董箐水电站厂房施工技术综述.doc

'董箸水电站厂房施工技术综述摘要：本文依托董箸水电站厂房工程，在吸取以往类似工程先进适用的工程技术与成功经验基础上，结合董箸厂房特点及整体目标要求以及现场实际情况，对施工中采用的工程技术进行系统地综合总结与剖析，取得厂房施工系列成果，为后继类似工程提供借鉴与参考。关键词：董警水电站；厂房工程；施工技术；总结与剖析；成果；综述中图分类号:TV731文献标识码:A1、概述董普水电站是西电东送第二批重点电源建设项目之一，为二等工程，工程规模为大(2)型。位于贵州北盘江下游贞丰县与镇宁县交界处。工程总投资约60亿元，总装机容量为88万千瓦，安装4台22万千瓦水轮发电机组，保证出力17.2万千瓦，年平均发电量为31亿千瓦时，水库正常蓄水位490米，总库容9.55亿立方米，调节库容1.438亿立方米，以发电为主，兼有防洪、供水、养殖和改善生态环境等综合效益。董普水电站厂房由中国水电集团子企业水电六局、水电九局、水电十一局、水电十二局有限公司等单位参加了主要工程项目建设。电站投产运行后，将为华南地区提供优质电能，对缓解珠三角地区电力供应的紧张局面和推动该地区经济社会发展发挥重要作用。根据工程布置，厂房位于面板堆石坝下游右岸坝脚，通过开挖深基坑 方式形成，最大开挖高差达150川，开挖量达90万m3。厂区枢纽主要由主机间、右端安装间、上游副厂房、上游升压开关站、中控楼、下游副厂房、下游尾水平台及尾水渠等建筑物组成，其主要尺寸149.98m（长）X78m（宽）X87.72m（高），各类混凝土26万m3,钢筋1.2万t。主厂房长137.0m、宽25.5m.高67.62m,厂房结构最低高程EL.335.38in,最高高程EL.419.5m,高差84.12m,机组安装高程EL.359.6m,水轮机层高程EL.364.6m,发电机层高程EL.374.7m,尾水平台层高程EL.390.0m,主厂房顶高程EL.409.5m,升压开关站顶高程EL.419.5in。董警水电站厂房机组中心横剖面见图lo董等水电站厂房于2006年5月开始开挖，2007年10月1日开始浇筑混凝土，2008年10月主厂房主机间封顶，2009年12月1口1#、2#机组投产发电，2010年1月土建工程施工完成，2010年6月8日四台机组全部投产发电，2010年8月完成厂房工程单位工程验收。共历时四年三个月完成此项重大工程，其中我们所遇到的一些棘手问题以及相应的结局方案，工程技术都可以为以后的此类建筑工程所借鉴使用。2、萤警水电站厂房工程采取的工程技术针对董管水电站厂房工程工期紧迫、施工强度大、施工条件复杂且施工干扰大、施工质量要求高、施工安全突出等具体情况，在现场调查与反复的技术方案比较基础上，结合设计及整体目标要求，经专家开会讨论解决后，根据切合实际的施工施术措施，共采用9个方面工程技术。2.1高陡倾角顺向坡开挖施工技术董警水电站厂房边坡属典型的高陡倾角顺向坡，有复杂的轮廓尺寸要求且横断面较大，岩层呈顺向坡，成型稳定与施工安全方面有很大的隐患,同时此项施工爆破技术要求特别高。因此我们在施工中采取根据不同的地形采用不同方式进行开挖。用液压钻进行梯段开挖；用潜孔钻进行台阶开 挖；临近建基面用手风钻进行薄层开挖；采用微差爆破技术进行分区分段爆破。由于形成切角开挖，这一系列开挖以及爆破方式并不能完全避免塌方，因此还要有强有力的支护措施跟进。为此我们采用常规的锚杆支护以及逐层用钢筋束进行锁口锁脚，在马道浇筑条带钢筋混凝土，在岩层极其破碎段采用锚索支护。董箸水电站厂房边坡通过因地制宜地施工布置、先进施工机具、适宜开挖方法与技术、有效的支护手段等措施，不但将受导流开挖限制停止施工和局部塌方延误的工期抢I口I来，而旦没有发生任何安全事故，受到业主、监理、设计与有关专家的高度好评。图1董箸水电站厂房机组中心横剖面图（高程：m,尺寸：cm）2.2高温季节大体积混凝土快速施工技术高温天气不仅仅是指夏季环境温度较高的情况，而是下述情形的任意组合：1、高的外界环境温度；2、高的混凝土温度；3、低的相对湿度;4、较大风速；5、强的阳光照射。在混凝土浇筑过程中，因温度变化而导致混凝土收缩产生的早期裂痕也相当严重。即使天气温度是相同的,有风、有阳光的天气与无风、潮湿的天气相比，施工中应采取更为严格的预防性的措施。针对持续高温环境下大体积混凝土快速的高强度施工同时结合发电站整体目标要求及厂房的实际情况，我们综合地总结出需做好以下方面的工作：一是提供满足性能要求的各类混凝土半成品是实现厂房高强度快速施工的基础；二是快速高强度地混凝土运输及人仓是实现高强度快速施工 的前提；三是快速的仓面准备、连续均衡的混凝土浇筑是实现高强度快速施工的保障；四是技术保障与施工资源供应是实现高强度快速施工的重要保证；五是现场的精心组织协调与管理、监督检查整改与配套的预案是实现高强度快速施工的组织保障。通过上述措施，董警水电站厂房做到大体积混凝土连续、均衡浇筑，并成功实现了混凝土高温季节高强度快速施工，仅用12个月时间就完成水电站的主机间封顶，共用15个月完就成全部施工任务，相比预期要提前6个月，创造国内同规模水电施工纪录。实现了在方案审查会上专家们认为不可能实现的目标，同时还保证了工程安全与质量。2.3防渗防裂混凝土材料应用及施工由于董箸水电站厂房工程受下游龙滩水电站水库运行方式（设计正常蓄水位为EL.400in,建设实施正常蓄水位为EL.375m）的影响，其发电厂房尾水变幅较大，正常尾水位由EL369.26in变化至EL.400in,使厂房承受的最大水头高达EL60.65m,为提高混凝土在高水头作用下；I房周边墙体、副厂房及安装间底板、下游挡水墙等迎水面混凝土的抗渗性能，同时减少混凝土干缩引起的裂缝，进一步提高混凝土结构的耐久性，使厂房运行安全可靠，对混凝土原材料进行大量试验研究与技术经济比较，最终选取掺聚丙烯纤维、MgO、PSI-400防渗防裂混凝土。通过分析厂房不同部位功能与重要性，结合设计指标，考虑到工程投资控制，采取区别对待原则，即在厂房主机问底板混凝土内掺人聚丙烯纤维、MgO,在厂房周边墙体副厂房及安装间底板、下游挡水墙等迎水面混凝土内掺人MgO、PSI〜400o 2.4蜗壳二期混凝土快速施工技术水电站厂房施工中，蜗壳二期混凝土由于其具有体型尺寸大、结果负责、钢筋密集、温控要求高、浇筑难度大、质量要求高等特点，因此被称为水电站厂房混凝土的最关键部位。根据设计原理及厂家要求，为保证蜗壳底部和蜗壳阴角部位混凝土浇筑饱满，避免应力集中，结合整体工期目标要求及现场实际情况，在吸取以往类似工程先进做法和成功经验基础上，综合采取施工措施有：一是蜗壳快速施工的总体布置规划；二是科学合理的分层；三是混凝土浇筑密实性分析和控制方法；四是一套完整的施工方案以及现场的精心组织协调与管理才能确保蜗壳二期混凝土施工质量。2.5水泥裹砂技术机理在混凝土拌和中的应用传统的混凝土搅拌方法是，在水泥、粗细骨料及添加剂中加入适量的水，一次搅拌完成。在预制构件生产中采用水泥裹砂法搅拌混凝土，取得的经济效益是较好的。但是传统的技术明显在此项工程中不适用，因此董警发电站在混凝土拌合中采用的是水泥裹砂法搅拌混凝土技术。董箸水电站厂房混凝土拌和应用水泥裹砂技术机理，分两次投料来进行混凝土拌制，即在不增加水泥用量的前提下，通过改变投料顺序，使水泥颗粒充分分散包裹在骨料表面，使砂表面形成了一层较厚的水泥浆壳，水泥浆被封在壳体之间的空隙里，起到了防止泌水的作用，避免了混凝土的分层离析，增加了骨料与水泥浆相互间的粘结力，从而提高了混凝土的强度。 2.6局域低温小气候技术应用由于高温以及季节原因为确保混凝土有的在厂房混凝土浇筑施工仓面内布置2~3台DA-2000型喷雾机，采用AGS-120WDH制冷却水机械提供10°C冷却水，通过喷雾机喷射10°C冷却水在仓面范围内进行喷雾降温，同时太阳照射使喷出的水雾挥发，在仓面区域内的空气湿度达到饱和后，能有效地阻止混凝土拌和水分的挥发，就会形成能调节仓面区域的低温小气候来降低混凝土浇筑温度，从而削减混凝土水化热峰值，同时避免太阳光直接照射仓面导致混凝土温度回升，有效避免混凝土裂缝。2.7优化座环等大型构件的吊装技术作为地面厂房工程的座环等大型构件吊装，常规的做法是利用主厂房桥机来实现吊装就位，而董警水电站厂房工程工期本身就较国内同规模电站缩短了5〜6个月，且机电安装工期相当紧张，按常规做法利用桥机吊装座环肯定不能满足董警工程2009年12月1、2号机组发电的整体目标要求，因此，通过反复比较与论证，决定从优化设计与施工组织环节着手,达到优化座环等大型构件的吊装方案，具体方案和步骤是：(1)在厂房左端墙EL.365.5m高程预留座环吊装平台，且保持该平台与厂房尾水渠、对外交通连接顺畅并满足大件运输需要；(2)在厂房左端墙EL.365.5in高程预留座环吊装平台上，利用：300t吊车将1、2号机座环一次性地从EL.365.5m高程平台吊放至EL.356.3m高程平台存放；(3)在EL.356.3m高程平台上，通过埋设轨道利用葫芦等来移设座环至 相应的设计位置。通过优化座环构件吊装方案，使1、2号机组座环安装较常规做法得以提前6个月实现，为机电安装赢得宝贵时间，为确保董箸水电站2009年12月1、2号机组发电的整体日标创造有利条件。2.8钢护头代替抗冲耐磨混凝土工程技术厂房尾水扩散段长期处于水流浸泡与冲刷，其表面的抗冲耐磨性能要求高，其结构轮廓及混凝土施工质量必须满足设计要求。董警水电站厂房尾水扩散段设计采用钢护头代替抗冲耐磨混凝土（即在尾水扩散段表面增设钢护头），施工中钢护头直接用作混凝土模板，按设计要求制作成1.5川高的钢护头成品，现场直接采用塔机整体吊装就位拼装，保证了结构曲线和水流符合设计要求，缩短施工时问，取得较好的工程效果。2.9科学合理施工规划与布置根据萤箸水电站整体工期目标及设计要求，在获取大量现场调查资料的基础上，对厂房工程施工的运输道路、作业分区、混凝土及材料人仓、分层分块、组织管理等进行系统的科学合理规划与优化布置，主要体现在:（1）优化场内外交通布置；（2）对厂房作业分区进行科学合理规划，划分8个独立施工作业区，同事施工从而避免了集中施工的干扰，有利于加快整体施工进度；（3）调整墙体与板梁的施工顺序，即先期上升墙体或柱，相应高程的梁板滞后，使墙体、梁板等工作可同时作业，增加施工作业面，有利于加快整体施工进度，特别有利于主机间的早日封顶和桥机早日投运，为机电安装提供条件；（4） 多种混凝土人仓浇筑手段，根据不同部位、不同结构的区别分别采用溜管梭槽、门塔机吊运、泵送、罐车直接入仓等多种混凝土人仓手段配合使用，保证工程质量，加快施工进度，取得较好工程效果。3厂房工程运行效果董等水电站厂房工程自2009年12月1、2号机组投产发电以来，监测资料显示各项指标满足设计要求，厂房整体运行正常，为厂房安全高效的运行提供有利条件，创造良好的社会经济效益。4董警水电站厂房施工取得成果董警水电站厂房在进度、安全、质量、效益等方面取得系列施工成果，主要体现在董等水电站厂房用12个月时间完成880MW装机水电站的主机间封顶,15个月完成全部施工任务，比合同工期提前6个月完成，创造国内同规模水电施工多项纪录，实现方案审查会上专家们认为不可能完成的目标，且厂房工程荣获“董箸水电站四台机组投产发电功臣单位”、“董警水电站建没突出贡献奖二董筲水电站厂房工程的安全管理组织机构健全，各项安全管理规章制度、应急预案和安金操作规程健全，工作落实、责任落实，安金管理始终处于可控受控状态。2006—2009年连续四年被业主、监理评为董警水电站工程安全文明施工先进单位，连续四年荣获公司安全文明施工先进单位；2006年度被贵州省建设厅、贵州省建设工会授予安全生产先进单位； 2007.2008年度被中国水利水电建设集团公司评为安全文明施工先进项目部；2008年获得贵州省安全文明施工样板工地称号；2009年获得董警建设公司基建安全先进单位等20项安全奖项。董箸水电站厂房工程的质量管理组织机构健全，各项质量管理规章制度、操作规程健全并严格执行，工作落实、责任落实，并成立QC小组,质量管理始终处于可控受控状态。厂房单元工程质量合格率100%,分部工程优良率94.4%,单位工程优良率100%,工程外观评分得分率95.6%,外观质量优良，竣工质量评定等级为优良。厂房工程获贵州省2010年度“黄果树杯”优质工程奖、九局公司质量管理先进单位等5项质量奖项。董警水电站厂房工程较投标工期提前6个月，为工程提前投产发电做出卓越贡献，同时节省项目的问接费和相应的设备折旧费等，取得较好社会经济效益。总之，董筲水电站厂房在进度、安全、质量、效益等方面取得丰硕系列成果，实现施工质量、安全、进度、效益等管理多赢格局，取得良好的社会经济效益。5结语董等水电站厂房工程通过采用切合实际、方便施工的工程技术，安全快速地完成施工任务，创造国内同规模水电施工多项纪录，实现方案审查会上专家们认为不可能完成的目标，并取得系列施工成果及良好的社会经济效益，为后继厂房施工提供参考与借鉴。 参考文献：⑴陈本龙.董警水电站高尾水变幅发电厂房设计[J],贵州水力发电，2009,24(5)[2]杨箫.董普水电站高边坡开挖与支护快速施工方法研究[J],贵州水力发电，2008,22(2)[3]黎回庭巴基斯坦巴罗塔水电站厂房施工技术综述[J],水利水电施工,2009,117(6)'