二灘大壩混凝土施工方案一、工程概況1.1工程位置與樞紐布置二灘水電站位于中國四川省西南部攀枝花市鹽邊與米易兩縣交界處，壩址距雅礱江與金沙江交匯口33km，距攀枝花市區(qū)46km。工程以發(fā)電為主，樞紐主要由混凝土雙曲拱壩、地下廠房、泄洪建筑物及導(dǎo)流系統(tǒng)組成。大壩為拋物線型雙曲拱壩，最大壩高240m，壩頂弧長774.7m，壩頂厚度11m，拱冠處壩底最大厚度55.74m，最大中心角91.5°。壩體混凝土總量475.1萬m3（不含導(dǎo)流底孔封堵0.8萬m3），水庫正常蓄水位1200m，總庫容5.8億m3，裝機總?cè)萘?300MW，多年平均發(fā)電量170億kW·h。1.2壩址地質(zhì)與水文條件壩址位于V形河谷，寬高比2.63，兩岸基本對稱，山體高300-400m，坡度30-45°，河床寬80-100m，平均落差2-3m/km。壩基巖體主要由二迭系玄武巖及后期侵入的正長巖組成，巖體堅硬完整，透水性弱，1km范圍內(nèi)無活動性斷層。水文條件復(fù)雜，設(shè)計最大泄洪能力16500m3/s，按千年一遇洪水20600m3/s設(shè)計，5000年一遇洪水23900m3/s校核。1.3工程技術(shù)特點本工程采用國際競爭性招標模式，由意大利英波吉洛公司為責(zé)任方的聯(lián)營體施工，引入國際先進施工管理經(jīng)驗。大壩結(jié)構(gòu)呈空間雙曲形態(tài)，上游面為三次多項式曲線，水平拱圈為二次拋物線，最大倒懸度0.18，施工精度要求極高。泄洪系統(tǒng)由表孔、中孔、底孔及導(dǎo)流洞組成，消能設(shè)施采用挑流消能與水墊塘聯(lián)合消能方式。二、施工總體部署2.1施工分區(qū)與流程規(guī)劃壩體混凝土施工按高程劃分為三大區(qū)：基礎(chǔ)區(qū)（965-1000m）、下部結(jié)構(gòu)區(qū)（1000-1100m）、上部結(jié)構(gòu)區(qū)（1100-1205m）。采用"分層分塊、薄層澆筑、通倉施工"方法，沿壩軸線分為22個壩段，每個壩段寬15-30m，順河向分縫間距20-25m，橫縫采用鍵槽式結(jié)構(gòu)，縱縫設(shè)置灌漿系統(tǒng)。2.2施工機械設(shè)備配置垂直運輸系統(tǒng)：布置4臺輻射式爬坡纜機，主索跨度1200m，起重量20t，最大爬升角度60°，覆蓋整個壩區(qū)，小時運輸能力240m3?；炷辽a(chǎn)系統(tǒng)：設(shè)置兩座HZS120攪拌站，總生產(chǎn)能力240m3/h，配備4套骨料篩分系統(tǒng)、8個水泥罐（總?cè)萘?800t）及粉煤灰、外加劑存儲裝置。平倉振搗設(shè)備：配置YPZ-40型平倉振搗機8臺，振搗棒直徑100mm高頻振搗器40臺，插入式振搗器120臺。模板系統(tǒng)：采用自升式懸臂模板，標準塊尺寸3m×3m，面板厚6mm，背楞采用20號槽鋼，配置液壓調(diào)垂系統(tǒng)，單塊模板自重1.5t。2.3施工進度計劃準備階段：1991年9月-1992年6月，完成壩基開挖、施工道路、混凝土系統(tǒng)建設(shè)。基礎(chǔ)澆筑階段：1992年7月-1994年3月，完成965-1000m高程混凝土澆筑，月均強度2.5萬m3。主體施工階段：1994年4月-1997年12月，完成1000-1190m高程澆筑，高峰期月澆筑強度達5萬m3。收尾階段：1998年1月-1998年6月，完成1190-1205m壩頂結(jié)構(gòu)及導(dǎo)流底孔封堵。三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1壩基處理施工3.1.1基礎(chǔ)開挖采用梯段爆破法開挖，梯段高度8-10m，鉆孔直徑100mm，邊坡預(yù)裂爆破孔距80cm，線裝藥密度250g/m。建基面以上3m采用保護層開挖，分兩層實施：上層2m采用淺孔爆破，下層1m采用人工撬挖，確保基巖完整性。開挖完成后進行地質(zhì)編錄與驗收，允許起伏差≤15cm，表面平整度≤5cm/2m。3.1.2地基加固固結(jié)灌漿：按梅花形布置，孔距3m×3m，孔深5-8m，采用循環(huán)式灌漿法，壓力0.5-1.0MPa，水泥采用P.O42.5R，灌漿結(jié)束標準為吸漿量＜0.4L/min持續(xù)30min。帷幕灌漿：設(shè)置單排主帷幕，孔距2m，孔深40-60m，采用自上而下分段灌漿，段長5m，壓力1.5-3.0MPa，透水率控制標準q≤1Lu。接觸灌漿：在壩體與基巖接觸面設(shè)置灌漿系統(tǒng)，采用預(yù)埋管法，灌漿壓力0.3-0.5MPa，確保接觸縫面結(jié)合緊密。3.2混凝土生產(chǎn)與運輸3.2.1配合比設(shè)計根據(jù)不同部位需求設(shè)計三級配混凝土：基礎(chǔ)區(qū)：C25W8F150，水灰比0.45，砂率32%，粉煤灰摻量25%，初凝時間6h。下部結(jié)構(gòu)區(qū)：C20W6F100，水灰比0.50，砂率34%，粉煤灰摻量30%。上部結(jié)構(gòu)區(qū)：C15W4F50，水灰比0.55，砂率36%，粉煤灰摻量35%。所有混凝土均摻加萘系高效減水劑（摻量0.8%）及引氣劑（摻量0.01%）。3.2.2混凝土運輸采用6m3混凝土攪拌車運輸至纜機受料斗，運輸時間控制在30min內(nèi)。纜機吊罐采用底開式弧門卸料，容積6m3，罐壁安裝隔熱層，夏季運輸時對骨料預(yù)冷（水溫降至5℃），冬季采用熱水拌合（水溫80℃），確保入倉溫度滿足設(shè)計要求（夏季≤18℃，冬季≥10℃）。3.3模板工程3.3.1懸臂模板施工模板系統(tǒng)由面板、背楞、支撐桁架、液壓調(diào)垂裝置組成。安裝時先固定承重銷，調(diào)整桁架角度至設(shè)計倒懸值，利用液壓系統(tǒng)調(diào)垂，誤差控制在±3mm內(nèi)。模板接縫采用2mm厚海綿條密封，涂刷脫模劑（機油:柴油=1:3）。每次澆筑前進行三維坐標復(fù)測，確保雙曲體型符合設(shè)計。3.3.2特種部位模板表孔溢流面：采用鋼模與木模組合結(jié)構(gòu)，曲面段使用1.5m寬定型鋼模，表面平整度≤2mm/m，圓弧半徑誤差±5mm。中孔進口段：采用整體鋼模臺車，長12m，分3節(jié)組裝，安裝偏差≤10mm，接縫錯臺≤2mm。廊道與電梯井：采用液壓滑模施工，滑升速度1.5m/d，混凝土強度達0.2MPa時開始滑升。3.4混凝土澆筑施工3.4.1澆筑分層與布料采用通倉薄層澆筑，標準層厚50cm，特殊部位（如基礎(chǔ)約束區(qū)）減至30cm。布料采用"臺階法"推進，臺階寬度2-3m，高度50cm，每層澆筑時間控制在8h內(nèi)。平倉采用平倉振搗機，行走速度1.2m/min，振搗深度50-60cm，振搗間距30cm，每個位置振搗20-30s。3.4.2溫控措施降低水化熱：采用低熱水泥（3d水化熱≤250kJ/kg），摻加粉煤灰30%，骨料預(yù)冷（冷水拌合+風(fēng)冷骨料）。通水冷卻：預(yù)埋φ25mm黑鐵管，管距1.5m×1.5m，初期通水流量15L/min，水溫8-12℃，后期通水流量8L/min，控制內(nèi)外溫差≤25℃。表面保護：覆蓋2層阻燃草簾+1層塑料薄膜，冬季加設(shè)電熱毯，寒潮期間采用帆布擋風(fēng)，保持表面溫度降幅≤2℃/d。3.4.3接縫灌漿橫縫灌漿在壩體溫度降至穩(wěn)定溫度后進行，采用"自下而上、分序加密"原則，分為先導(dǎo)孔、Ⅰ序孔、Ⅱ序孔。灌漿壓力0.3-0.5MPa，水灰比采用0.5:1、0.3:1兩級，結(jié)束標準為吸漿量＜0.4L/min持續(xù)30min，灌漿后進行鉆孔檢查，結(jié)石強度≥30MPa。3.5特殊部位施工3.5.1壩肩轉(zhuǎn)折部位該區(qū)域為應(yīng)力集中區(qū)，采用C30微膨脹混凝土，膨脹劑摻量8%，澆筑時分3層進行，每層厚度25cm，預(yù)埋應(yīng)變計監(jiān)測應(yīng)力變化。模板采用型鋼支撐，間距50cm，設(shè)置抗剪鍵槽，確保壩體與山體結(jié)合緊密。3.5.2泄洪孔口結(jié)構(gòu)孔口周邊3m范圍采用C35鋼筋混凝土，配筋率1.2%，鋼筋保護層厚度80mm。采用"先澆孔周、后澆孔身"順序，孔口模板設(shè)置對拉螺栓，間距60cm×60cm，澆筑時從兩側(cè)對稱下料，防止模板偏移。3.5.3壩頂結(jié)構(gòu)施工壩頂防浪墻與路面分兩次施工，防浪墻采用清水混凝土，模板接縫使用專用密封膠，表面平整度≤3mm/m。路面采用20cm厚C30混凝土，分塊20m×5m，切縫深度5cm，填縫材料采用聚氨酯密封膠。四、質(zhì)量控制體系4.1原材料質(zhì)量控制水泥：采用P.O42.5R和P.L42.5低熱水泥，進場檢驗安定性、強度、水化熱指標，每200t為一批次。骨料：人工骨料分5級（5-10mm、10-20mm、20-40mm、40-80mm、80-150mm），含泥量≤1%，針片狀含量≤15%，超遜徑≤5%。外加劑：減水劑減水率≥20%，引氣劑含氣量控制在3-5%，每50t檢驗一次。4.2施工過程質(zhì)量控制建立"三檢制+第三方檢測"質(zhì)量管控模式：工序控制：模板安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑等關(guān)鍵工序?qū)嵭凶鳂I(yè)指導(dǎo)書制度，每道工序經(jīng)監(jiān)理驗收合格后方可進行下道工序。試驗檢測：混凝土抗壓強度（每200m3一組）、抗?jié)B等級（每5000m3一組）、彈性模量（每1000m3一組），溫控監(jiān)測每小時記錄一次。幾何尺寸控制：采用全站儀進行三維坐標放樣，每澆筑層進行4次復(fù)測，允許偏差：壩軸線±15mm，高程±10mm，體型±30mm。4.3質(zhì)量缺陷處理表面缺陷：蜂窩、麻面面積≤0.1%時采用1:2水泥砂漿修補；面積＞0.1%時鑿除深度≥5cm，用同強度等級細石混凝土修補。內(nèi)部缺陷：采用超聲波檢測，發(fā)現(xiàn)空洞或裂縫時，視情況進行鉆孔壓漿或環(huán)氧樹脂灌漿處理，灌漿壓力0.2-0.4MPa。裂縫處理：表面裂縫采用鑿槽嵌縫法，深度＜30cm的裂縫采用低壓灌漿，深度＞30cm的裂縫采用化學(xué)灌漿，材料選用低粘度環(huán)氧樹脂。五、施工安全與環(huán)境保護5.1安全防護措施高空作業(yè)防護：設(shè)置雙層安全網(wǎng)，高度1.2m防護欄桿，人行通道寬度≥1.2m，臨邊作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，纜機平臺設(shè)置防墜落裝置。用電安全：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，配電箱實行"三級配電兩級保護"，漏電保護器動作電流≤30mA，潮濕環(huán)境≤15mA。爆破安全：爆破警戒半徑300m，采用非電毫秒雷管起爆，最大單響藥量控制在300kg以內(nèi)，爆破振動速度≤15cm/s。5.2環(huán)境保護措施廢水處理：設(shè)置三級沉淀池，廢水經(jīng)處理后回用，懸浮物≤100mg/L，pH值6-9。粉塵控制：攪拌站安裝布袋除塵器，骨料堆場設(shè)置噴淋系統(tǒng)，運輸車輛加蓋篷布，出入車輛沖洗輪胎。噪聲控制：破碎機、空壓機等設(shè)備設(shè)置隔音罩，晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB，爆破時間限定在8:00-18:00。5.3應(yīng)急預(yù)案編制針對性應(yīng)急預(yù)案，包括洪水、滑坡、混凝土澆筑中斷、設(shè)備故障等類型。配備應(yīng)急物資：柴油發(fā)電機2臺（200kW）、應(yīng)急水泵8臺、醫(yī)療救護設(shè)備1套，定期組織應(yīng)急演練，每月不少于1次。六、施工監(jiān)測與驗收6.1施工監(jiān)測變形監(jiān)測：布設(shè)12個外部變形觀測點，采用全站儀按二等精度觀測，平面位移精度±1mm，高程精度±2mm；內(nèi)部埋設(shè)測斜儀30套，監(jiān)測壩體撓度。溫度監(jiān)測：預(yù)埋電阻式溫度計200支，分布式光纖測溫系統(tǒng)5km，實時監(jiān)測混凝土內(nèi)部溫度，數(shù)據(jù)每小時采集一次。應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測：在壩體關(guān)鍵部位埋設(shè)鋼筋計、應(yīng)變計60組，監(jiān)測壓應(yīng)力≤5MPa，拉應(yīng)力≤1.5MPa。6.2驗收標準與流程單元工程驗收：按《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204執(zhí)行，合格率100%，優(yōu)良率≥85%。分部工程驗收：基礎(chǔ)處理、混凝土結(jié)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)等分部工程，由監(jiān)理單位組織驗收，驗收資料包括施工記錄、試驗報告、監(jiān)測數(shù)據(jù)等。竣工驗收：工程完工后由業(yè)主組織設(shè)計、施工、監(jiān)理、運行等單位進行竣工驗收，驗收內(nèi)容包括工程質(zhì)量、合同履行、檔案資料等。七、施工管理與創(chuàng)新7.1國際管理模式應(yīng)用采用FIDIC合同條款進行項目管理，建立"工程師-承包商-監(jiān)理"三方管理體系。實行周進度計劃與月進度考核制度，采用贏得值法（EVM）進行成本控制，偏差控制在±5%以內(nèi)。建立質(zhì)量管理體系（ISO9001）和職業(yè)健康安全管理體系（OHSAS18001），實現(xiàn)全過程標準化管理。7.2技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用三維測量技術(shù)：采用GPS與全站儀聯(lián)合測量，建立壩體三維坐標數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)實時體型監(jiān)控，測量精度達±2mm。計算機仿真技術(shù)：應(yīng)用ANSYS軟件進行溫度場與應(yīng)力場仿真分析，優(yōu)化澆筑順序與溫控措施，避免溫度裂縫產(chǎn)生。自動化監(jiān)控系統(tǒng)：開發(fā)混凝土生產(chǎn)運輸調(diào)度系統(tǒng)，實時監(jiān)控攪拌站、運輸車輛、纜機運行狀態(tài)，實現(xiàn)資源最優(yōu)配置。7.3經(jīng)驗總結(jié)與推廣本工程創(chuàng)新采用的"雙曲拱壩懸臂模板施工工法"、"高拱壩通倉澆筑溫控技術(shù)"、"壩體接縫灌漿動態(tài)控制技術(shù)"等多項成果，獲得國家級工法3項，實用新型專利5項，為后續(xù)溪洛渡、向家壩等大型水電站建設(shè)提供了寶貴經(jīng)驗。工程實施過程中培養(yǎng)了一批高素質(zhì)技術(shù)人才，形成了一