李健
(中國水利水電第七工程局成都水電建設(shè)工程有限公司,成都 611130)
西藏大古水電站位于西藏自治區(qū)山南市桑日縣境內(nèi)的雅魯藏布江干流上,由擋水建筑物、泄洪消能建筑物、引水發(fā)電系統(tǒng)及升壓站等組成,發(fā)電廠房采用壩后式布置。攔河壩為碾壓混凝土重力壩,壩頂高程3451.00m,最大壩高118.00m,壩頂長389.00m,電站總裝機(jī)為660MW,水庫正常蓄水位為3447.00m,總庫容0.5528億m3,工程屬二等大(2)型工程。
根據(jù)工程所在地的水文氣象條件,定義6月至10月為汛期,11月至次年5月為枯水期。
西藏大古水電站采取全段圍堰法導(dǎo)流方式,采用布置于左岸的雙隧洞導(dǎo)流。上、下游圍堰為4級建筑物,為全年擋水圍堰,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水,流量8840m3/s,相應(yīng)上游水位3416.79m,下游水位3377.57m。
上游圍堰堰頂高程3418.50m,最大堰高約60 m,堰頂寬度12m,堰頂軸線長373.80m,圍堰采用土石結(jié)構(gòu),填筑總量102.94萬m3。大壩上游圍堰3380.00m高程以上堰體采用復(fù)合土工膜防滲,防滲體高度38.5m,3380.00m高程以下堰體及堰基采用C20W8F150混凝土防滲墻及帷幕灌漿防滲,防滲墻最大墻深約50.0m。上游邊坡坡比為1:1.5~1:2.3;下游邊坡坡比均為1:1.75。
下游圍堰堰頂高程3379.50m,最大堰高18.0m,堰頂寬10.0m,軸線長190.33m,圍堰采用土石結(jié)構(gòu),填筑總量5.99萬m3。3371.00m以上為采用混凝土心墻防滲,防滲體高度8 m,3371.00m以下堰體及基礎(chǔ)采用C20W8F150混凝土防滲墻防滲,防滲墻最大墻深約32.5m,上游邊坡為1:1.5,下游邊坡為1:1.5。
2016年12月下旬河床截流完成,2017年1月初開始圍堰填筑及混凝土防滲墻施工,2017年5月底完成上游圍堰填筑及防滲體系施工,具備擋水條件。
在僅有的5個月施工工期內(nèi),需面對施工項目多、工程量大、工期緊、施工場地狹窄等施工特點,并且還需面對高海拔高寒氣候條件帶來的影響。上游圍堰施工需作為重點進(jìn)行控制,其施工進(jìn)度及質(zhì)量是確保防洪度汛安全的先決條件,是影響后續(xù)大壩、廠房混凝土施工進(jìn)度的關(guān)鍵,是決定著整個工程發(fā)電目標(biāo)實現(xiàn)的首要條件。
根據(jù)工期要求、施工項目及其工程量,結(jié)合施工程序,圍堰最大填筑強(qiáng)度27萬m3/月。
圍堰填筑料主要利用前期導(dǎo)流隧洞開挖料以及左右岸壩肩開挖料,左右岸壩肩開挖與圍堰填筑同步施工。
2016年12月28日如期實現(xiàn)了河床截流,2017年1月中旬完成上游圍堰高程3380m防滲平臺填筑,進(jìn)行圍堰堰體施工,施工至2017年3月中旬時,由于左右岸壩肩開挖中因地質(zhì)等原因?qū)е率┕みM(jìn)度滯后,出現(xiàn)填筑料源供應(yīng)不足情況。
在充分利用周邊可用填筑料源的情況下,仍然不能滿足圍堰填筑強(qiáng)度要求,面臨著汛前無法按設(shè)計結(jié)構(gòu)形式及其工期要求完成圍堰填筑施工,不能滿足2017年防洪度汛安全要求,也將直接影響工程發(fā)電目標(biāo)工期1年。
針對現(xiàn)場實際情況,結(jié)合工程建設(shè)目標(biāo)要求及防洪度汛標(biāo)準(zhǔn),為了解決圍堰填筑料源不足問題,參建各方一起對水文氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析論證,提出了汛期分階段防洪度汛標(biāo)準(zhǔn),對原設(shè)計汛期防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)20年一遇進(jìn)行分時段提出不同的標(biāo)準(zhǔn),最終滿足防洪度汛安全要求。具體如下:
①6月1日~7月15日,圍堰防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇,流量7730m3/s,相應(yīng)上游水位3407.46m。
②6月16日~10月31日,圍堰防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇,流量8840m3/s,相應(yīng)上游水位3416.79m。
根據(jù)調(diào)整的防洪度汛標(biāo)準(zhǔn),對圍堰分區(qū)調(diào)整結(jié)構(gòu)形式及穩(wěn)定性進(jìn)行了充分的計算分析論證,對上游圍堰采取分成3個區(qū)域進(jìn)行填筑,解決在滿足防洪度汛要求情況下填筑料源不足的問題,分區(qū)情況簡述如下,具體見圖1。
圖1 上游圍堰分區(qū)填筑圖
①I區(qū):圍堰整個大面填筑至高程3380m后,將圍堰分成上下游側(cè)兩區(qū)填筑,先將圍堰上游側(cè)填筑及防滲體系施工至高程3410m,滿足10年一遇的防洪度汛要求。迎水面坡面按照設(shè)計1:2.3,頂寬及下游坡面以滿足分區(qū)后圍堰穩(wěn)定及施工需要為原則,I區(qū)頂寬12m,背水面坡比1:1.3。
②II區(qū):對圍堰下游側(cè)進(jìn)行II區(qū)、III區(qū)填筑,II區(qū)堰頂高程3418.5m,堰頂寬度確保8m,下游側(cè)背水面坡比1:1.3,II區(qū)、III區(qū)分區(qū)高程初步定為3385m,具體根據(jù)料源供應(yīng)情況確定。
③III區(qū):按照圍堰設(shè)計要求完成堰頂寬度12m,背水面坡比1:1.75的填筑,最終滿足圍堰設(shè)計結(jié)構(gòu)形式要求。
根據(jù)調(diào)整后的防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)要求,結(jié)合現(xiàn)場實際情況,圍堰分區(qū)后填筑施工進(jìn)度安排如下:
2017年5月31日完成I區(qū)填筑及防滲體系施工,滿足10年一遇的防洪度汛要求;
2017年6月30日完成II區(qū)填筑及防滲體系施工,初步具備20年一遇的防洪度汛要求;
2017年7月15日完成III區(qū)填筑施工,具備20年一遇的防洪度汛要求。
進(jìn)行分區(qū)填筑施工過程中,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場料源情況,優(yōu)先確保I區(qū)施工強(qiáng)度及進(jìn)度,在料源充足及設(shè)備充足情況下,再考慮II區(qū)同步上升,進(jìn)行II區(qū)施工時,III區(qū)施工同理。
為了確保分區(qū)后圍堰整體穩(wěn)定,需對各區(qū)的接縫進(jìn)行處理。根據(jù)以往施工經(jīng)驗及規(guī)范要求,接縫處理采用臺階接縫方式進(jìn)行處理。其臺階在該區(qū)整體填筑完成后進(jìn)行下一區(qū)填筑時對上一區(qū)背水面再開挖形成??紤]分層填筑厚度,臺階按照高度1m,寬度1.2~1.3m開挖,臺階形式如圖2所示。
圖2 接縫處理臺階示意圖
針對本工程圍堰施工中出現(xiàn)填筑料源不足的問題,為了實現(xiàn)本工程安全度汛、發(fā)電目標(biāo)的按期實現(xiàn)。通過對上游圍堰采取分區(qū)填筑方式以滿足不同階段的防洪度汛標(biāo)準(zhǔn),最終實現(xiàn)了安全度汛,使整個工程施工進(jìn)度受控,具體表現(xiàn)如下:
①2017年5月31日完成了I區(qū)填筑及防滲體系施工,6月30日完成了II區(qū)填筑及防滲體系施工,7月14日完成了III區(qū)填筑施工,滿足了圍堰防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)要求,實現(xiàn)了2017年的安全度汛目標(biāo)。
②為后續(xù)基坑開挖、混凝土澆筑中各節(jié)點目標(biāo)提供了條件。
③為本工程發(fā)電目標(biāo)的實現(xiàn)提供了首要條件。