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1、 1 9 9 8年 6月 水吨 吨 理皈 ， 一 巴 、 J ) l 水 力 发 电 第 1 7 卷第 2 期 4施工组织 巨型水 电站建设简评 ( -) H 船 邓 念 元 ( 电 力工 业 部 成 丽 同 F 无 百 成 都 6 1 0 0 7 2 ) 巨型水 电站的工程 量是 罕见的 ， 往往要浇筑 上千万立方 米 的混凝 土， 开挖 或填 筑敦 千万甚 至上亿立 方米 的土石 方t 需要 使用几 百万 吨的各 种外来 材料 以及安装敦 十万 吨的金 属 结构和机 电设 备 ( 表 4 ) 。为了完成 这些 工程 ， 需要 建设 宠 大的施工设施 ， 生产及服务 系统 ， 工期接 近十年
2、甚 至十当年。 由于施工工 期 长 受到洪水 、 不 利气候条 件等影 响的 风险也 大 虽 然 巨型 水 电站投产后 能带来 丰厚的 利润 但施 工期 的 资金积 压或施 工期 的贷 教利息 也绝 非一般 的公 司或 企业能 够承受 。 由于 巨型水电站工 程量大 、 工序 多、 工种杂 、 工时紧、 场地窄 、 投 资大 受地 质、 地形、 水文 、 气象和 社会 经济条件等 的制约性强 f 因此 巨型水电站施 工组织 ， 必 缉采用并台理配 置现代化的 大型 高教施工设备 ， 严密 的施工 计趔和完善 的现 场管理 最有 效地 使用劳 动力 、 材料 、 设备 和资 金 按 照系统 工程
3、学组织施工 ， 以缩短工期 ， 减少资金积压 扳早地发挥经 济效益 。 襄 4 几 座 巨型水电站 的主要工程襄 名 称规 型 最大埋土石方 开 土石方 填 混氍土 投产 高 m挖 7 m 筑 7 n l 万 n l 年阻 洼 t 1 投产年 阻为施 工导椎开蛐到第一台帆组发 电的时间 f 2古里 的 投产年阻为 扩建工期， 而大古力为韧期工期 3 圈库鲁依水 电站 的工 程量不包 括二期的 4 0 0 0Mw 的 电厂 及过规 船闸 4 扭格朗 蕾二缓 石方洞挖为 3 6 6万 m 。 1 施工过程 中的水藏控 爿 巨型水 电站 的施工时 间长 遭受洪 水戚 胁的 风险大 t 需 要采用 比
4、常规水 电站更高的施工导流标 准、 更完善 的洪水控 制措施 和更庞大 的导浇建筑物 。 如伊 察普水 电站设 计导流量 为 3 0 0 0 0 m。 s 导浇 明渠长 2 0 0 0 m， 底宽 1 0 0 m( 进 口处加 大到 1 5 0m) 。明渠 的 最大 开挖 深度 达 1 0 0 I“ 1 开挖 土 石方 5 4 2 2 0 0 万 m 坝轴 线的明渠内设有带 1 2个宽 5 7m、 高 2 2m 底孔 的重力 坝 采 用 5 b o o k N 的液 压启 闭机在 坝顶操 作重 3 0 0 0 k N的钢 闸门封堵 。导浇 明渠 的开挖 以及高 1 5 2 r r i t 长
5、1 7 0 m 的导 流底 孔 坝段 的土建及设备 安装于 1 9 7 5年 9月 开 工 1 9 7 8年 l 0月完 成并 在流量为 8 0 0 0 r r i s 上、 下游落 差 3 m 的情况 下， 采用 上、 下游戗 堤同时进 占的四戗立 堵方式 t 使用 1 2 0辆 3 5 7 5t 的 自卸 汽车 和 4 6台大 型推土机 ， 昼夜 抛投 强度 达 万 m ， 历时 l O d完成 了河道截流 。上 下游 围 堰最 大堰高 9 0 m 和 7 5m， 总工程量 1 0 2 0万 m| 。 1 9 8 2年上 下游围堰 拆除 导流明渠底 孔下 闸 水 库蓄水 和溢洪 道过 水
6、后 后期 采 用风 险决 策的 方法确 定 厂房施 工 的洪 水控 制措 施 ， 并 根据 厂房施 工的形象 面貌 确定 各时段 的厂房 施工 防 洪标 准 。位于计 尼塞河 上辩 峡各地 区的萨彦 舒 申斯 克水 电 站 导浇设计 流量 1 1 5 0 0 m s 。根据 坝址处的 春汛小、 罡 汛 高及无秋汛的特点 采用了分期导流方案 。充分利用永 久结 构挡水 和泄水 仅 修筑分期低水围堰 结台 采用随坝体 升高 的 多层临 时孔 口排 幢洪 水等 措施 导流工 程大 大简化 ， 省 去 了 两条 1 5 m1 5m 长约 8 5 0m 的导流隧洞和高 达 5 0m 和 3 0 m 的上
7、 、 下 游田堰 在 不影 响工期 的前 提下 节约 了近 1 亿 卢 布 的建 设资金 。托坎 廷斯 河下辩宽答 地 区的图库 鲁依水 电 站 ， 施工设 计导流量达 5 1 0 0 0 m s 。 施工导流充分利 用河道 宽阔 的有 利条件 采 用 四段 四期 与永久 建筑 物 平行 穿插 施 工 ， 使 导流工程 与主体 工程 的施 工同 时进行 基本 上不 占直 线工期 与分两期导流的方案相 比 缩短工期 近 2年 。 古里水 电站采用分期加高 大坝 建成。在第二 期工程扩 建时 ， 经过周 密计剜 和精心施 工 ， 分 八次将三 条泄檀 遥条 分期错 开加 高 ， 在施工某 一条 泄
8、檀 时 其它两条泄檀 用来渲泄洪水 。对 于进 行 加 高施 工 的 泄檀 的 3个 泄洪 孔 用三 扇 3 6 m2 0 r r i 重 8 0 0 0 k N的平 板闸 门封 闭， 在 一期 工程安 垒正常运行 的条件 下腰利完 成了九孔 溢洪 道的加高工程 。 4 2 土石方 工程施工 巨 型水电- 玷的土石方 开挖及填筑 的总 量达数 千万 立方 米 有 的甚 至超 过 1亿立方 米( 见表 1 ) 年平均强度 选 1 5 0 0 万2 0 0 0万 IT i 月平均 强度在 1 2 O万 1 5 0万 r r i 以上， 高 峰月达 3 0 0万5 0 0万 17 1 。为 了达到进
9、度要求的施工 强度 t 大型 高效、 成龙配套 的开挖 和装载设备 性 能优 越的 大吨 位 运输设 备 ， 完善 的施 工组织 和管理 ( 如合 理的施工 道 路的 布 局 、 高质量 的路面和及时 的养 护以及各种施工设 备的维护 和 完好) 是盛不可少的 。如伊察普水 电站的导浇 明渠土石方 开 挖 选2 2 0 0万 m 。 施 工过程中投 了近 5 0台 ATL As钻机 1 2 0辆 3 5 7 5 t的 自卸汽车 。 开挖 的土石方按质量等 级分 别 作 为人工 骨料 、 左岸 堆石 坝和 土坝 以及河床 围堰 的 填筑 料 。 仅 用 3年 时间就 完 成 ， 平 均 月开 挖
10、强度 7 7万 m ， 高峰月 强 度 1 2 5 5万 m 。然 后仅用 5个月时间 完成 了河床截漉及 高 9 0 m 和 7 5 ifl i ， 总方 量 达 1 O 2 O万 m 的上下 游 主 围堰 的 填 筑 。左岸土石坝 的填筑 日强度也 达 l 0万 m ， 月强度 2 0 0万 加 。地 处热带雨林地 区的母库鲁 依水电站 ， 土石方的 填筑 受 暴 雨 的严重影 响 ， 每 年 的填筑 时 间仅 9个月 ， 在工 地 上采 用 了 1 0 0 0m 1 1的连续式装载机 ， 1 0 0t 的底 开式 运料车 ， 2 2 5 5 t 的 自卸卡 车， 2 8 3 k W 的推
11、土机 ， 2 3 m 的大型 铲运机及 其 它配套设 施辱大 型土石方 机械 ， 最大 月填筑 强度超过 2 0 0 万 m 。 而地处严寒地 区的拉格 朗蔼二 级土石坝 ， 其防渗体和 过 菠料 都就地 取材 ， 采 用当地分 布广 泛、 贮 量丰 富 的冰碛土 和冰积 砂砾石 为 了控制 填筑料 的级 配及古水 量 ， 在工 地上 建 成 2个产量 为 5 0 0 t h的烘干 炉， 可 降低古水量 3 使上 坝 土料的 古水 量低 于最优 填 筑含水 量 的 1 。所 有 的防渗 料 、 反 滤料和 过渡料都 要经过筛分 ， 心墙 冰渍 土料要求 l 5 6 0 通过 2 0 0号 筛
12、I 反滤料 的最大 直径 7 6 mm， 过 渡料 的 最大直 径 2 2 9加加。 所有 这些材料 都经 过筛分分级 后， 接设计 的鞭粒 级配 曲线 进行均匀 混合 后上坝 。 虽然拉 格朗德二级工 程 的土石方 填筑工 程和其 它巨型水电站相 比不 算程大 但仍 达 4 8 0 0万 加 。这种在 高寒地 区采用 不利的天然建筑材 料 ， 进 行严 格 的筛 分 、 烘 干及 控制 是世界 所 有工 程 中绝 无 仅有 的 4 3混凝 土搪 工 混 凝土 的生产 和浇筑 是所 有水 电工程施 工都 不可 缺少 的最 重要的施工 括动。 对于 巨型水 电站 ， 由于混凝土方量大 ， 施 工
13、工期 长 ， 要求 的浇筑 强度高 ， 在 许多情况 下都会 成 为影 响工期 的关键 因京 。因而 ， 巨型水电站混凝土 生产 的工 厂设 施 和浇筑 系统 的完 善、 高 教运行 ， 是 保证巨型水 电 站按期投 产发 电的关键 。 所有 的 巨型水 电站， 从原材 料的开采 ， 骨 料的 加工 、 运输 、 狰却 ， 到水泥的运 输、 混凝 土生产、 运输 及仓 面作 业 ， 都 有一套 庞大而 完善 的系统 ， 以保 证混凝 土在高 强度下 连接生 产和浇筑 。 早 在 3 O年 代中期 美 国在修 建混凝土方 量达 8 0 9万 m 的大古 力水 电站 时 ， 就对混凝 土 的分 块
14、 、 温控及 浇筑 方法和 手段进行 了系统 的研 究， 在实 际施工 中获得成功并 在后期所 有 的混 凝土坝 中得到 了广泛的应用 。 顶长 1 2 7 2 m， 最大 坝高 1 6 8m 的混凝 土重力 坝分为 8 4个 l 5 2 m 长的坝段 ， 最竟的 坝段采 用 6条纵缝分 为 7个 l 5 2 Om 宽的柱状块 浇筑 。在 工地设 置了 8座 4 2 5 m 的拌和楼 ， 2 4座台双 悬臂 门机 ， 每 台每 小时生产混凝 土 6 4加 。大 坝从 1 9 3 5 年 l 2月开始浇 筑 ， 至 1 9 4 1 年 l 0月完成 ， 历时 6 1十月。混凝土浇筑 的最高 日强
15、度达 1 7 0 0 0加 ， 月强 度达 4 1万 m。 ， 最高年强 度 2 7 0万 加 ， 创 造 了大 坝混凝 土浇筑 的世界记 录 ， 该记 录一直 保持到 伊泰普水 电站施工时才 技 打破 。 经过 散十年的探索和发展 ， 大 体积混凝土的生产 和浇筑 工艺进行 了多次变革 。随着人类 社会进入工业化 ， 大 型 自动 化拌和楼 、 大吨位起 重设 备以及混凝土 的冷却和温度 控 I 措 施的不 断完善， 大坝 混凝 土的生产和浇筑 进入了一十 崭新的 时代 。1 9 7 5年开工 的伊 泰普水 电站 ， 在工地 的左右岸各 安装 了一套混 凝土生产 系统 ， 每套 系统 各由生产能 力为 1 3 0 0 t h的骨 料加工 系 统， 三 座 4 3 m 产 量 为 1 8 0 m h的 自动 化拌和楼和 2 7台单产 O 9 t h的制冰机 ， 以及相应 的骨料预 玲、 脱水和后 缔系统组成 。混凝土拌和 后的温度为 7 “C， 浇筑 温度为 1 O C。采 用轨 道式 自控罐车 运 输 3 m。 和 6 m 的 吊 罐t 通过 7台跨度为 1 3 6 0 m 无 线电遥控 的 2 0 t固定式 缆机 覆盖 主坝及厂房 ， 缆机小 时生产能
