)流隧洞進(jìn)口上游、出口下游各布置 1條施工支洞。其中 1#施工支洞主洞長320.25m,上岔洞長 128.09m。2#施工支洞主洞長319.64m,上岔洞長105.25m。2條施工支洞均為城門洞型斷面,凈斷面尺寸為7.0m×6.5m(寬×高)。另在導(dǎo)流隧洞中部布置聯(lián)通洞,為城門洞型斷面,凈斷面尺寸為7.0m×6.5m(寬×高),見圖5。
導(dǎo)流隧洞開挖出渣路線為:開挖工作面→1#施工支洞(或2#施工支洞)→左岸低線道路→上游臨時交通橋→右岸沿江道路→苗尾寨棄渣場。
導(dǎo)流隧洞洞身段混凝土運(yùn)輸路線為:廠房工程混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)→下游永久交通橋→左岸低線道路→2#施工支洞→混凝土澆筑工作面。
圖5 苗尾水電站導(dǎo)流洞及施工通道布置圖
導(dǎo)流隧洞進(jìn)出口開挖分兩期進(jìn)行,一期進(jìn)行1320.00m(出口為1318.00m)高程以上部分的開挖,利用左岸低線道路及其分岔的道路進(jìn)行;二期進(jìn)行1320.00m(出口為1318.00m)高程以下部分開挖,利用左岸低線道路分岔的下基坑臨時道路進(jìn)行。
進(jìn)水塔混凝土在進(jìn)口明挖及洞身1#施工支洞上游段開挖完成后進(jìn)行施工,先施工進(jìn)水塔底板混凝土,再進(jìn)行底板固結(jié)灌漿施工,然后自下而上逐層澆筑進(jìn)水塔混凝土至 1335.50m高程后進(jìn)行門槽安裝,門槽安裝后繼續(xù)澆筑混凝土至1344.00m高程。
進(jìn)口引渠、導(dǎo)墻混凝土待進(jìn)口明挖完成后同進(jìn)水塔混凝土一起進(jìn)行澆筑施工,按先底板后邊墻的順序澆筑;出口引渠、導(dǎo)墻混凝土待出口明挖完成后進(jìn)行澆筑施工,按先底板后邊墻的順序澆筑。
導(dǎo)流隧洞進(jìn)出口采用自上而下分層開挖,分層高度6~10m,洞臉部位部分為直立邊坡,為有效控制邊坡的圍巖穩(wěn)定,減小爆破對進(jìn)出口圍巖的擾動,分層高度控制在4.0m以下。
覆蓋層采用反鏟開挖,推土機(jī)集料;石方開挖采用潛孔鉆輔以手風(fēng)鉆鉆孔爆破,推土機(jī)集料,2m3挖掘機(jī)配20t自卸汽車出渣,渣料運(yùn)至苗尾寨棄渣場。為保證開挖邊坡穩(wěn)定和施工期安全,支護(hù)緊跟開挖進(jìn)行,錨噴支護(hù)滯后開挖面不大于 10m,錨索支護(hù)滯后開挖面不大于30m。
導(dǎo)流隧洞進(jìn)出口混凝土由廠房工程混凝土系統(tǒng)供料,采用 6m3混凝土攪拌車運(yùn)至吊運(yùn)點(diǎn),進(jìn)口采用塔機(jī)配1m3或3m3吊罐入倉澆筑,出口采用溜槽或泵送入倉。
導(dǎo)流隧洞斷面尺寸大、地質(zhì)條件差,為確保安全,參考類似工程,洞身段擬分三層進(jìn)行開挖支護(hù)。
上層控制高度 8.0~9.0m,開挖斷面面積約102~140m2。
中層控制高度7.15~10.15m,開挖斷面面積約105~200m2。
下層為保護(hù)層開挖,控制高度2.0m,開挖斷面面積約30~42m2。洞身襯砌混凝土分為底板和邊頂拱兩次澆筑成型,按先底板后邊頂拱的順序進(jìn)行混凝土澆筑施工。
上層開挖Ⅴ類圍巖采用預(yù)留核心土法,采用手風(fēng)鉆或風(fēng)鎬分部開挖分部支護(hù),先開挖周邊進(jìn)行鋼支撐等支護(hù),再開挖中部核心土。Ⅳ類圍巖采用分區(qū)開挖法,分左、右兩區(qū)分別開挖支護(hù),三臂鑿巖臺車鉆孔配手風(fēng)鉆鉆孔。Ⅲ類圍巖采用全斷面開挖法,三臂鑿巖臺車鉆孔配手風(fēng)鉆鉆孔。上層開挖采用3~4m3側(cè)卸裝載機(jī)配20t自卸車出渣。
中層開挖采用梯段爆破,兩側(cè)預(yù)留保護(hù)層,圍巖梯段采用液壓鉆鉆孔,保護(hù)層采用潛孔鉆鉆孔,出渣采用1~2m3反鏟配20t自卸車。下層開挖采取水平光爆,手風(fēng)鉆鉆孔,出渣采用3~4m3側(cè)卸裝載機(jī)配20t自卸車。
導(dǎo)流隧洞洞身段混凝土由廠房工程混凝土系統(tǒng)供料,采用 6m3混凝土攪拌車運(yùn)至澆筑點(diǎn)。邊頂拱漸變段混凝土采用鋼管腳手架配定型鋼拱架澆筑,洞身典型斷面采用邊頂鋼模臺車澆筑。底板混凝土根據(jù)施工通道要求,分為全輻或半輻澆筑。