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1、安谷水电站现场施工技术1 摘要在工作见习期间，为了让课本上的专业知识得到实践，增强我们理论联系实际的能力，并且巩固我们的理论知识，所以组织了这次的专业见习。本次见习的主要内容是：安谷水电站现场施工工艺的了解与学习。本次见习为加强我们对实际工程的认识与理解，开拓视野增进我们的实践能力，通过见习让我们对水工建筑物的规模, 水利枢纽的组成与总体布置，作用及特点有更深刻的了解；也是为了加强对大型水电站的运行管理，灌溉系统及电站运行一段时间后所产生的问题与处理方法都有一定的了解。为以后相关的工作做铺垫，对水工建筑物和水利枢纽工程的设计及施工有一个较全面的认识，促进理论与实践的结合，增加工程实际的概念。关
2、键词：见习；安谷水电站；现场施工；水工建筑物；水利枢纽2工程概况 2.1流域概况大渡河是岷江的最大支流，发源于青海省果洛山东南麓，分东、西两源，东源为足木足河，西源为绰斯甲河，以东源为主源。东西两源于双江口汇合后，向南流经金川、丹巴、泸定、于石棉折向东流，再经汉源、峨边、太平、沙湾等城镇，在草鞋渡纳青衣江后，于乐山城南流入岷江。干流全长1062km，四川境内河长852km。干流天然落差4175m，其中四川境内2788m。流域面积77400km2，其中四川境内70821km2，约占全流域面积的91.5%。流域地势西北高、东南低。泸定以上为上游，集雨面积占全流域的76.1%，泸定至铜街子为中游，集
3、雨面积占全流域的22.6%，铜街子以下至河口为下游，集雨面积占全流域的1.3%。大渡河干流在铜街子以上，河流行进在高山峡谷之间，河道弯曲，坡陡，流急。铜街子以下河宽逐渐增大。特别是沙湾至乐山段，长约35km，河谷开阔，水流散乱；汊濠纵横，洲岛遍布，是典型的多汊滩险河道。夏秋汛期，众濠分流，江宽水阔，川流交错，状如水网，行船如入迷宫。枯水期，卵石遍滩，沙质岸滩，河滩草地随处可见。河床由沙卵石组成。大渡河安谷水电站位于乐山市沙湾区安谷镇泊滩村，坝址以上集水面积76717km2，河长约1043km，河道比降1.31。 2.2地质条件在地貌上位于四川盆地与盆周山地相接地带，地势总体呈南西高，北东低，山
4、脉走向受地质构造控制，以近南北及北东向为主。山顶高程4202027m，属丘陵、低山中山地貌。区域出露地层除泥盆系、石炭系缺失外，其余各系地层发育比较齐全，其中以白垩系和侏罗系地层分布最广，白垩系地层是工程区及其外围出露的主要地层。第四系松散地层在区内广泛分布，主要为河流冲积堆积物。工程在大地构造上位于扬子准地台西缘，川中台拱与上扬子台褶带的交界部位，并处于北东向新津蒲江断裂带、华蓥山断裂带和北西向马边、盐津断裂带切割的块体内。工程场地处于北东向龙泉山断裂南段的新桥断层和北西向的沙湾断裂北段的丰都庙断层及灌凹顶断层之间。 研究区内的龙门山断裂带、鲜水河断裂带、安宁河断裂带活动性较强，但距工程区较
5、远，大于110km。 2.3工程总布置及主要建筑物大渡河安谷水电站位于四川省乐山市境内，是大渡河下游最后一个梯级，以发电、防洪、航运、灌溉、供水等综合利用的大（2）型水电工程。电站装机共5台，其中大机组容量4*190MW，生态机组容量12MW，电站总装机772MW；正常蓄水位为398m，额定水头为33m，设计引用流量2640.9立方米/秒。该电站为混合式开发。工程布置为电航同岸方案，枢纽布置从左至右为左岸副坝、左岸非溢流坝、13孔泄洪冲砂闸、闸坝储门槽段、河床式电站、安装间及厂房储门槽坝段、上游右岸副坝、船闸、右岸接头坝，下游尾水渠。尾水渠长达9000余米，右岸副坝4000多米为保护太平镇，防
6、治汛期时水位抬高淹没居民。左岸副坝10000多米。泄洪闸门检修闸门为平面闸门，工作闸门为弧形闸门，油压启闭。其安谷电站修建好的模型图如下： 图21 安谷电站效果图 2.4工程施工规划 本工程左右岸均有平坦开阔阶地，基本高于10年重现期洪水位，非常利于工区布置，根据枢纽建筑物布置特点，共分18个施工区。其中副坝6个、枢纽2个、尾水渠4个、防洪堤4个、排涝洞2个。本工程除挡水发电枢纽较为集中外，副坝、尾水渠、防洪堤战线长，枢纽需修建下基坑公路、连接生产、生活区公路。副坝、尾水渠、防洪堤工程量大，施工设备多，为保证施工，拟布置副坝、尾水渠、防洪堤沿堤施工公路。3现场施工 3.1厂房及其施工安谷电站采
7、用的是河床式厂房，属于地面式厂房。河床式厂房的基本特征是厂房位于河床中，厂房本身起挡水作用。河床式厂房适用于水头较低，单机容量较大，河道中下游。该电站总共有五台机组，四台大机组，一台小机组，小机组又称生态机组，小机组的尾水不进入尾水渠而是进入泄洪渠，保证生态生活用水。该厂房取水为明渠取水，水通过拦沙砍和一个斜坡再通过拦污栅、检修闸门、工作闸门，由导流墩导入蜗壳。水轮机为贯流式。在尾水管下部结构部分的基础块体设有集水廊道，以便及时排除基础渗水、厂内技术用水和生活用水的废水以及蜗壳、尾水管检修时排水。厂房混凝土运输采用门机和塔机通过卧罐运到所需地。模板、工具和钢筋也通过门机塔机吊装运输。其厂房和尾
8、水管的施工图如下： 图31 厂房的施工 图32 尾水管的施工 3.2泄洪冲沙闸安谷水电站根据给定的设计流量、上下游水位和初拟的底板高程及堰型，分别对不同的水流情况计算闸孔总净宽。然后根据闸门型式、启闭设备条件、闸孔的运用要求和工程造价，安谷水电站选用了13孔泄洪闸，闸室单孔宽度为12米。泄洪冲沙闸的作用是泄洪和排沙，也就是用来下泄超过下游河道安全泄量的洪水和排除渠中沉积的泥沙，减少引水水流的含沙量，防止渠道和闸前河道淤积。其十三孔泄洪冲沙闸的部分实体图如下： 图33 十三孔泄洪冲沙闸泄洪闸的工作闸门采用弧形闸门，其优点是：闸门挡水面为圆柱面，支承铰位于圆心，启闭时绕支承铰转动，作用在闸门上的总
9、水压力通过转动中心，对闸门启闭不产生阻力矩，故启门省力，从而可降低启门机和工作桥的荷载；弧形闸门不设门槽，不影响孔口水流流态，不易产生空蚀破坏，局部开启条件好；与平面闸门比较，所需闸墩高度及厚度较小；埋设条件较少。缺点是：需要较长的闸墩；闸门所占的空间位置大；闸门承受的总水压力集中与支座处，拉应力集中，需要配置大量钢筋，对土建结构要求较高；弧形闸门不能提出孔口，故检修维护不如平面闸门方便，也不能用作检修闸门。工作闸门用来调节下泄流量，需要在动水中启闭。检修闸门采用平面闸门，其优点是：门叶结构简单，便于制造、安装和运输，顺水流方向的尺寸较小；闸门可吊出孔口，便于检修和维护；互换性好，各孔闸门可以
10、互换，工作闸门可作检修闸门用；闸门布置紧凑，所需闸墩长度或闸门井尺寸较小，闸墩受力条件好，配筋简便；启闭设备构造简单，便于使用移动式启闭机；深孔平面闸门有时可利用水柱压力闭门，减少门重或配重。缺点是：需要较厚的闸墩；埋固部分需设在门槽内，下泄水流在门槽出产生低压旋窝，影响泄流能力，促使水流空化，门槽易被空蚀，在深孔闸门中尤其如此；启闭力较弧形闸门为大，需用起重量较大的启闭机；露顶闸门泄水时，门第需高出最低水位，故工作桥排架较高，而高排架易受地震损害。 在泄洪闸建成后，由于上下游水位差，在闸基及边墩和翼墙的背水一侧产生渗流，所以在修建的时候应该做好防渗措施。在上游侧采用水平防渗（铺盖）和垂直防渗
11、（混凝土防渗墙、帷幕灌浆）来延长渗径，以较小作用在底板上的渗流压力，降低闸基渗流的平均坡降。在下游设置排水反滤设施，如排水孔、减压井，使地基渗水尽快排出，防止发生渗流变形。泄洪冲沙闸的闸门布置图如下： 图34泄洪冲沙闸的闸门布置图 3.3 T形梁的浇筑 闸顶梁选用的断面为T形。T形截面相比矩形截面并不降低它的受弯承载力，却能节省混凝土与减轻自重。在计算T形梁中，按中和轴的所在位置不同分两种情况。中和轴位于翼缘内，即受压区为矩形；中和轴位于梁肋内，受压区为T形。因此。在陪钢筋时要根据此处的实际受力情况，哪部分受压哪部分受拉要分析清楚。 在该梁中主钢筋为6根，还有2根弯起钢筋，其它为拉筋、箍筋、腰
12、筋、架立钢筋，吊筋等。架立筋是在没有纵向受力筋的区段，应补设；架立钢筋直径d的选择根据梁跨的长度决定。腰筋是防止由于温度变形及混凝土收缩等原因使梁中部产生竖向裂缝在梁的两侧沿高度设置的纵向构造筋；腰筋间距不宜大于200毫米。拉筋的作用为将两侧腰筋连接起来；拉筋间距一般在500至700毫米之间。弯起钢筋的起弯角为45。钢筋绑扎后用混凝土浇筑。模板应涂有滑膜剂似的模板重复利用。浇筑好后应等到一定凝固时间在使用，每块闸顶梁应写好浇筑时间。块预制板连接时，接触面要划烂，使获得更大粘结力。 图35 钢筋的绑扎 图36 T形梁 3.4尾水渠 安谷电站尾水渠长9460米，底宽91米，其基岩部分和覆盖层部分填
13、筑不同厚度的砂卵石，都有很好的衬砌作用。尾水渠之所以这么长，是为了获得更大的工作水头，尾水渠左右岸填筑砂卵石材料，尾水渠纵坡比降1:8000,水深8.576米，流速2.8米每/秒，尾水渠为梯形开挖。尾水渠左堤宽为5米，右堤宽为6米。只有1到4号机组的尾水才进入尾水渠，5号生态机组的尾水要进入泄洪渠，保证枯水期的生态生活用水。尾水渠和泄洪渠之间用重力式挡墙隔开，防止汛期时水从泄洪渠流入尾水渠。尾水渠横剖面图如下： 图37尾水渠横剖面图 3.5防渗墙施工 混凝土防渗墙是在松散透水地基或土石坝（堰）坝体中以泥浆固壁连续造孔成槽，在泥浆下浇筑混凝土或回填其它防渗材料筑成的，起防渗作用的地下连续墙。 水
14、利水电工程混凝土防渗墙的厚度一般为 60cm100 ，与大坝相比十分单薄。但由于它深埋于地基中，水平荷载主要由墙后地基承担，相当于弹性地基上的薄板，所以降低墙体材料的弹性模量与强度的比值，有利于改善墙体的应力状态。坝基和坝体防渗墙虽然也属于地下连续墙的范畴，但其工作条件与一般起承重、挡土作用的地下连续墙是不同的，故对墙体材料的要求也不同。防渗墙的底部一般要求嵌入基岩或不透水层中一定深度（0.5m1.0m），其顶部则需要与坝体防渗设施连接。安谷电站的导向槽的挖槽机械为冲击式钻机和抓去式机械。冲击式钻机钻头冲击土体，对土体有巨大的冲击能，使土体变小，随水泥浆排出槽段。冲击钻的适应能力强，保证孔形质
15、量，造孔的垂直高度高；但其造孔速度慢，震动大，噪音干扰大，泥浆不便回收。冲击钻适用于各种地层。抓斗式能负担切削、装载、运送渣料的任务，造孔工效高。但随抓去深度增加，工效降低，难以抓取超大块石和基岩，造孔垂直精度较低。其适用于较松软的地层。 图38 冲击式钻机钻孔 图 39 抓取式钻孔 防渗墙混凝土的浇筑采用的是导管法。它是分段浇筑，每段用两根导管，导管的间距是根据导管的直径确定，每节导管的长度大概是5米。导管插入的深度大概是2到4米，太深骨料则会集中在底部。混凝土的浇筑要连续，保证混凝土的连续性，要经常量测混凝土灌注量和上升高度。混凝土浇筑前要做好清底工作。混凝土浇筑的过程中应注意导管间距、导管插入
