石门坎水电站混凝土双曲拱坝施工技术综述.doc

石门坎水电站混凝土双曲拱坝施工技术综述
杨仲洪杨和明徐更晓王波峡张庆辉
1概述
石门坎水电站大坝为常态混凝土双曲拱坝，最大坝高111m,采用抛物线双曲体形，拱冠梁底宽23.917m，厚高比0.222，坝顶长296。26m（顶拱上游面弧长），分15个坝段,其中1＃～5#坝段为右岸挡水坝段，6＃～9#坝段为河床溢流坝段,10＃～15#坝段为左岸挡水坝段。大坝混凝土总量35万m3，于2009年1月开始浇筑,2011年6月浇筑完成，历时29个月，平均月浇筑强度1.21万m3，月最大浇筑强度3.0万m3。
2坝肩槽开挖控制爆破
自上而下分层开挖，采用“预裂孔＋梯段孔＋缓冲孔”结合的钻爆方案，坝肩槽建基面及上下游边坡采用三面预裂爆破一次成型，由于坝肩槽为扭曲面,且为渐变坡，每个预裂孔倾角、方位角、孔深均不一样，利用CAD辅助设计计算出每个孔的造孔参数,对钻孔进行精确控制，并优化装药、联网、起爆环节和方法以减少爆破对建基面的影响。
3大坝模板
大坝上下游面采用连续翻升可调曲率的钢模板，保证大坝成型质量，横缝采用球型键槽模板，施工简便、节约材料，中孔、表孔悬挑结构采用内拉悬壁式模板薄层浇筑施工。
4大坝混凝土入仓措施
石门坎水电站坝体混凝土施工受地形条件的限制，未采用缆机方案,而选用门塔机方案，结合工程现场地形及施工进度要求，门塔机方案分四个阶段进行布置实施.
图1第一阶段入仓布置平面图
第一阶段：1台MQ600/30B高架门机和1台BLJ600-40履带式布料机（图1、第一阶段入仓布置平面图）。
第二阶段，为保证大坝混凝土连续施工，在坝后布置一座门机＋汽车栈桥，在栈桥上布置2台MQ600/30B型高架门机（布置平面见图2)。
图2门机-塔机布置平面图
进行3＃～12#坝段EL670～EL700m混凝土浇筑，2009年8月至2010年3月浇筑方量116305m3,月平均浇筑强度14538m3，2月份浇筑方量达25803m3.
第三阶段，在坝后水垫塘底板布置1台K80塔机，形成2台栈桥门机和塔机入仓布置格局（图2、门机—塔机布置平面图）。1＃门机主要进行3#至5＃坝段仓号入仓，辅助塔机进行7#坝段入仓；2＃门机主要进行10＃至13#坝段仓号入仓,辅助塔机进行8＃坝段入仓;K80塔机进行6#至9＃坝段仓号入仓。
两岸岸坡门塔机不能覆盖的1#、2＃、14＃、15#坝段采用进占法浇筑，利用相邻坝段坝顶平台搭设负压溜槽进行浇筑，共计浇筑混凝土15460m3。
第三阶段混凝土浇筑时段2010年4月至2011年3月，1＃～5＃坝段坝体EL700～EL758m浇筑，6#～9＃坝段坝体EL700～EL753m浇筑，10＃～15＃坝段坝体EL700～EL758m浇筑.浇筑方量196192m3，门塔机月平均浇筑强度16430m3,1月份浇筑方量达31087m3.
第四阶段坝后栈桥2台门机拆除后，K80塔机进行6＃～9＃坝段坝体EL753～EL758m浇筑.
石门坎大坝工程混凝土量主要集中在第二阶段和第三阶段,浇筑混凝土方量共计31。25万m3，历时20个月，月平均浇筑强度1.56万m3.在此期间2009年经历汛期和9、10月份大坝断料停工，2010年汛期低产等阶段，单台设备月平均入仓强度仍达到7000余m3。在此期间，单台MQ600门机月最高入仓强度达13000m3,整个大坝月最高强度为31087m3。
5坝体混凝土浇筑过程中采取的特殊措施
石门坎大坝采用门塔机方案后，受入仓强度限制，单台门机经统计每小时入仓强度最大时24m3，浇筑时最大仓面面积560m2，采用平铺法浇筑每层铺料厚度30cm，原设计混凝土初凝时间4~5小时，由于大坝所在地区风速较大，日照时间长，塌落度损失较大，初凝时间较短，在施工过程中混凝土层面会产生初凝现象，影响混凝土浇筑质量，经与现场参建各方协商，对坝体混凝土外加剂进行调整，对江苏博特外加剂有限公司生产的JM-Ⅱ缓凝高效减水剂的配方进行调整,通过这一措施延长混凝土初凝时间.室内混凝土试样初凝时间为9～10小时，现场实测混凝土初凝时间可达8小时左右，确保了混凝土在浇筑过程中不出现初凝现象,为平铺法浇筑混凝土创造了基础条件,保证了混凝土的浇筑质量.
由于两岸地形陡峭，主要施工入仓设备均布置在坝后,混凝土取料点设置在坝后水垫塘及门机栈桥两侧。混凝土水平运输车辆从拌合站至取料点运距超过2km，道路条件差且运输时间长，长时间运输混凝土温度回升高。为节省时间，从大坝右岸坝顶平台架设一道负压溜槽至右岸中位道路门塔机取料点，汽车运输混凝土直接到右岸坝顶平台通过负压溜槽输送到取料点后直接入仓，其水平运输距离约800m，极大地节省了运输时间，提升了混凝土入仓速度的同时，有效地减少了混凝土温度回升。同时，为了提高混凝土入仓强度，在大坝下游中位道路的左侧回车部位，砌