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林芝水電站工程施工加固工程技術案例分析
快易收口網(wǎng)模板英文名稱為Fast-EZ High-ribbed Form-work。該網(wǎng)模板是由熱鍍鋅鋼板制成,網(wǎng)眼及筋均為機制成型,首先將熱鍍鋅鋼板切割、沖壓出網(wǎng)眼,然后軋制出筋,同時將中間部分熱鍍鋅鋼材料拉伸形成拉制金屬網(wǎng)?煲收口網(wǎng)是一種永久性模板,主要由網(wǎng)眼部分及U型截面的加強筋兩部分組成?煲资湛诰W(wǎng)可以作為加強受力筋澆筑在混凝土中,和混凝土共同受力并與混凝土連在一起形成粘結(jié)表面。這種粘結(jié)表面無需經(jīng)過任何處理就可與新澆筑的混凝土相粘接。快易收口網(wǎng)模板主要用來形成混凝土的施工縫。其構造見圖1.1。
工程概況
XXX縣城防洪堤分河北防洪堤和河東防洪堤。河北防洪堤起于XX擋水壩左岸,至XXXX止,全長8.6公里;河東防洪堤始于XXXXX400米左右(XXX山腳下的XXX),止于XX鄉(xiāng)的塔下,全長1.9公里。本施工組織設計為河北防洪堤XXXX至XXX段Ⅺ標段,樁號為3+927.26~4+346.03,全長約418米。本工程工期緊,任務重。
1.1.1 工程位置及建筑物特性
XX水電站位于四川省甘孜州XX縣境內(nèi),電站工程區(qū)位于金沙江一級支流定曲河左岸的大支流碩曲河中下游,為碩曲河XX縣境內(nèi)干流河段上規(guī)劃的第三個梯級電站,其上游梯級為待建的娘擁水電站,下游梯級為待建的洞松水電站。
本工程首部樞紐閘壩址距尾部樞紐廠房約17km,首部樞紐閘壩距下游俄扎大橋約500m,廠址距XX縣城約1km。
碩曲河兩岸坡陡谷深,無航運、漂木要求,也不承擔下游防洪任務,主要任務是發(fā)電,兼顧下游減水河段生態(tài)用水。電站采用引水式開發(fā),電站裝機規(guī)模120MW。
XX縣位于甘孜州西南部,東與稻城縣接壤,南鄰云南省香格里拉縣,西靠巴塘、得榮兩縣,北連理塘縣。XX距省會成都853km,距昆明928km。
XX電站引水隧洞布置6條(由北向南依次為1號、2號、3號、4號、5號和6號施工支洞),分布在引水隧洞的右側(cè)。施工支洞斷面均按單車通行的要求設計,1#~5#施工支洞為4.5×5.25m(寬×高,半圓拱城門洞型)。
1.1.2 水文氣象和工程地質(zhì)
1.1.2.1水文氣象
XX電站位于碩曲河的中游,是碩曲河規(guī)劃一庫六級梯級開發(fā)的第三個梯級,電站壩址的控制流域面積為4038km2,廠址的控制流域面積為4371km2。
碩曲河為定曲河左岸一級支流,也是定曲河大的支流,碩曲河發(fā)源于理塘縣克日則洼,為由北向南流向,在古學大橋處匯入定曲河,河道全長279km,流域面積6735km2。碩曲河在得榮境內(nèi)稱許曲河,在云南境內(nèi)稱東旺河。
定曲河是金沙江上段左岸一級支流,發(fā)源于理塘縣沙魯里山主峰格聶山西麓,自北向南流向,經(jīng)理塘縣、巴塘縣、XX縣和得榮縣,在古學以下匯入金沙江。河道全長226km,流域面積12213km2。
定曲河流域現(xiàn)有水利工程為XX縣瑪依河跨流域引水工程。其取水口位于瑪依河中游熱打鄉(xiāng)加斯村下游約3.5km處,控制流域面積938 km2,設計引用流量6.8m3/s,經(jīng)隧洞引水至碩曲河流域,有灌溉和發(fā)電任務。其發(fā)電尾水在XX水電站廠址下游注入碩曲河。2、對外交通
該工程對外交通便利,堤頂有簡易公路與城區(qū)公路相連,施工條件較好。
主要工程項目和工程量
本工程施工項目有:堤腳拋石固腳、堤身土方填筑、C15鋼筋砼防浪墻、C15砼防洪墻,M7.5漿砌石擋土墻。
由于XX電站距離XX縣氣象站近,海拔高程約為2920m,與XX縣氣象站海拔高程2880m為接近,因此選用XX氣象站作為依據(jù)站。根據(jù)XX縣氣象站多年實測資料統(tǒng)計,該地區(qū)多年平均氣溫10.7℃,極端高34.4℃,極端低-14.4℃,多年平均降水量471.1mm,降水主要集中在6月~9月,該段時間降雨占年降雨量的87%左右,多年平均蒸發(fā)量2257.1mm,多年平均風速2.7m/s。降雨大于5mm的天數(shù)年均32天,大于10mm的為15天,其中6~9月分別為23天、13天。XX氣象站氣象要素統(tǒng)計成果見下表。
1.1.2.1工程地質(zhì)
引水隧洞穿越的地層主要由三疊系上統(tǒng)拉納山組上段(T3l2)黑色炭質(zhì)板巖與粉砂質(zhì)板巖互層,夾砂巖和煤線,局部見泥灰?guī)r;三疊系上統(tǒng)拉納山組下段(T3l1)灰色厚層砂巖夾板巖;三疊系上統(tǒng)圖姆溝組(T3t)深灰色板巖與砂巖互層,夾灰?guī)r透鏡體。根據(jù)《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》圍巖工程地質(zhì)分類標準,結(jié)合巖性、風化、卸荷、巖體結(jié)構及巖層與洞軸線夾角、地下水活動情況等,將引水隧洞圍巖劃分為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共四類。各支洞地質(zhì)情況如下:
(1)1號施工支洞
1號施工支洞位于引水隧洞上游段,支洞洞軸線方向為SE138.6°,于引水隧洞樁號2+169.3m相接,洞口高程為2928m,洞長352.1m,底板坡降為-4.51%。進口洞臉邊坡坡度30°左右,洞身巖體為三疊系上統(tǒng)拉納山組上段(T3l2)極薄層的泥質(zhì)板巖,夾砂質(zhì)板巖,板巖單層厚度在1~3cm,巖層產(chǎn)狀為NW355°NE ∠82°,強風化帶厚10~15m,洞軸線與巖層走向夾角在35°左右。主要發(fā)育兩組裂隙:①NW280~290°SW∠35~40°,微張,充填泥,間距30~40cm,發(fā)育長度4~5m;②NW270~280°SE∠40~50°,微張,充填泥,間距50~80cm,發(fā)育長度1~3m。
樁號0+000~0+0+050.6m為明挖段,表層分布有5~8m厚的冰水堆積碎石土,下伏基巖為強風化的泥質(zhì)板巖,裂隙發(fā)育,洞口段應對覆蓋層和強風化巖體采取挖除措施,洞臉開挖邊坡穩(wěn)定性較差,建議洞口上部及兩側(cè)覆蓋層的開挖坡比為1:1.2,強風化的泥質(zhì)板巖開挖坡比為1:0.75,對洞口鎖固襯砌后進洞,對洞臉掛網(wǎng)+噴混凝土支護,在頂部做好排水溝進行排水。
樁號0+050.6~0+120m段:巖石為弱風化~微風化的極薄層泥質(zhì)板巖。洞身位于地下水之上,上覆巖體厚度在20~60m,裂隙發(fā)育,且發(fā)育方向與洞軸線方向呈小角度相交,對洞室邊墻不利,洞身巖體以穩(wěn)定性差的Ⅳ~Ⅴ類圍巖為主。
樁號0+120~0+352.1m段:巖石為微風化~新鮮的極薄層~薄層狀泥質(zhì)板巖夾砂質(zhì)板巖。洞身大部分位于地下水位以下,上覆巖體厚度60~100m,裂隙較發(fā)育,洞身巖體以穩(wěn)定性較差的Ⅳ類圍巖為主,局部為Ⅲ類圍巖。
(2)2號施工支洞
2號施工支洞位于水洼鄉(xiāng)鄉(xiāng)政府下游側(cè)山坳,支洞洞軸線方向為SE125.1°,于引水隧洞樁號5+119.9m相接,洞口高程為2900m,洞長393.9m,底板坡降為1.18%。進口邊坡坡度約40°,洞身巖體為三疊系上統(tǒng)拉納山組上段(T3l2)中厚層砂巖夾薄層砂質(zhì)板巖,巖層產(chǎn)狀為NW340°SW ∠75°,強風化帶厚3~5m,洞軸線與巖層走向夾角在30°左右。主要發(fā)育三組裂隙:①NE50~76°NW∠25~48°,閉合,發(fā)育長度小于1m,間距10~40cm;②NE12°SE∠27°,張開,充填巖屑,發(fā)育長約5~10m;③NW335°SW∠37°,張開,充填泥,發(fā)育長度5~10m。裂隙主要以中緩傾角為主,對頂拱圍巖穩(wěn)定不利,開挖時易產(chǎn)生掉塊,建議加強錨桿支護措施。
樁號0+000~0+035.7m段:洞口段為崩坡積層,厚度1~3m,下伏基巖為強風化的砂質(zhì)板巖,厚度在3~5m。建議對洞口覆蓋層和強風化巖體采取挖除處理。覆蓋層的開挖坡比為1: 1.2,強風化巖體的開挖坡比為1:0.75,并對洞臉鎖口噴混凝土支護,在洞臉頂部做截水溝,做好排水。
樁號0+035.7~0+094.7m段:巖石為弱風化~微風化的砂質(zhì)板巖、砂巖。洞身位于地下水位之上,上覆巖體厚度在20~50m,裂隙較發(fā)育,洞身巖體以穩(wěn)定性較差的Ⅳ類圍巖為主。
樁號0+094.7~0+393.9m段:巖石為微風化~新鮮的中厚層砂巖夾薄層砂質(zhì)板巖,洞身大部分位于地下水位以下,上覆巖體厚度50~200m,裂隙較發(fā)育,洞身巖體以穩(wěn)定性較好的Ⅲ類圍巖為主。
(3)3號施工支洞
3號施工支洞位于雨洼村上側(cè)的冰水堆積階地上,支洞洞軸線方向為SE142.9°,于引水隧洞樁號7+932.2m相接,洞口高程為2932m,洞長599.7m,底板坡降為-5.75%。進口段為平緩的冰水堆積物,后側(cè)山坡坡度55~60°,洞身巖體為三疊系上統(tǒng)拉納山組上段(T3l2)極薄層泥質(zhì)板巖,巖層產(chǎn)狀為NW330°NE∠40~50°,強風化帶厚約20m,洞軸線與巖層走向呈小角度相交,夾角小于20°左右。主要發(fā)育四組裂隙:①NE60~70°NW∠60~80°,微張,充填鈣質(zhì)膠結(jié),間距30~40cm;②NE20~30°SE∠70°,閉合,發(fā)育長度30~50cm;③EW S∠50~60°,微張,充填鈣質(zhì)、石英細脈,發(fā)育長度5~10m,間距50~100cm;④NW310~330°SW∠70~90°,微張,充填碎屑,間距30~100cm。
施工條件
1、水文氣象條件
該工程地處亞熱帶季風濕潤氣候區(qū),氣候溫和,雨量充沛,四季分明;多年平均降水量1530.7毫米,多年平均氣溫18.2℃,多年平均大風速16米/秒;歷年平均降雨主要集中在4~9月,其特點是強度大,雨量多,降雨量約占全年的63%。
樁號0+000~0+070.6m段為明挖段,表層為厚約30~40m的冰水堆積碎石土,上部松散,下部中密;下伏基巖為強風化的極薄層泥質(zhì)板巖,裂隙發(fā)育。洞口段應對冰水堆積碎石土和強風化巖體采取挖除處理,洞臉開挖邊坡穩(wěn)定性較差,建議對洞口上部覆蓋層的開挖坡比為1:1.2~1:1.5,強風化的泥質(zhì)板巖開挖坡比為1:0.75,并掛網(wǎng)+噴混凝土支護,在開挖頂部應做好排水溝進行排水。進洞前做好洞臉錨固及襯砌處理措施,對明挖段形成的土質(zhì)邊坡應做好支護措施。
樁號0+070.6~0+160m段:巖石為弱風化~微風化的泥質(zhì)板巖。洞身位于地下水位之上,上覆巖體厚度在15~80m,裂隙較發(fā)育,洞身巖體為穩(wěn)定性差的Ⅳ~Ⅴ類圍巖。
樁號0+160~0+595.7m段:巖石為微風化~新鮮的泥質(zhì)板巖,洞身大部分位于地下水位以下,上覆巖體厚度80~400m,裂隙較發(fā)育,洞身巖體為穩(wěn)定性較差的Ⅳ類圍巖為主。
近幾年來,在鋼一混凝土組合結(jié)構中,壓型鋼板被開始用來作為樓板的永久性模板,與現(xiàn)澆混凝土樓板層共同受力工作。既可代替模板又可承受部分拉力作用,還可免去二次抹灰、找平等工序,直接吊頂裝飾。壓型鋼板支護成型的樓板結(jié)構習慣上被稱為結(jié)構樓承板結(jié)構。在鋼一混凝土組合結(jié)構中,壓型鋼板被直接鋪設在安裝完成的結(jié)構鋼梁上.壓型鋼板的示意圖如下圖1. 2~I. 4所示:
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