锦屏一级水电站

锦屏一级水电站（共8篇）

锦屏一级水电站 篇1

1 概述

1.1 围堰概述

锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里县和盐源县交界处的雅砻江大河湾干流河段上, 是雅砻江下游从卡拉至河口河段水电规划梯级开发的龙头水库, 距河口358 km, 距西昌市直线距离约75 km。其大江截流工程上游围堰为土石围堰, Ⅲ级建筑物, 位于大坝上游约250 m处, 围堰挡水标准为30年重现期洪水。

围堰堰顶高程为1 691.50 m, 最大堰高64.50 m, 围堰顶宽10.00 m, 最大底宽312.00 m, 长约186 m;迎水面坡度为1:2.5, 背水面坡度为1:1.75;防渗土工膜坡比为1:2.5, 最大防渗高度44.00 m, 土工膜下层设有砂砾石垫层, 上层设有混凝土面板;堰基防渗采用混凝土防渗墙, 防渗墙施工平台高程为1 647.5 m, 设计成墙厚度1.0 m, 最大处理深度约为53.15 m;两岸堰肩基岩和防渗墙下设有帷幕灌浆, 其间、排距为2.00 m, 帷幕灌浆长度约为8000 m, 最大处理深度为49.00 m。

1.2 主要工程项目

(1) 截流模型试验。

(2) 荦1 648.5 m截流平台整修。

(3) 戗堤预进占填筑, 龙口段填筑和围堰龙口合龙。

1.3 截流施工特点

1.3.1 截流戗堤落差大、流速高

堰址天然河道宽80~120 m, 河床坡降大, 水深6~8 m, 覆盖层厚25~30 m, 十年一遇流量814 m3/s, 模型试验戗堤未闭气截流落差5.23 m, 戗堤头部最大平均流速8.44 m/s, 龙中最大垂线平均流速5.92 m/s。

1.3.2 截流难度大

河床两岸山势陡峭, 施工道路布置困难, 现只有右岸一条交通洞通往戗堤。截流只能采取单戗立堵单向进占, 抛投强度受到限制, 截流难度加大, 安全问题严峻。

1.3.3 普斯罗沟河床堆渣水位雍高有利预进占

两岸坝肩开挖料下河, 河道缩窄, 上游水位雍高, 预进占戗堤落差减小, 困难段相对缩短。但最终落差和龙中流速仍是高指标, 需引起高度重视。

1.4 模型试验情况

1.4.1 试验基本条件

(1) 模型比尺:1:50正态整体截流模型。

(2) 河道地形:施工总布置规划图、2006年招标设计截流施工布置图、围堰布置图及近期导流洞进口附近新测地形图。

(3) 模型验证:采用2006年5月~2006年9月导流洞过流前后实测水文资料分别进行河道糙率及沿程水位流量关系验证。

(4) 戗堤布置及断面形式:戗堤轴线按招标设计图布置, 位于上游围堰轴线上游65.50 m, 断面呈梯形, 戗堤顶宽25 m, 双洞截流戗堤顶高荦1 647.50 m, 单洞截流戗堤顶高荦1 650.00 m, 上、下游坡由截流进占自然形成, 一般在1:1.25~1.50之间。

(5) 截流进占方式:上游戗堤单戗由右岸向左岸单向进占合龙。

(6) 抛投强度:试验中戗堤龙口段合龙抛投强度按原型1000 m3/h模拟。

1.4.2 初步试验成果

双洞导流, 两个导流洞进口均分别存在2m残埂条件下, 11月下旬Q=814 m3/s截流合龙时, 戗堤未闭气截流落差5.23 m, 戗堤头部最大垂线平均流速8.44 m/s, 龙中最大垂线平均流速5.92 m/s, 以大、中、小石为主, 特大石为辅可顺利实行龙口合龙。龙口40 m→0 m共用抛投料21 094 m3, 其中小、中、大石、特大石分别为9 791 m3、6 616 m3、3 665 m3和1 022 m3, 龙口段合龙抛投流失量为2 321 m3, 占龙口段合龙抛投总量的11.0%。

2 施工方案

2.1 截流方式、截流戗堤布置及龙口位置

2.1.1 截流方式的确定

根据现有条件, 同时考虑到截流落差大, 流速高, 确定采用单戗立堵、从右向左单向进占的截流方式。

2.1.2 截流戗堤布置

根据现已形成的截流平台高程, 右岸戗堤顶高程定为1648.5 m, 随着戗堤的前进, 堤头流速、上下游落差等参数加大, 堤头跨塌的可能性也将增大, 宜适当降低戗堤顶高, 根据截流模型试验成果, 11月下旬10年一遇Q=814 m3/s, 合龙时相应上游水位为1 645.54 m (按2 m埂高) , 安全超高按1.5 m控制, 左岸戗堤顶高定为1 647 m。戗堤顶面长度100 m, 堤顶坡度1.5%, 梯形断面, 上下游坡由进占抛投料自然形成, 戗堤顶宽定为25 m。

2.1.3 截流分区规划及龙口参数

戗堤长100 m, 根据截流试验成果, 非龙口段进占长度以52~57 m, 龙口预留宽度45~40 m为宜。据此确定截流分预进占区、龙口Ⅰ区和龙口Ⅱ区两部分进行。其中预进占区宽60 m, 龙口区宽40 m (龙口Ⅰ区30 m、龙口Ⅱ区10 m) 。

2.2 施工方法

2.2.1 设备选型与设备布置

肖厂沟高低位料场为截流主备料场, 挖装强度高, 布置4 m3和6 m3正铲各1台、2 m3反铲3台、1 m3反铲1台、SD22型推土机2台、35 t汽车吊1台。

低位料场石渣料采用4 m3正铲和6 m3正铲挖装, 推土机平料, 20 t的大型载重自卸汽车运输;石料采用2 m3反铲选料, 石串料由35 t吊车吊取。高位料场由2台2 m3反铲、1台1 m3反铲取料, SD22推土机平料, 20 t自卸车运输。

堤头部位布置TY320推土机2台、SD22推土机1台、装载机1台、16 t的汽车吊1台。TY320推土机负责渣料推运, SD22推土机负责戗堤上下游侧跟进填筑平料, 16 t吊车负责钢筋石笼吊装。

普斯罗沟河床部位布置2 m3反铲2台, 用于取河床料, 20 t自卸车运输。

2.2.2 预进占段 (Ⅰ区) 施工

(1) 采用自卸汽车运输, 端进法抛填, 使大部分抛投料直接抛入江中, 推土机配合施工;深水区进占时, 为确保安全, 部分采用堤头集料, 推土机赶料。

(2) 进占抛投一般用石渣料全断面抛投施工, 进占过程中, 如发现堤头抛投料有流失现象, 则在堤头进占前沿的上游角先抛投一部分大、中石, 在其保护下, 再将石渣抛填在戗堤轴线的下游侧。

(3) 必要时采用防冲裹头保护。根据业主提供的前3天准确的水文、水情预报, 当雅砻江流量较大时, 采用抛投大石、大石串、钢筋石笼和混凝土四面体等进行抛投。

(4) 在进占过程中, 戗堤顶部采用级配较好的石渣料铺筑并平整压实, 派专人养护路面, 确保龙口合龙过程中大型车辆畅通无阻。

(5) 戗堤预进占的同时, 上游侧碎石土填筑跟进, 碎石土填筑宽度应超过防渗轴线3m以上, 并用石渣料护面以防水流冲刷;下游侧石渣料跟进填筑, 可在R4施工道路外侧进行, 填筑高程至1 648.5 m。

2.2.3 龙口段 (Ⅱ区) 施工

利用预进占时形成的施工平台作为编队候车场地, 堤头分为抛投区、编队区和回车区三个区, 确保截流施工紧张有序。

在单戗堤堤头布置4个卸料点, 戗堤上、下游侧各2个。另根据不同部位填料的要求, 采用不同的编队方式。靠上游侧主要抛特大石 (钢筋石笼或石串) 、大石, 中间及靠下游侧抛填中小石、石渣。

堤头抛投主要采用凸出上挑角方式进占, 采用大石料自堤头前上游角抛入水中, 挑出一部分, 从而使堤头下侧形成回流缓流区, 再抛投中小石及石渣料进占。当大石不能满足抛投稳定要求时, 采用大石串、钢筋石笼或混凝土四面体代替, 利用35t吊车直接吊至20t自卸汽车上, 运输至堤头卸料, 再用推土机推至堤头前沿。

为满足抛投强度, 视堤头的稳定情况, 部分采用自卸汽车直接抛填, 部分采用堤头集料, 推土机赶料方式抛投, 在塌滑频繁区, 全部采用堤头集料方式填筑。

2.3 截流强度分析

截流戗堤顶宽25 m, 可同时安排4个卸车点, 采用20 t (10.5 m3) 自卸汽车, 根据我公司在三峡等工程截流施工经验, 单车卸料循环和推土机赶料时间平均按2分钟, 一个卸车点实际能达到的卸车密度为30辆/h, 则戗堤单向进占的最大抛投强度可达1260 m3/h, 龙口截流能在2个小时内完成。

2.4 截流施工主要技术要点

(1) 戗堤非龙口段进占抛投材料, 一般用石渣料全断面抛投施工, 进占过程中, 如发现堤头抛投材料有流失现象, 则采用凸出上游挑角施工。

(2) 在进占过程中, 抛投料出水面后, 及时采用石渣加高, 戗堤顶用级配较好的石渣料进行铺筑施工, 加高高程按高出水面1 m控制, 并安排专人养护路面, 确保截流施工道路满足大型车辆阴雨天畅通无阻的要求。

(3) 龙口合龙采用上游戗堤单向进占, 控制戗堤顶面高出水面1 m左右。抛投进占过程中, 视堤头边坡稳定情况, 自卸汽车将块石及石渣尽量直接抛入水中, 同时, 对卸在堤头前沿上的块石及大石串用推土机推入水中。

(4) 加强对戗堤上的施工机械及工作人员统一指挥, 为防止堤头坍塌危及汽车及施工人员的安全, 在堤头前沿设置明显标志, 并配备专职安全员巡视堤头边坡变化, 观察堤头前沿有无裂缝出现, 发现异常情况及时处理。

(5) 鉴于龙口合龙抛投强度大, 抛投材料多, 对抛投同一种材料的汽车须作上相同标记, 并分队编号, 以便于指挥。一个车队的车辆尽量装运固定料场的抛投料。

2.5 防堤头塌滑与安全进占措施

2.5.1 堤头塌滑的特性

根据类似工程截流的经验, 从塌滑的现象看, 堤头塌滑具有以下三个特性:

(1) 突发性。有的塌滑出现征兆, 有的则在塌滑前无任何征兆, 无论是否出现征兆, 其塌滑时间都很短促, 仅仅只有10余秒至几分钟。

(2) 无方向性。塌滑面既在堤头两侧出现, 也在堤头进占方向出现, 而且各侧出现的机率大致相等, 没有固定在某一侧。

(3) 频率高。塌滑发生时间一般间隔3~4天, 但有时一天发生2次, 无规律。

2.5.2 针对堤头跨塌应采取的措施

(1) 在条件允许的情况下, 尽量采取全断面整体推进, 在采取上挑角进占时, 一方面要尽量减少挑出的长度, 另一方面要注意跟紧补抛。

(2) 采用自卸汽车直接抛填时, 控制大型自卸汽车距堤头不少于2 m, 采用堤头集料, 推土机赶料回填时, 自卸车距堤头前沿边线8 m卸料。戗堤侧边2.5 m为安全警戒距离, 此范围内不允许停放任何机械设备, 堤头指挥人员也不允许在此范围内滞留。

(3) 在堤头、堤侧以及各危险部位分别设置安全警示牌, 堤头指挥人员穿救生衣, 现场准备救生圈, 加强专职安全员巡视工作。

3 结束语

针对截流施工的困难, 采取一系列的技术措施进行施工, 在模拟实验中取得各种参数;确定截流分区规划及龙口参数截流强度分析, 根据堤头塌滑的特性制定了相应的措施, 保证了截流工程安全稳定的进行。

锦屏一级水电站 篇2

关于印发《锦屏一级水电站大坝坝基帷幕灌浆

施工监理实施细则》的通知

中水七局锦屏施工局、葛洲坝锦屏一级大坝右岸工程项目部、七．十四联营体：

为规范各方履约行为，明确监理机构依据合同文件规定对合同目标控制提出的要求，促使工程承建单位按合同文件规定履行其对合同目标保证的义务，促使工程承建合同目标更优实现，长江委锦屏水电站工程监理部依据锦屏一级水电站大坝工程施工合同文件、设计文件以及其它有关工程技术规程规范要求，编制了《锦屏一级水电站大坝坝基帷幕灌浆施工监理实施细则》，现予印发执行。

附件：《锦屏一级水电站大坝坝基帷幕灌浆施工监理实施细则》

二○一○年九月二十九日

抄报：锦屏管理局工程技术一部、长江委工程监理中心 长江委锦屏工程监理部办公室 2010年9月30日印发 打印：甘玲宜 校对：杨宇 共印10份

锦屏一级水电站拱坝坝基帷幕灌浆施工监理实施细则 总 则

1.1 本细则依据工程承建合同文件及其技术条款，设计施工图和《拱坝坝基帷幕灌浆施工技术要求（A版）》，以及《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148─2001）、《水工混凝土试验规程》（DL/T5150─2001）、《水工混凝土外加剂技术规程》（DL/T5100─1999）、《混凝土拌和用水标准》（JGJ63─1989）、《水电水利工程钻孔压水试验规程》（DL/T5331-2005）、《水利水电工程岩石试验规程》（DL/T5368─2007）、《水电水利工程物探规程》（DL5010─2005）、《通用硅酸盐水泥标准》（GB175-2007）等其它相关施工技术规程规范和工程验收规程规范编制。

1.2 本细则编写目的旨在规范各方履约行为，明确监理机构依据合同文件规定对合同目标控制提出的要求，促使工程承建单位按合同文件规定履行其对合同目标保证的义务，促使工程承建合同目标更优实现。

1.3 本细则适用于锦屏一级水电站拱坝坝基帷幕灌浆工程项目。开工许可证的申请程序

2.1 工程承建单位应根据设计文件和合同技术条款要求编制帷幕灌浆施工措施计划，并完成帷幕灌浆浆材室内试验。灌浆浆才试验大纲和灌浆施工措施计划应事先报经监理机构批准。

2.2 在帷幕灌浆大面积规模性施工前，承建单位应进行现场生产性灌浆试验，试验成果应报监理机构评审。试验大纲应在试验实施前28天提出，报送监理机构审批，并在取得监理机构批准后，方可进行试验。试验成果经监理机构审查批准后方可用于规模性施工。

生产性试验大纲应包括以下内容：

（1）灌浆试验的目的、内容、技术要求、成果要求；（2）灌浆试验布置、资源配置与进度计划；（3）试区岩体抬动观测布置；（4）灌浆材料与浆液配比；（5）灌浆试验施工程序与方法；

（6）试验作业的质量保证与安全、文明作业措施。

通过灌浆生产性试验，应基本确定以下灌浆参数和工艺方法：（1）验证设计、布孔形式、孔深、钻灌次序、最小孔距；（2）灌浆材料；

（3）施工工艺（包括灌浆压力、注浆率等）；（4）裂隙冲洗方法；（5）深孔孔斜控制方法。

2.3 生产性灌浆试验应按照《大坝帷幕灌浆生产性试验技术要求（A版）》和相应设计通知进行。灌浆试验结束后，承建单位应及时对灌浆资料进行分析和总结，编制帷幕灌浆生产性试验施工总结报告，报监理机构组织评审。

2.4 承建单位应在灌浆作业开工的28天前，根据灌浆试验成果报告及其审查意见和技术规范要求，结合现场施工条件，编制灌浆工程施工措施计划报送监理机构批准。其内容应包括：

（1）钻孔和灌浆工程的施工平面布置(包括：工程部位、灌浆工程施工布置图、钻孔分排、分序与编号等)；

（2）钻孔和灌浆的程序和工艺；

（3）钻孔、灌浆和灌浆计量的设备(包括：设备规格、型号、数量、完好率和仪表配置等)；

（4）灌浆材料与制浆工艺；

（5）灌浆作业进度计划，机械设备配置与劳动力组织；（6）钻孔和灌浆的质量保证措施；

（7）钻孔、灌浆作业记录以及原始记录资料收集与整理措施；（8）施工安全与环境保护措施；

（9）按合同文件规定或监理机构指示应报送的其他资料。

2.5 上述报送文件连同审签意见单一式四份，经承建单位项目经理或其授权代表签署并加盖公章后递交。监理机构审阅后限时作出批复或返回审签意见单一份，原文件不退回。批复或审签意见包括“同意按申报文件实施”、“按预审意见补充、完善后付诸实施”、“按预审意见补充、完善后重新申报”、“已审阅”四种。

2.6 除非接到的批复或审签意见为“按预审意见补充、完善后重新申报”，否则承建单位可即时向监理机构申请开工许可证，监理机构将于接受承建单位申请后的24小时内发出相应项目的开工许可证或开工批复文件。

2.7 如果承建单位未能按期向监理机构报送开工申请所必须的文件和资料，由此造成工期延误和施工损失，由承建单位承担合同责任。若承建单位在限期内未收到监理机构的审签意见或批复文件，可视为已报经审阅。施工过程监督

3.1 承建单位必须按合同要求组织施工设备进场。运至施工现场用于灌浆作业的各种设备、仪器仪表、计量装置、观测装置和其它辅助设备，必须经过检查、率定、安装调试并经监理工程师认证合格，方可使用。

（1）承建单位在坝基廊道内及其它封闭区域中不得使用内燃机驱动的钻孔设备。使用气动冲击钻时，应带有消音器和除尘装置。

（2）钻孔的钻机和钻头应根据工程的地质条件选用。严禁使用碾砂钻头。大坝廊道内进行的钻孔、帷幕灌浆孔、取岩芯的灌浆孔、检查孔、抬动变形观测孔等应采用回转式钻机，按孔径要求采用金刚石钻头或硬质合金钻头。

（3）使用的钻孔冲洗和压水试验设备的工作压力应按施工技术规程规范和施工图纸的要求选定，并应保证压力稳定、出水均匀、工作可靠。

（4）承建单位应准备足够的流量计、压力表、压力软管、供水管及阀门等备品。

（5）承建单位提供的灌浆泵性能应与灌浆浆液的类型和浓度相适应，其允

许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，其压力摆动范围不大于灌浆压力的20%，并应有足够的排浆量和稳定的工作性能；灌注纯水泥浆液应采用多缸柱塞式灌浆泵。

（6）灌浆管路应力求短、直，确保浆液流动畅通，并能承受1.5倍的最大灌浆压力。灌浆泵、灌浆孔口回浆管路均应安装压力表。使用过程中应经常检查核对，不合格和已损坏的压力表严禁使用。压力表和管路之间应设有隔浆装置。

（7）所有灌浆设备、仪器、仪表均应始终保持工作状态正常，并应配有足够的备用设备。电力驱动的设备，应在接地良好并经确认能保证施工安全时，方可使用。

3.2 灌浆压力大于3MPa时，应配置下列灌浆设备和机具：（1）高压灌浆泵，其压力摆动范围不大于灌浆压力的20%；（2）耐蚀灌浆阀门；（3）钢丝编织胶管；

（4）大量程压力表，其最大标值应为最大灌浆压力的2～2.5倍；（5）孔口封闭器或专用高压灌浆塞。

3.3 承建单位必须按合同技术条款规定配备并使用经业主及监理机构批准的、经过国家有关主管部门鉴定的、可测记灌浆压力、注入率和水灰比（或密度）三参数大循环灌浆自动记录仪或类似功能仪器。

（1）灌浆自动记录仪应采用同一厂家、同一型号产品，由承建单位招标采购，并要求厂家派代表长期驻入现场，进行现场维修、保养，提供技术服务等。

（2）按照业主有关文件和设计技术要求规定，要求抬动变形观测采用具有自动报警装置的抬动自动记录仪。

3.4 钻孔

（1）钻机安装应平整稳固，钻孔前应按监理机构指示埋设孔口管，钻孔方向应按施工图纸要求确定，钻孔时必须保证孔向准确。灌浆孔的施钻应按灌浆程序，分排、分序分段进行。

（2）钻孔中，承建单位应对孔斜、孔深及时进行测量检查，采取措施控制

孔斜，保证钻孔质量，并认真填写钻孔班报。

（3）钻孔遇有洞穴、塌孔或掉块难以钻进时，可先进行灌浆待凝处理后继续钻进。如发现集中漏水，应查明漏水部位、漏水量和漏水原因，经处理后再行钻进。一般情况下，可采取压缩段长进行灌浆处理后再进行下一段的钻灌作业。

（4）在大坝廊道内钻孔灌浆的开孔孔位偏差值不得大于5cm，其余开孔孔位偏差值不得大于10cm。

（5）灌浆孔孔深20m以内时其孔底允许偏差不大于0.25m，孔深大于100m时其孔底允许偏差不大于2.0m。其余孔底偏差应符合设计技术要求。

（6）终孔孔径不小于76mm。

（7）施工图纸所示的所有钻孔，承建单位应妥加保护，直到验收合格为止。任何因承建单位的过失造成扫孔或重钻的费用由承建单位承担。

3.5 钻孔取芯和芯样试验

（1）检查孔、物探孔以及监理机构指示的其它钻孔应采取岩芯，其岩芯获得率应满足《水电水利工程钻探规程》（DL/T5013-2005）要求。

（2）岩芯需按取芯次序统一编号，填牌装箱，并按《水电水利工程钻探规程》DL/T5013进行岩芯描述、岩芯地质鉴定，编制岩芯素描图、钻孔地质柱状图，同时全面收集钻进过程中的各种地质信息。对每盒或每箱芯样拍摄两张彩色照片，并作好钻孔操作的详细记录。岩芯编录资料应随各单元帷幕灌浆成果资料一同报监理机构审查。

（3）岩芯的最大长度应限制在3m以内，一旦发现芯样卡钻或被磨损，应立即取出。除监理机构另有指示，对于1m或大于1m的钻进循环，若芯样获得率小于80%，则下一次应减少循环深度50%，以后依次减少50%，直至50cm为止。如果芯样的回收率很低，应更换钻孔机具或改进钻进方法。

（4）在钻孔过程中，应对钻孔冲洗风压及风量、水压、水量、钻孔压力、芯样长度及其它能充分反映岩石或混凝土特性的因素进行监测和记录。现场监理机构可随时对记录进行检查。

（5）承建单位应按设计要求或监理机构指示，对钻取的岩芯或混凝土芯进行试验，并将试验记录和成果报监理机构审查。

（6）承建单位应按设计要求将应保存的岩芯存放在指定岩芯库，防止散装和混装。

3.6 灌浆前，承建单位必须按合同技术条款和施工技术规范要求，先做钻孔冲洗及压水试验。

（1）承建单位应在灌浆前，对所有帷幕灌浆孔（段）进行钻孔冲洗。钻孔冲洗方法应根据不同的地质条件，通过现场试验确定，采用大水量敞开冲洗、压力风冲洗或风水联合冲洗。

（2）冲洗压力：冲洗水压采用灌浆压力的80%，并不大于1MPa；对高压风冲洗，冲洗风压采用灌浆压力的50%，并不大于0.5MPa。

（3）裂隙冲洗应冲至回水澄清（或回风不返渣）后10min结束，且总的时间要求：单孔不少于30min，串通孔不少于2h。对回水达不到澄清（或回风返渣）要求的孔段，应继续进行冲洗，孔内残存的沉积物厚度不得超过20cm。

（4）当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。

（5）在岩溶、断层、大裂隙等地质条件复杂地区，是否需要进行裂隙冲洗以及冲洗方法，应通过现场灌浆试验或由设计确定。

（6）压水试验应在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。灌前检查孔（先导孔）和灌后检查孔均采用“五点法”压水试验，其它孔、段采用“简易法”压水试验。压水试验压力应符合设计要求。

（7）灌浆孔（段）裂隙冲洗后，该孔（段）应立即连续进行灌浆作业，因故中断时间超过24h者，应在灌浆前重新进行裂隙冲洗。

3.7 浆液制备

（1）灌浆材料一般采用普通水泥浆材，要求使用符合国家标准的P·O 42.5级普通硅酸盐水泥，细度要求通过80μm方孔筛的筛余量不大于5％。细水泥采用普通P·O 42.5级普通硅酸盐水泥干磨或湿磨制成。

（2）承建单位应根据灌浆需要配置高速和低速浆液搅拌机。搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌的浆液类型及灌浆泵排浆量相适应，并应保证均匀、连续地拌制浆液。所有搅拌设备在用于拌制浆液前应在现场进行试运行。

（3）集中制浆站的制浆能力应满足灌浆高峰期所有机组用浆需要，制浆站应配备除尘设备，当浆液需掺加掺合料或外加剂时，应增设相应的设备。

（4）制浆材料必须称量，称量误差应小于5%，水泥等固相材料应采用重量称量法。

（5）各类浆液必须搅拌均匀，测定浆液密度和粘滞度等参数，并作好记录。纯水泥浆液的搅拌时间：使用普通搅拌机时，应大于3min；使用高速搅拌机时，应大于30s。浆液在使用前应过筛，从开始制备至用完的时间应小于4h。

（6）拌制细水泥浆液和稳定浆液，应加入高效减水剂和采用高速搅拌机，高速搅拌机搅拌转速应大于1200r/min（r为转动一周），搅拌时间应通过试验确定。细水泥浆液从制备至用完的时间应小于2h。

（7）集中制浆站应制备水灰比为0.5：1的纯水泥浆液，输送浆液流速应为1.4～2.0m/s，各灌浆地点应测定来浆密度，并根据各灌浆点的不同需要调整使用。

（8）浆液温度应保持在5～40ºC，超过此标准的应视为废浆。3.8 帷幕灌浆施工要求

（1）为保证大坝基础帷幕灌浆后不受开挖爆破的振动影响，灌浆区邻近50m范围内原则上应完成爆破作业。

（2）为保证帷幕灌浆效果，必须在灌浆范围内根据施工图纸要求或监理机构指示需封堵的勘探平洞混凝土回填、廊道混凝土衬砌及回填灌浆等工作完成以后开始，或者盖重混凝土厚度符合设计要求，同部位固结灌浆完成后开始。

（3）灌浆施工过程中的废水、废浆应及时引排，设置截、集水结构物，配备容量足够的排水设施，严禁废浆污染。

（4）在裂隙冲洗、压水试验和灌浆过程中须进行抬动变形观测和记录。当抬动变形值超过规定值（基岩0.2mm，混凝土0.1mm）时，应降低灌浆压力、注入率直至停止施工，并报告现场监理工程师，按现场监理工程师指示进行处理。

（5）帷幕灌浆水灰比（重量比）为3:

1、2:

1、1:

1、0.8:

1、0.5:1（细水泥为2:

1、1:

1、0.7:

1、0.38:1），在通过生产性灌浆试验进行调整时，应报经监理机构批准。

（6）坝基帷幕灌浆应采用孔口封闭、自上而下分段、孔内循环灌浆法。原则上采用“一泵灌一孔”。由三排孔组成的帷幕，应先灌注下游排孔，再灌注上游排孔，然后进行中间排孔；由两排孔组成的帷幕应先灌注下游排，后灌注上游排。每排均分为3序孔，应按分序加密的原则进行。

（7）应先进行平洞底板的固结灌浆，再进行搭接帷幕或深孔帷幕灌浆施工。（8）灌浆压力应结合孔序、孔段以及现场生产性试验成果按设计要求选用，并最终达到设计灌浆压力。以基岩或盖重混凝土抬动值符合设计规定值进行调整，最大灌浆压力为6.5MPa。灌浆压力应尽快达到设计值，并和注入率相适应。

（9）帷幕灌浆起始段长度依次为2m、3m，以下灌浆分段，均为5m，终孔段不大于6m，特殊情况下经监理人批准可适当缩减或加长。灌浆段的长度因故超过10 m，对该段宜采用补救措施。

（10）帷幕灌浆灌浆段应在最大设计压力下，注入率不大于1L/min，继续灌注60min～90min，灌浆即可结束。若最后连续3个注入率读数均大于1L/min时，则不能结束灌浆。当长期达不到结束标准时，应报请现场监理共同研究处理措施。水平孔及向上孔应适当屏浆、闭浆。

（11）灌浆完成后应进行封孔，封孔采用全孔灌浆封孔法，即全孔灌浆结束后，以0.5∶1级浓浆置换孔内稀浆，进行纯压式灌浆封孔，封孔压力使用该孔最大灌浆压力，灌浆持续时间30min，孔口段不应小于1h。

灌浆封孔待孔内水泥浆液凝固后，灌浆孔上部空余部分，大于3m时，应采用机械压浆法继续封孔；小于3m时，可使用更浓的水泥浆或砂浆人工封填密实。

3.9 灌浆作业必须连续进行，若因故中断，可按照下述原则进行处理。（1）应及早（30min以内）恢复灌浆，否则应立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效，则应先进行扫孔，而后恢复灌浆。

（2）恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注，如注入率与中断前相近，可改用中断前比级的水泥浆灌注；如注入率较中断前的增加较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。

（3）恢复灌浆后，如注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施处理。

3.10 孔口有涌水的灌浆孔段，在灌浆前应测记涌水压力和涌水量，根据涌水情况，可选用下列措施综合处理：

（1）缩短段长；（2）提高灌浆压力；（3）灌注浓浆；（4）屏浆；（5）闭浆；（6）纯压式灌浆；（7）灌注速凝浆液；（8）待凝；

（9）采用分段灌浆封孔法或全孔灌浆封孔法封孔。

3.11 灌浆段注入量大，灌浆难以结束时，可选用下列措施处理。（1）低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆。

（2）如注入率过大，宜停灌待凝（不少于24h）再扫孔恢复灌浆。（3）灌注稳定浆液或混合浆液。

（4）经处理后仍应扫孔，重新按照技术要求进行灌浆直至结束。3.12 承建单位必须严格按设计要求、技术规范规定和报经批准的灌浆工程施工措施计划进行灌浆工程的施工。对于违章操作或发现弄虚作假者，监理机构将作违规处理，情况特别严重的孔、段必须重扫重灌。

（1）承建单位应在计划开始灌浆作业前24小时向监理机构申报灌浆作业许可签证，经监理机构检查合格后签发灌浆作业许可签证才能开灌。在24h内因故未开灌的，应重新申报和取得灌浆作业许可签证。

（2）灌浆塞应同采用的灌浆方式、方法、灌浆压力及地质条件相适应。（3）灌浆压力必须符合设计要求与规范规定，不允许超压或欠压。孔口压力表必须有专人看管并认真填写“灌浆孔口压力记录表”。若检查发现记录压力与实际压力不符合，施工作业人员应及时检查分析原因，进行调整，并在记录上注明。

（4）各孔段的灌浆必须连续进行。开灌前必须根据压水试验成果备足灌浆

材料，若因故中断必须按规定进行处理，并如实记录中断灌浆的时间、原因、处理措施、处理效果以及对灌浆质量的影响程度等情况。

（5）灌浆过程中，发现冒浆、漏浆、串浆、涌水，或灌浆长期达不到结束标准等情况，应及时向监理机构报告，并提出处理措施报监理机构批准后实施。

（6）灌浆过程中，灌浆压力或注入率突然改变较大，或当采用最大浓度浆液灌浆，吸浆量很大而不见减少时，应立即查明原因，采取相应的措施处理。

（7）灌浆过程中如回浆变浓，宜换用相同水灰比的新浆进行灌注。若效果不明显，延续灌注30min后，即可停止灌注，也不再进行复灌，但总灌注时间仍要求不小于60 min。

（8）浆液变换和结束标准必须符合设计文件和技术规范要求。各孔段灌浆结束前，应报请监理机构检查确认。每段灌浆结束后，要及时整理灌浆记录成果，并按各孔、段记录表格分别装订成册。

（9）灌浆结束后，应排除孔内积水和污物，视情况采用机械或压力灌浆封孔并抹平。封孔作业中，应认真记录封孔情况。凡封孔不密实或发现有涌水者，监理工程师有权指令返工扫孔，重灌重封。

（10）在钻孔与灌浆作业过程中，承建单位必须认真作好原始记录。原始记录资料应真实、齐全、清晰、准确，严禁重抄或擦改，其内容应包括：钻孔、冲洗、压水、灌浆以及必要的取岩芯和观测记录。监理工程师可对原始记录随时进行检查。

3.13 灌浆工程施工期间，工程承建单位应于每月30日前，向监理机构报送当月的钻孔与灌浆工程施工资料，其内容应包括：

（1）灌浆工程施工进展，以及钻孔、灌浆工程各项目完成工程量和累计完成工程量；

（2）钻孔孔斜情况及孔斜投影图，灌浆成果平面、剖面或展示图，取岩芯钻孔的柱状图；

（3）灌浆孔透水率及单位注灰量频率曲线和频率累计曲线图；（4）灌浆工程检查孔压水试验成果一览表；

（5）灌浆材料及制浆质量检验成果表，单元工程质量检验统计表；

（6）灌浆作业过程中的违规记录，以及质量与安全事故及其处理记录；（7）工程照片；

（8）其它必须报告或业主、监理机构要求报告的情况。施工质量检查与质量检验

4.1 承建单位应负责采购、运输、储存、保管钻孔和灌浆所需的全部材料（不包括发包人提供的材料）。严禁将不合格的材料运往现场，经监理机构检查发现的不合格材料，应禁止使用，并在监理机构监督下运离现场。

（1）每批水泥、外加剂、掺和料等，均应符合有关的材料质量标准，并附有生产厂的质量证明书和产品使用说明书。每批材料入库前均应按规定进行检验验收，承建单位应及时将检验成果报送监理机构。

（2）承建单位申请代用材料，应提供代用材料的技术标准、质量证明书和试验报告。只有在证明其材料不降低工程质量和不影响施工进度的前提下，经监理机构批准后，才能采用代用材料。

（3）灌浆工程所采用的水泥品种，应采用普通硅酸盐水泥。帷幕灌浆所用的水泥强度等级不应低于42.5。不得使用受潮结块、存放过久、出厂期超过三个月的水泥。

（4）水泥灌浆一般使用纯水泥浆液，对于采用普通硅酸盐水泥浆液不能达到设计要求的部位，可采用细水泥浆液。制备细水泥浆液，以及在高温季节（大于年平均气温）、浓浆水灰比低于0.7：1的浆液中必须掺入高效减水剂。掺入掺合物或外加剂时，必须事先报经监理机构批准。

（5）灌浆用水应符合规定，在夏季气温高于30℃时，拌浆用水的温度不得高于30℃。

（6）掺和料的使用应事先报经监理机构批准。承建单位在水泥浆液中掺入的砂、黏性土和水玻璃等掺和料质量应符合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148─2001)相关规定，其掺入量应通过试验确定，试验成果应报送监理机

构批准。

（7）经监理机构批准，承建单位可在水泥浆液中掺入减水剂、稳定剂以及监理机构指示或批准的其他外加剂。各种外加剂的质量应符合合同技术条款和相关技术规范规定。其最优掺入量应通过室内试验确定，试验成果应报送监理机构批准。所有能溶于水的外加剂应以水溶液状态加入。

4.2 承建单位必须每月对灌浆材料的质量进行检查，包括水泥强度等级、细度和灌浆中所采用的砂及外加剂，并应及时将检验情况提交监理机构审核。

4.3 承建单位在现场应有足够数量已校准的流量计、压力计和抬动观测的千分表等测量计，以便灌浆工作不会因缺乏测量计而受阻。压力计的精度应为±3%，使用压力宜在压力表最大标值的1/4～3/4之间。各种测量计要求加强维护保养，定期校正。不合格的和已损坏的压力表与千分表严禁使用，压力表与管路之间应设有隔浆装置。

4.4 承建单位必须对基础岩基灌浆安设抬动监测装置，并对地下洞室灌浆安设变形监测装置，派专人与灌浆作业进行同步观测并做好记录。

4.5 承建单位必须按设计要求按序次施放孔位，并在实地注明各孔序号与孔号。钻孔应按设计序次进行，未经设计修改或监理机构同意，承建单位不得随意改变钻孔序次。

（1）钻孔的孔位、深度、孔径、钻孔顺序和孔斜等应按施工图纸要求和监理机构指示执行，因故变更孔位应征得监理机构同意，并记录实际孔位。勘探孔及灌浆检查孔的孔位应按监理机构的指示确定。

（2）帷幕灌浆孔孔径不应小于设计规定值。灌浆孔钻孔孔位应符合设计要求，孔壁应平直完整。各类钻孔的孔底偏差应符合施工图纸规定。帷幕灌浆孔要求5m～10m测量一次，应严格控制孔深20m以内的偏差。

（3）各孔终孔前4h，承建单位应通知监理工程师参加终孔检查，检查合格，并经监理机构签认后，方可进行下一步操作。检查时必须有钻孔原始记录，钻孔结束后，承建单位应及时将钻孔冲洗干净，并做好孔口保护直至灌浆完成。

（4）对于取芯钻孔，承建单位必须将取出的岩芯统一编号、妥善保存，并

及时填写“岩芯相关表”。对于软弱与破碎岩芯，还必须用石腊封存，待完工验收时移交给业主。在取芯钻孔完成后，承建单位应按规定的或监理机构要求的格式与内容及时向监理机构提供2份钻孔柱状图，并提供每盒或每箱芯样两张彩色照片。

4.6 灌浆施工中，承建单位可根据施工的实际情况，按合同要求或规范规定的数量布置检查孔(其位置由设计或监理机构通知指定)，对已灌区域分块进行质量检查，检查方法须报经监理机构批准。

（1）承建单位必须向监理机构提交灌浆工程原始记录成果一览表、地质柱状图、岩芯相关表等资料，以便于检查孔的布设。

（2）检查孔的施工必须有监理工程师在场，按监理机构同意的时间进行，无正当理由不得提前或推迟施工。

（3）压水时应保证栓塞位置准确，孔口、管道及接头等处不得有任何漏水现象，否则应暂停本段压水试验，将设备整修合格后再继续进行。

（4）压水试验过程中，承建单位应认真作试验记录。并在作业结束后，及时向监理机构报送作业记录成果。

4.7 帷幕灌浆质量检查

（1）帷幕灌浆工程的质量检查应以帷幕透水率和允许水力坡降指标为主，岩体钻孔全景图像测试、声波纵波波速为辅，结合钻孔、取岩芯资料、灌浆记录等综合评定其质量。

（2）压水试验在灌区灌浆结束14天后进行，岩体波速测试宜在该部位灌浆结束14d后进行，钻孔变模宜在该部位灌浆结束后28d后进行。

（3）灌浆压水试验检查应自上而下分段卡塞进行压水试验，采用“五点法”。灌浆结束后，承建单位应在规定的时间内将灌浆记录和有关资料报送监理机构，以便确定检查孔的孔位。灌浆检查孔的数量不应少于灌浆孔总数的10％，每个灌浆单元内，且每个坝段或每个单元工程应布置1～3个检查孔。对地质条件复杂及重要的部位，监理机构可提出增加检查孔的数量。

（4）灌浆检查孔的钻孔位置应按监理机构指示选在：

①帷幕中心线上；

②断层、发育裂隙、岩石破碎带、风化严重区、中强透水区域、地下丰水带等地质条件复杂的部位；

③末序孔注入量大的孔段附近；

④沿帷幕轴线每20m左右，至少有一个检查孔；

○5钻孔偏斜过大、灌浆过程不正常以及经分析资料认为对帷幕灌浆质量有影响的部位。

（5）压水试验合格标准必须满足合同技术条款和设计技术要求。否则，承建单位应按监理机构的指示或批准的措施进行处理。

（6）灌浆检查孔应按合同技术条款规定钻取岩芯，并绘制钻孔柱状图。（7）灌浆的封孔质量应抽样进行检查，抽样数量不小于总孔数的3%。出现不合格的封孔时，加倍抽样检查孔数，并对不合格封孔采取补救措施进行处理。封孔质量的合格标准按设计规定执行。

4.8 灌浆工程应在钻孔和灌浆作业过程中，按照合同技术条款、设计要求和质量检查标准规定的检查项目和内容进行逐项验收，并将质量检查和验收记录报送监理机构。

其 它

5.1 每个单元灌浆工程施工结束后，承建单位应依据合同技术条款、设计要求和质量检查评定标准及时进行工程质量检查评定，并报送监理机构确认，作为评定相应分项工程质量等级的基础。

5.2 灌浆工程完工后，应按设计要求和质量检验标准进行分部或分项工程完工验收。

在申报进行该项工程完工验收前，承建单位应将下列资料整编成册，并提供监理机构预审：

（1）原材料出厂合格证，工地材料试验报告，代用材料试验报告；

（2）岩石资料记录，整套原始记录资料和相应复印件；（3）钻孔和灌浆的各项试验成果；（4）单元工程及重要工序质量检验签证；

（5）施工作业过程中的施工质量问题及其处理文件；（6）灌浆工程的竣工图及设计变更文件；

（7）按合同文件规定、业主或监理机构要求报送的其他文件和资料。5.3 本细则未列之其他施工技术要求、原材料品质和质量检查标准，按本工程项目合同文件、设计要求、有关规程规范和质量评定标准执行。

5.4 帷幕灌浆工序质量检验表格、单元工程质量评定表格和施工记录表格，按照《锦屏水电工程首批施工质量管理用表（修订版）》、《锦屏水电工程第二批施工质量管理用表》（锦屏质安环保[2009102号）和《关于发布帷幕灌浆施工质量检验表格的通知（长锦监理[2010]024号）》执行。

5.5 原材料质量检验认证按监理部印发的《工程质量检测试验监理工作规程》（长锦监理[2005]062号）执行。

锦屏一级水电站 篇3

关键词：双曲拱坝,控制网,坐标系统,中误差

锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里县和盐源县交界处的雅砻江大河湾干流河段上, 是雅砻江下游从卡拉至河口河段水电规划梯级开发的龙头水库。大坝为混凝土双曲拱坝, 坝高305m, 为目前世界最高混凝土双曲拱坝。大坝处于高山峡谷区, 两岸山势陡峻, 施工场地狭窄, 施工干扰较大, 这给控制网点的选位、构网、观测带来很大的难度。

1 布网原则

(1) 锦屏一级水电站大坝混凝土施工测量控制网, 采用两级控制的方案, 即锦屏一级大坝混凝土施工首级控制网 (简称大坝首级控制网) ;锦屏一级大坝混凝土施工次级控制网 (简称大坝加密控制网) 。 (2) 控制网宜布设成近似等边三角形的网, 其三角形内角不应小于30°。如受地形条件限制, 个别角也不应小于25°;其他各项指标, 均应满足规范相应等级的要求。 (3) 大坝加密控制网平差计算统一采用锦屏一级坐标系 (投影面1 730m) 。高程系统采用1956年黄海高程系。

2 控制网的建立

根据大坝混凝土施工布网原则, 采用两级控制的方案, 即大坝首级控制网及大坝加密控制网。控制测量流程图见下图。

2.1 大坝首级控制网

大坝首级控制网采用锦屏一级水电站施工控制网 (锦屏一级二等施工控制网和大坝三等网) 。一级电站大坝三等网包含JP101A、JP105、DB05、DB08、DB10, 共计5点, 其中, JP101A、JP105为二等控制网网点。

2.2 大坝加密控制网

鉴于目前大坝首级控制网点高程在1 830m以上, 与大坝建基面高差近300m, 大坝首级控制点距离大坝远、高差大, 采用首级控制成果直接放样或采用支导线放样, 不仅工作时间长, 而且会产生较大的误差。为便于施工, 提高放样精度, 需建立大坝加密控制网。即在大坝浇筑每上升100m左右布设一层大坝加密控制网, 每层布置3~5点, 共布设3层控制点。

2.2.1 大坝加密控制网建立依据

依据《水电水利工程施工测量规范》DL/T5173-2003, 混凝土建筑物放样测站点平面点位限差±15mm (相对于临近基本控制点) 。最末级控制网相对于同级起始点或邻近高一级控制点的点位中误差不超过±10mm。首级控制网点位中误差±7mm, 因此大坝加密网应设计为三等边角网。

依据《水电水利工程施工测量规范》DL/T5173-2003, 混凝土建筑物放样测站点高程限差±15mm (相对于临近基本控制点) 。最末级控制网相对于同级起始点或邻近高一级控制点的高程中误差不超过±10mm。因此, 高程控制用三等水准。

2.2.2 平面控制网布设

平面加密控制网随着大坝浇筑高度上升逐层进行加密, 大坝每上升100m左右, 布设一层控制点, 每层布设3~5点, 分布在大坝左右岸, 根据地形条件, 距离大坝不超过400m, 可以直接进行放样, 起算点为大坝首级控制网点。

为了与大坝三等网点点名区分, 第一层为DB101、DB102、DB103、DB104左侧为双号、右侧为单号;第二层为DB201、DB202、DB203、DB204, 依此类推。

2.2.3 高程控制网布设

采用三等水准联测2个平面控制点, 其余网点采用光电测距方法联测三等三角高程, 随平面控制网网形结构布设, 为所有平面控制点提供三等水准精度的高程。放样可采用三角高程直接放样。

2.2.4 选点埋标

选定的网点要求保证网点间具有良好的通视条件, 且标点位置地形应尽量开阔。选点埋标工作应根据大坝混凝土浇筑进度, 提前1个月进行, 以利于新埋标墩稳定与复测。加密平面网点应埋设砼标石, 标墩顶面应高出设计路面1.2m。具体标石尺寸规格按《水电水利工程施工测量规范》DL/T5173-2003要求埋设。水准标志埋设在平面标基础上。

2.2.5 平面网观测技术要求

三等边、角网观测采用2″级以上精度的全站仪进行观测。边角观测按《水电水利工程施工测量规范》DL/T5173—2003中有关三等精度规定要求进行。测边先验中误差± (2+1×10-6D mm;方向观测按三等边角网测量要求进行, 方向观测先验中误差±1.27″。

边角观测按《水电水利工程施工测量规范》DL/T5173—2003和《国家三角测量规范》GB/T17942-2000中有关规定进行。

3 结语

我们在外业观测中, 采用先进的测量仪器Leica 2003自动观测记录, 数据后处理及平差均采用专业的软件进行内业处理, 减轻内外业的劳动强度, 提高测绘成果的质量和工作效率。通过这种分层加密布网的方法, 使高差大、图形条件差的难题得以解决, 用Leica 2003自动观测记录, 减少人为观测误差, 提高了观测精度, 使测量成果更好满足规范要求。上述方法在峡谷地带进行施工控制网加密非常实用, 值得推广。

参考文献

[1]DL/T5173-2003, 水电水利工程施工测量规范[S].北京:中国电力出版社, 2003.

锦屏一级水电站 篇4

1.1 基本概况

锦屏一级水电站左岸边坡断层、X岩脉、深部变形拉裂缝、层间挤压错动带、节理裂隙等构造结构面发育, 岩体较为破碎, 边坡稳定条件差。为确保边坡稳定, 设计除采取边坡预应力锚索、边坡截排水系统、浅层支护等加固处理措施外, 针对左岸边坡f42-9断层、X岩脉和SL44-1拉裂缝组成的左坝肩大块体滑移不稳定体, 在EL1883 m、EL1860 m、EL1834 m设置三层混凝土置换抗剪洞, 并利用抗剪洞进行洞周固结灌浆。其中, 为有利于现场施工组织和管理, 有利于工程施工进展, 业主将EL1834抗剪洞调整为CV标合同项目施工。抗剪洞追踪f42-9断层开挖, 开挖断面9 m×10m (宽×高) , 城门洞形。按设计施工程序要求, 低高程抗剪洞开挖必须在高程抗剪洞开挖支护、混凝土衬砌、固结灌浆和回填混凝土完成后进行, 且左岸边坡开挖至1 885 m高程前, 三层抗剪洞必须施工完成。后由于抗剪洞施工进展滞后, 设计经过复核, 放宽对边坡下挖的制约, 调整为左岸边坡开挖至1 885 m高程前, 上两层抗剪洞必须施工完成。

1.2 地质条件

抗剪洞追踪f42-9断层开挖, 发育深部拉裂缝、层间挤压带, 开挖揭示煌斑岩脉, 围岩地质条件较差, 岩体破碎, 以Ⅳ类为主, 部分为Ⅲ2、Ⅴ类。其中f42-9断层带宽约1.5~2.0 m。

1.3 主要设计指标

经过洞周固结灌浆后, 抗剪洞围岩岩体物理力学要求达到表1灌后指标:

说明:声波速度测点以每个检查孔为单位进行统计, 单位透水率和岩体完整系数作为参考数据。

2 施工过程质量控制

2.1 施工过程质量控制方法

根据抗剪洞施工工期紧、质量要求严格、制约左岸边坡下挖等特点, 监理机构采用“主动控制为主、被动控制为辅, 两种手段相结合”的动态控制方法, 重视事前控制、预先防范、过程跟踪、强化检查、及时反馈、不断完善。

2.2 施工准备阶段质量控制

1) 严格按照合同技术条款要求对抗剪洞灌浆施工措施计划进行审批。包括:《对<抗剪洞灌浆施工技术措施>的批复》 (长锦监CII左[2007]005号) 《对〈EL1860 m抗剪洞灌浆施工技术措施〉的批复》 (长锦监CII左[2007]122号) 及《对〈1834m抗剪洞灌浆施工技术措施的报告〉的批复》 (长锦监CV[2007]152号) 。督促承建单位严格按合同技术条款、设计技术要求及报经批准的灌浆施工技术措施要求, 按章作业、文明施工。

2) 用于固结灌浆的各种灌浆设备、仪器仪表、计量装置、观测装置和其他辅助设备, 均经过检查、率定、安装调试并经监理机构认证合格后方能投入使用。水泥灌浆全过程使用经业主及监理人批准的、经国家有关主管部门鉴定的、可测记灌浆压力、注入率和水灰比 (或密度) 的两参数或三参数大循环灌浆自动记录仪 (1 883 m、1 860 m抗剪洞按CⅡ标合同技术条款要求, 使用两参数自动记录仪;1 834 m抗剪洞按CV标技术条款要求使用三参数自动记录仪) , 均满足合同技术条款和合同文件的要求。

3) 灌浆施工开始前, 对灌浆设备、人员配置及其他施工准备工作进行了检查, 确保了施工设备和人员配置满足灌浆连续施工的要求。

2.3 灌浆过程质量控制

1) 加强原材料进场质量检验, 避免和防止不合格材料进入施工现场。灌浆期间, 做好灌浆用水泥进场和耗用记录, 避免事后引发支付计量纠纷。

2) 加强钻孔孔位、孔斜质量控制, 确保孔位、孔斜满足合同技术条款要求。

3) 严格钻孔 (灌浆) 作业开工许可申报制度。承建单位在开始钻孔 (灌浆) 作业前24 h向监理机构申报钻孔 (灌浆) 作业许可签证, 经监理机构检查合格后签发钻孔或灌浆作业许可证才能开钻 (灌) , 在24 h内因故未开钻 (灌) 的, 重新要求承建单位申报并重新取得钻孔 (灌浆) 作业许可签证才能进行钻孔 (灌浆) 作业。

4) 灌浆过程中, 若因故中断, 现场监理督促承建单位按规定进行处理, 并如实记录中断灌浆的时间、原因、处理措施、处理效果以及对灌浆质量的影响程度等情况。

5) 灌浆过程中, 监理工程师进行旁站监理, 重点对浆液比重、灌浆压力、浆液变换标准、灌浆结束标准及特殊情况的处理进行监督和检查。每班均对浆液比重进行抽样检查, 确保浆液比重均满足设计要求;督促承建单位按规定对记录灌浆压力、灌浆注入率、比重的自动记录仪、压力表、流量计进行校验, 保证记录的真实、准确;加强对浆液变换标准和灌浆结束封孔的质量控制, 确保灌浆质量满足合同技术条款和设计技术要求。

2.4 固结灌浆施工过程中有关施工问题的处理情况

2.4.1 EL1883抗剪洞

1) 2007年4月11日, KJG16-5号孔第一段因灌浆中断24 min, 再灌时孔段不吸浆, 承建单位没有及时采取相应的处理措施, 现场监理工程师要求扫孔复灌, 承建单位已执行。

2) 2007年4月1日, KJG8-7号孔第三段灌浆时, 承建单位未按规定采取孔口卡塞阻塞器, 而是采用孔口循环阻塞器, 现场监理工程师要求扫孔复灌, 承建单位已执行。

3) 2007年4月6日, KJG31-6号孔第三段承建单位开灌水灰比选用0.5:1浓浆, 现场监理工程师要求扫孔复灌, 承建单位已执行。

4) 2007年3月13日、3月21日、4月1日、4月3日、4月17日, KJG10-3号孔第二段、KJG24-5号孔第一段、KJG27-2号孔第三段、KJG17-6号孔第三段灌浆过程中, 现场监理检查发现浆液比重不满足设计要求, 立即督促承建单位进行浆液调整, 已执行。

2.4.2 EL1860抗剪洞

1) 2007年8月22日、9月10日、9月11日, KJB26-3号孔第二段、KJB18-10号孔第一段、KJB21-5号孔第三段灌浆时, 现场监理检查发现承建单位违规采用纯压式灌浆, 立即要求承建单位进行整改, 已执行。

2) 2007年9月14日, KJB20-5第三段灌注过程中, 承建单位施工人员将进浆管路上闭浆阀门关闭, 人为导致记录仪反映孔段不吸浆, 现场监理立即督促承建单位整改, 已执行。

2.4.3 EL1834抗剪洞

1) 2007年10月12日, 检查发现KJCH2-10第一段记录仪输出灌浆报表终止时间比记录仪时钟超前7 min。

2) 2007年10月24日, KJC3-3第一段灌浆时, 现场监理发现密度计内浆液呈不流动状态, 导致不能动态反映浆液密度, 立即要求承建单位进行处理。

3) 2007年10月25日, KJC1-5第二段灌浆因故中断43min, 恢复灌浆时孔段迅速不吸浆, 现场监理及时要求扫孔复灌。

4) 2007年11月5日, KJC1-2第二段灌浆时, 射浆管距孔底距离>50 cm, 现场监理要求重新安装阻塞器后再灌。

5) 2007年12月5日, KJC26-15第三段灌浆过程中, 记录仪显示流量与实际注浆量不符, 现场监理要求对记录仪进行校验, 并扣除灌浆量。

3 固结灌浆成果

3.1 EL1883抗剪洞

EL1883抗剪洞固结灌浆从2007年1月17日开始, 2007年6月8日结束, 历时143 d, 完成水泥灌浆孔钻孔6 032.1 m, 灌浆5 322.5 m。其中Ⅰ序孔钻孔3 044.5 m, 灌浆2 690.8 m;Ⅱ序孔钻孔2 987.6 m, 灌浆2 631.7 m。

3.1.1 灌浆注入情况统计

累计灌注水泥1 671.772 t, 总平均注灰量为314.1 kg/m, 其中Ⅰ序孔总注灰量1 090.48 t, 单位注入率为405.3 kg/m, Ⅱ序孔总注灰量591.3 t, 单位注入率为220.9 kg/m。Ⅱ序孔比Ⅰ序孔递减45.5%。

3.1.2 透水率变化

灌前测试孔与水泥灌浆检查孔透水率对比情况见表2。

各次序孔段的灌浆注入量递减明显, 围岩防渗效果提高显著, 水泥灌浆成果符合一般的灌浆规律。

分析灌后声波测试波速对比统计结果表明 (见表3) :EL1883抗剪洞岩体经灌后岩体声波波速提高明显, 各测试孔段<3 200 m/s波速基本消失。

水泥灌浆灌前和灌后的声波、钻孔弹模测试对比、孔内电视成果见成都院物探检测项目部提交的灌浆试验物探检测报告。

3.2 EL1860抗剪洞

EL1860抗剪洞固结灌浆从2007年7月8日开始, 2007年9月21日结束, 历时76 d, 完成水泥灌浆孔钻孔5 065.4 m, 灌浆4 833.48 m。其中Ⅰ序孔钻孔2 581.1 m, 灌浆2 458.58 m;Ⅱ序孔钻孔2 484.3 m, 灌浆2 397.5 m。

3.2.1 灌浆注入量统计

总注入量1 452.99 t, 总平均注入量为300.6 kg/m, 其中Ⅰ序孔总注灰量835.38 t, 单位注入率为339.8 kg/m, Ⅱ序孔总注灰量617.6 t, 单位注入率为257.6 kg/m。Ⅱ序孔比Ⅰ序孔递减24.2%。

3.2.2 灌前测试孔与水泥灌浆检查孔的透水率对比统计

从灌浆注入情况统计及透水率对比统计可知:围岩防渗效果提高显著, 水泥灌浆成果符合一般的灌浆规律 (见表4) 。

分析灌后声波测试波速对比统计结果表明 (见表5) :EL1860抗剪洞岩体经灌后岩体声波波速提高明显, 各测试孔段<3200 m/s波速基本消失。

水泥灌浆灌前和灌后的声波、钻孔弹模测试对比、孔内电视成果详见成都院物探检测项目部提交的灌浆试验物探检测报告。

4 EL1834抗剪洞

EL1834抗剪洞固结灌浆从2007年10月18日开始, 2008年2月29日结束, 历时135 d, 完成水泥灌浆孔钻孔5 789 m, 灌浆5 021.8 m。其中Ⅰ序孔钻孔2 899.3 m, 灌浆2 518 m;Ⅱ序孔钻孔2 889.7 m, 灌浆2 503.8 m。

4.1 灌浆注入量统计

总注入量1 402.1 t, 总平均注入量为279.2 kg/m, 其中Ⅰ序孔总注灰量882.95 t, 单位注入率为350.7 kg/m, Ⅱ序孔总注灰量529.12 t, 单位注入率为211.3kg/m。Ⅱ序孔比Ⅰ序孔递减39.7%.

4.2 灌前测试孔与水泥灌浆检查孔的透水率对比统计

从灌浆注入情况统计及透水率对比统计可知:围岩防渗效果提高显著, 水泥灌浆成果符合一般的灌浆规律 (见表6) 。

分析灌后声波测试波速对比统计结果表明:EL1834抗剪洞岩体经灌后岩体声波波速提高明显, 各测试孔段<3 200 m/s波速基本消失 (见表7) 。

5 存在的问题及建议

1) 承建单位施工管理力量弱, 未按合同要求配置满足施工要求的施工员、质检员, 钻灌施工作业人员技术素质及责任心较低, 现场施工质量控制全依赖监理。

2) 施工现场安全与文明施工管理较差, 施工现场噪音、粉尘大, 施工废水无序排放, 导致施工工效低, 作业人员积极性不高。

3) 部分孔段灌后压水透水率、声波测速与设计指标仍有较大差距, 针对该情况设计院在《关于CⅡ (左岸) 近期协调问题答复的函》 (锦设函 (坝) 字 (2006) 012号 (总265号) ) 中明确抗剪洞固结灌浆效果检查以声波测试为主, 压水试验检测为辅, 对灌浆孔段中的断层破碎带可按Ⅴ类围岩处理, 即灌后声波波速不作具体要求。同时在EL1860抗剪洞及EL1834抗剪洞固结灌浆施工中采取提高灌浆压力、调整孔环间距的措施, 取得了较EL1883抗剪洞固结灌浆更佳的效果, 但仍未达到最理想灌浆效果。

锦屏一级水电站 篇5

锦屏一级水电站混凝土双曲拱坝最大坝高305 m, 工程采用堤坝式开发, 主要任务是发电。一级拱坝基础部位的帷幕灌浆平面布置近似平行拱坝轴线, 坝基帷幕孔布置在左右岸两个标段的基础帷幕灌浆平洞及廊道内, 其中右岸标段的帷幕灌浆包括主防渗线路及厂房1 670 m高程以上帷幕灌浆, 其施工均在6层灌浆平洞及基础灌浆廊道内进行, 上层平洞帷幕深入下层帷幕以下10 m。帷幕灌浆最大灌浆深度171.5 m, 分布在河床14~17坝段坝基廊道及1 601 m高程灌浆平洞内, 地质条件复杂, 最大灌浆压力达到6.5 MPa, 其灌浆施工技术难度之大在国内是鲜见的。

2 地质条件

河床坝基建基面弱卸荷、微新的第3层大理岩为Ⅲ1级岩体, 建基面以下20~40 m范围内无卸荷、微新的第3层大理岩为Ⅱ级岩体, 变形模量E0达10 GPa以上, 抗变形能力较强;在距建基面垂直深度约40 m以下为微新的绿片岩, Ⅲ2级岩体, 抗变形能力较低。

河床勘探钻孔岩芯饼化现象和水压致裂法应力测试成果表明, 河床部位特别是靠两岸坡脚部位应力集中程度高, 坝基岩体开挖局部高地应力的释放和调整可能引起坝基岩体的卸荷回弹松弛破坏。

3 项目背景

目前国内基岩防渗帷幕灌浆最大深度131 m, 覆盖层防渗帷幕施工最大深度158 m, 锦屏一级水电站蓄水后水头较高, 解决高水头作用下的防渗效果和坝基防渗帷幕灌浆最大孔深达到171.5 m的钻孔精度控制, 在国内属于前所未有, 国外也罕见。

右岸标段帷幕灌浆设计总工程量为315 850 m, 施工自2008年10月1日开始进行搭接帷幕灌浆, 2009年1月1日开始进行主帷幕灌浆, 至2013年11月30日大坝工程全部帷幕灌浆结束, 施工历时50个月。由于右岸倒悬体跨塌、洞室开挖及衬砌滞后等原因导致右岸帷幕灌浆于2010年3月21日正式开始施工, 总工期滞后约18个月。为了尽早实现蓄水发电目标, 在业主单位要求下进行赶工作业, 帷幕灌浆施工强度较高。

4 防渗帷幕快速施工技术

4.1 深孔帷幕钻孔控制技术

1) 钻孔设备选择。锦屏一级水电站坝基防渗帷幕最大孔深超过171.5 m, 其钻孔精度控制对于171.5 m深的防渗帷幕灌浆孔施工, 在国内属于前所未有, 国外也罕见。因此, 对钻孔机械性能、钻杆制作材料与性能等都有较高的要求。随着钻孔深度增加, 钻机负荷增大, 因此, 需要配置扭矩较大的钻孔设备, 通过深孔帷幕灌浆试验, 确定XY-42型和XY-2型岩芯钻机作为主力机型。通过两种型号钻机钻孔深度和钻孔精度对比检查, 设备性能均能满足要求, 但XY-2型钻机在孔偏控制上较XY-42型岩芯钻机稍差, 必须做好严格的防斜措施。

2) 钻头选择。帷幕灌浆方法一般采用自上而下分段灌浆 (包括孔口封闭法灌浆) , 随钻孔深度增大, 起下钻具、退芯等辅助时间较长、劳动强度较大、施工功效较低, 需要研究一种适合锦屏地质条件的循环钻进不取芯工艺。通过生产性试验, 先导孔等取芯孔钻头选用了Φ73 mm金刚石孕镶钻头, 配置岩芯管取芯钻进。一般灌浆孔选用了三翼复合片钻头和金刚石牙轮钻头 (全断面钻进) , 与钻杆直接进行连接。在右岸坝基Ⅲ1级、Ⅱ级大理岩中采用金刚石牙轮钻头钻进效果较好;在Ⅲ2级岩体 (绿片岩与大理岩互层为主) 可以采用三翼复合片钻头钻进;在右岸f18、f14、f13等断层部位采用三翼复合片钻头或牙轮钻头均可取得较好的钻进效果。

3) 二次破芯全断面钻进、循环排渣、不提钻的钻孔技术应用。鉴于金刚石牙轮钻头钻进功效较高, 在后期一般帷幕灌浆孔中得到了普遍地推广和应用。金刚石牙轮钻头工作原理是在钻孔过程中, 先是前端的金刚石钻头磨削岩体, 将岩体切割成块状、柱状芯样, 后端的牙轮在钻压作用下将切割后的岩体芯样进行压碎, 一部分较细岩粒随钻孔冲洗液从钻头水口排出, 较粗粒在随后钻进过程中通过继续磨削、压碎后再从钻头水口排出, 直到钻孔完成不需要起钻退芯且孔内无完整岩芯, 以达到全断面钻进、循环排渣目的, 增加了纯钻进时间, 钻孔辅助时间相对减少, 降低了钻孔劳动强度的同时提高了施工效率。

4) 深孔孔斜控制技术。本标坝基帷幕及底层平洞帷幕的最大深度171.5 m, 灌浆平洞间帷幕最大深度70 m, 所以孔斜的控制成为施工中尤为重要的环节。故要求在实际施工中, 必须采取切实可行的保证措施以避免不合格孔段的发生。在施工过程中采取的主要措施如下: (1) 帷幕钻孔选用XY-42型和XY-2型液压回转钻作为主力机型, 利用其自重大、稳固的特点, 减少在深孔钻孔过程中的受大扭矩作用设备移位导致钻孔偏斜。 (2) 采取镶铸地锚紧固钻机底盘的措施稳固钻机, 1台钻机在四脚锚固, 锚固点4个, 使钻机在正常运转过程中始终处于平稳状态。 (3) 校验钻机的立轴, 拧紧机头螺栓, 确保开孔角度符合要求。 (4) 采用合适的钻压和钻速, 随着孔深的增大适时减压钻进。 (5) 施工过程中加长钻具钻进, 钻具长2~3 m。 (6) 采用导正器钻进, 在钻杆上增加导向器, 导向器与钻具同等直径。 (7) 在孔深80 m以内采用取芯钻进技术, 综合应用上述如在钻杆上增加导向器、前后地锚等综合控制措施, 实现上部80 m孔斜精度小于1.1 m, 再利用上部钻孔作导向, 实施80 m以下全断面钻进, 保证帷幕终孔孔斜不大于孔距。 (8) 采用高精度的测斜仪测斜, 施工中做到勤测斜。在孔深20 m以内, 按每5 m测1次;20 m以下按每5~10 m测1次, 一旦发现偏斜及时进行纠偏处理。

4.2 不提钻直接冲洗和灌浆技术

一般金刚石钻头钻孔需要在孔段钻孔结束后, 通过岩芯管进行卡芯、起钻后从岩芯管内退出岩芯、下设钻杆作为孔内灌浆管进行灌浆。在灌浆前重新下设钻杆时, 需要分节下设并进行紧固, 防止钻杆接头处漏浆而导致孔底浆液量过小而带来铸管风险。在灌浆作业前需要的工序较多, 特别是在深孔施工时花费的辅助灌浆作业时间较长, 劳动强度较大。

结合对钻头选择、钻杆连接方法选择、灌浆方式选择等, 实现了钻孔后不提钻直接冲洗和灌浆。不提钻直接冲洗和灌浆操作流程:孔段钻孔结束→钻头提离孔底10 cm→钻孔冲洗→钻头提离孔底50 cm内→孔口封闭器安装→灌浆→下放钻头至孔底→清水冲洗→下一段次钻进。

1) 根据金刚石牙轮钻头结构, 后部牙轮与钻头体的空隙较大, 能保证出浆顺畅。在灌浆时将钻头提离距孔底50 cm以内, 在孔口安装封闭器后即可实施灌浆作业。

2) 采用金刚石牙轮钻头钻孔过程中, 钻杆通过轴载和水平扭矩作用已连接较紧密, 在灌浆过程中不会产生浆液沿钻杆接头渗漏。

3) 在灌浆作业完成后, 将钻头下至孔底, 用清水循环冲洗至回水清澈后, 再进行下段次钻孔作业, 实现不提钻连续循环钻灌。

4.3 大段长灌浆施工技术

受锦屏一级高地应力影响, 岩体内裂隙以闭合状或微细裂隙为主, 在最大灌浆压力下难以产生扩缝效应。通过灌浆试验成果及深孔帷幕灌浆实践, 对后序灌浆孔突破规范要求采用了大段长灌浆。

1) 大段长灌浆使用方法。一般情况下, 帷幕灌浆第1段2 m, 第2段3 m, 第3段及以下段长为5 m, 终孔段不得大于8.0 m, 特殊情况下可以适当加长或缩短段长, 但需征得监理工程师同意。通过灌浆试验成果及深孔帷幕灌浆实践, 在后序孔 (Ⅱ、Ⅲ序孔) 施工中在, 当灌前压水透水率小于1.0Lu情况下, 可与下一段次合段灌浆, 即灌浆段长增加到10.0 m。

2) 大段长灌浆原则: (1) 在断层或断层影响带部位, 以原灌浆段长灌注。 (2) 在Ⅰ序灌浆孔中不采用大段长灌浆。 (3) 在孔深15.0 m以上采用分段灌浆。 (4) 在合灌段存在两种不同分段灌浆压力的, 仍然按分段灌浆法施工。

大段长灌浆不仅仅减少了一段灌注时间, 还减少了灌浆前待浆、浆液配制等辅助时间, 施工效率得到进一步提高。

4.4 多层平洞同时施工技术

1) 一般高坝施工, 防渗帷幕在平洞内为多层布置, 先施工主帷幕, 主帷幕完成后施工下层平洞侧墙浅孔帷幕对上层主帷幕进行搭接, 共同形成完整的防渗体系, 见图1。

2) 工程建设各节点工期有合理的规划, 蓄水从低高程向高高程蓄水, 施工组织尽量避免设备窝工, 结合各层平洞工程量、工程节点工期要求等一般从下层平洞向上层逐层施工, 以满足蓄水节点要求。

3) 多层平洞采用自上层向下层施工时, 上部多层平洞防渗帷幕形成后截断了山体水, 在下层平洞施工时将会承受较大的来自山体的水压力, 导致灌浆施工难度加大, 甚至会引起设计参数调整。

4) 在对工程进度和节点工期不产生影响的情况下, 工程中也有过几层平洞帷幕灌浆同时施工的做法, 但搭接帷幕与主帷幕在布置上孔距较近或形成交叉, 同时施工易发生串孔, 发生施工干扰。

5) 锦屏一级右岸帷幕灌浆因总工期滞后, 为满足节点工期要求, 可行性方案是采用多层平洞同时施工法, 主要是导流洞蓄水节点前需要完成下面三层平洞的防渗帷幕。下部三层平洞从部位均分两轮施工, 即是对应桩号的帷幕灌浆施工时, 主帷幕和搭接帷幕错开时间段, 避免了施工干扰, 加快了总体施工进度。帷幕灌浆技术方案协调见图2。

5 工程质量

锦屏一级大坝右岸帷幕灌浆自2010年3月21日开始施工, 至2014年5月31日全部完成, 共完成防渗帷幕钻孔360607.3 m, 灌浆360 607.3 m。灌后质量检查以钻孔取芯、压水检查为主。共施工检查孔50 827.3 m, 压水试验50 827.3 m, 合格率99.8%, 工程质量满足设计要求。

6 结语

锦屏一级水电站大坝右岸防渗帷幕快速施工技术, 主要是优先解决170 m级深孔帷幕灌浆施工技术难题, 保证成孔率的基础上满足施工进度要求。通过技术创新, 采用了不提钻直接冲洗和灌浆技术;结合锦屏一级特殊高地应力条件, 突破行业技术规范采用了大段长灌浆施工技术;打破常规施工方法, 多层平洞帷幕灌浆从逐层施工调整为多层平洞同时施工的技术突破, 从技术上实现了大坝右岸防渗帷幕快速施工, 并满足了工程质量和进度要求。项目研究取得的技术成果, 对我国深孔防渗灌浆技术发展起到推动作用, 同时创造了较好的社会效益和经济效益, 对西部开发类似工程提供借鉴和参考经验。

摘要：锦屏一级水电站最大坝高305 m, 设计防渗要求较高。大坝右岸地质条件复杂, 防渗帷幕灌浆最大深度达到171.5 m, 最大灌浆压力达到6.5 MPa, 其灌浆施工技术难度之大在国内是鲜见的。介绍该工程防渗帷幕灌浆快速施工技术应用, 对我国深孔防渗帷幕灌浆技术发展起到推动作用, 类似工程可借鉴参考使用。

锦屏一级水电站 篇6

GIL是一种采用SF6气体 (或者SF6和N2混合气体) 绝缘、外壳与导体同轴布置的高电压、大电流电力传输设备。GIL特别适用于高山峡谷中的巨型水电站“最后一英里”传输, 即地下厂房电站GIS与架空线之间的连接, 具有其它方式无法替代的高电压、通流能力强、可靠性高、故障恢复快、结构灵活、适应复杂环境性强、维护工作量小和绝缘长期稳定、低电磁环境等综合优势, 加之与GIS组合, 减少了运营成本, 更提高了电站的安全可靠性[1,2]。GIL于20世纪70年代开始投入使用, GIL目前在世界上应用在最高的竖井为美国赛拉国家森林的一座电站, 其垂直高度为305 m, 额定电压242 k V, 额定电流为1 200 A[1,3,4]。在国内, 已成功投运的拉西瓦水电站GIL额定电压800 k V, 额定电流4 000 A, 垂直竖井207 m[5];溪洛渡水电站GIL额定电压550k V, 额定电流4 500 A, 每回GIL出线由2个垂直竖井段和2个水平段组成, 最长的3#引出线洞长度约640 m。

锦屏一级水电站大坝为305 m高的混凝土双曲拱坝, 总装机容量6×600 MW, 年平均发电量166.2 k W·h。电站出线电压等级为500 k V, 出线回路数4回, 其中3回出线至锦屏500 k V换流站 (到锦屏换流站的直线距离约为81 km) , 预留1回。发电机-变压器组采用单元接线, 6台发电机分别接6组单相变压器组, 500 k V侧采用4/3接线方式, 经过垂直竖井550 k V GIL引出至地面。

1 锦屏一级水电站GIL结构与布置

1.1 主要技术参数

锦屏一级水电站500k V GIL由德国西门子公司设计、制造并负责安装, 其主要参数见表1。

1.2 GIL的整体布置

锦屏一级水电站GIL的布置如图1所示。4回GIL由地下500k V GIS室通过两个高度为225 m的垂直竖井引到地面出线场, 每个引出线洞内布置2回GIL (其中GIL#1出线洞安装出线1和出线2, #2出线洞安装出线3和出线4 (预留) 。每回GIL出线共分为下平洞段 (约22 m) 、竖井段和上平洞段三个部分。

1.3 主要结构特点

(1) 锦屏一级水电站GIL从结构和布置上考虑了225米的高落差垂直管道母线的机械稳定、导体和外壳的温升及垂直方向上温度梯度、空载和最大负载条件下SF6气体自重导致的隔室上下部压差及其对绝缘性能的差异、温度效应产生的热胀冷缩、现场安装等。GIL采用分相绝缘, 外壳和导体均采用铝合金材料, 外壳采用螺旋焊接工艺, 标准段长11.5 m。在出厂前对外壳焊缝做100%超声波无损探伤。在水平段管道内设有微粒陷阱, 导电微粒在电位差的作用下被诱导带电, 进入并困于陷阱内。管道内装有内置超高频局放探头, 用以高压试验时判断设备绝缘情况及根据局放量进行故障定位。

(2) 多数母线段采用标准段, 标准段长度较普通GIS母线长, 减少了法兰连接面的数量, 在安装进度及母线段互换性方面有一定的优势。管道模块包括:标准管道、弯头、盆式绝缘子、伸缩节等。外壳水平段采用法兰连接, 竖直段采用焊接连接。

(3) GIL导体一端与盆式绝缘子螺接, 一端与盆式绝缘子插接, 导体段间的连接采用螺接方式。水平段导体长度最长段超过58 m, 为了满足制造、安装、热胀冷缩、基础变化等引起的长度变化, 保证导体和插接件的可靠运行, 且不对与其连接的设备产生附加应力, 插接连接处采取了伸缩节设计。水平段导体, 除靠两端绝缘盆子支撑外, 中间采用单柱滑动绝缘支撑结构。滑动支撑约11.5 m或23 m间隔设置一个, 可在滑动支架内轴向滑动。每个竖井垂直段的底部设有固定支撑结构, 承载垂直段GIL的全部重力。

(4) GIL内部充高纯度SF6气体作为内部导体和外壳之间的电气绝缘。GIL每相共设置5个气体隔室:垂直段2个、上平段2个、下平段1个, 竖井内最长隔室长度达116 m, 水平段最长隔室达151.5 m。竖井内隔室划分能克服空载和最大负载条件下SF6气体自重导致的隔室上下部可能出现的最大压差, 保证隔室各点的压力配合。GIL垂直段SF6气体在不同温度及高度下压力分布如图2所示。与外部设备 (电流互感器、套管) 连接的部位, 采用单独分隔。垂直段隔室采用盆式绝缘子隔离, 盆式绝缘子的强度在承受标准段导体的重量的同时还可承受一侧隔室在正常压力下运行, 而另一侧为真空状态而产生的压力差。额定设计压力0.59 MPa, 最高工作压力 (表压) 0.82MPa, 报警压力0.56 MPa, 最低工作压力0.54MPa。每个隔室都配备带压力表的温度补偿的气体密度继电器和补气逆止阀接头。

2 GIL垂直段的安装

2.1 预组装

GIL管道模块在预组装棚内装配。预组装棚分机械处理区和预组装区2个功能区域, 其内严格控制环境清洁度、温湿度。机械处理区主要是对管道进行扩径处理、切割处理等工作, 预组装区进行绝缘盆子、导体、弯头等部件与管道进行组装。模块连接前, 对内部导体插接头进行清理、加润滑剂, 并组装。然后使用带有物料运输卡环的运输小车将预组装后的GIL模块从预组装棚穿过上平洞运至垂直竖井井口。

2.2 管道的吊装

竖井顶部装1台2.5吨的桥机1和1台15吨桥机2, 安装布置和桥机吊装高度要求见图3。桥机2用于竖井底部进行焊接时和整个GIL垂直安装段管道的提升, 该桥机可沿轴线移动, 可覆盖垂直段的6相。桥机1将GIL管道通过垂直竖井一一运至竖井底部, 将管道放置在运输导轨系统上。管道通过导轨运输到焊接作业安装平台与桥机2提升的管道下端面进行焊接, 安装平台距离竖井地面14.5 m, 长7 m、宽3 m。运输导轨大约距离平台下方5.5 m。焊接后, 桥机2将焊接后的GIL管道提升到上一个平台进行焊口处理和探伤检验。

探伤检验后, 桥机2将GIL管道提升一段管道的长度, 以便下段管道的定位安装, 当竖井下段管道焊接完成后, 然后再提升管道。在焊接管道的同时, 新的管道通过桥机1吊运到运输轨道, 并运到安装位置进行定位固定。此过程将重复进行直到GIL的垂直段安装完成。焊接完成的GIL垂直段固定在支架上后, 桥机2松开。然后桥机2移动到GIL的下一相位置, 重复上述步骤。

2.3 管道的焊接

外壳垂直段采用焊接方式, 采用西门子背衬环专利技术。新管道的焊接端部在预组装棚内进行了扩径处理。焊接之前, 在新管道焊接端部装入金属密封支承环。金属密封支撑环的外径稍大于管道的内直径, 装配后与管道内壁紧密接触。新的管道与原管道由金属密封支撑环定位进行对接。对接后, 会形成一圈防止焊渣或其它杂质进入管道的间隙, 并可防止焊缝在内表面形成尖角, 保证管道焊缝的内表面规则平滑。管道对接完成后, 使用自动轨道焊机钨惰性气体保护方式进行全自动焊接。焊接时, 不需要通风系统, 焊接处须密闭空气, 防止空气流动。焊接完成后, 每条焊缝进行探伤检验。

3 GIL交流耐压试验

在GIL还未和GIS对接, GIL常规试验完成后, 进行高压试验。工频交流耐压试验采用变频串联谐振方法, 分相加压。试验原理如图4所示。

变频柜FC型号为HVFP-260k W/550V;励磁变压器Tr为ZB-150k VA 2.5/5/10/20k V, 60/30/15/7.5 A/90min;电抗器L为HVDK-1800/300, 300 k V/200 H/6 A/60 min, 采用4台电抗器两两串联后并联加压;电容分压器C1、C2为HV-1000p F/750k V, 3节。Cx为试品电容, GIL单相的最大电容量为Cxmax=22 589 p F, 最小电容量为Cxmin=18 287 p F。

试验设备布置在出线场, 从出线套管处加压, 耐压前每相GIL绝缘电阻值均大于200 GΩ。为更好的去除管道内部存在毛刺或少量尘埃, 50k V为一个升压段, 停留2~3 min进行老练, 在350 k V电压下对GIL进行老练净化15 min。加压至560 k V, 持续耐压1 min后, 将电压迅速降为0。交流耐压时, 将多个GIL内置的超高频局放探头信号同时引到现地监控系统, 实时监控GIL管道内的局放情况, 如图5所示, 可定性显示管道内部局放大小及频次。若发生高压闪络, 可通过局放情况快速定位故障点。

局放测量时, 将GIL升压至380 k V, 持续耐压时间约60 min。每相GIL经过了足够的老练耐压时间, 很好的消除了管道内部的毛刺、灰尘, 对绝缘进行了充分的考验。

4 结语

(1) 合理划分GIL气室。大气室需要使用大功率真空泵及SF6气体回收装置, 气体处理所需时间长。可考虑减小气室长度, 增加气室数量, 便于试验过程中的故障定位及检修维护。

(2) 由于锦屏一级水电站GIL单相最长达412米, 最短相长度达323 m, 局部的安装误差有可能造成远端较大的安装误差, 并有可能造成与GIS对接问题, 因此必须确保基础测量放点的准确性。同时, 外壳配置有适量的伸缩节, 来满足温度变化、基础不均匀沉降和变位、制造和安装误差的要求。

(3) 安装过程中需严格控制工艺。保证预组装棚的环境要求, 预组装阶段将导体及管道内彻底清理干净, 焊接时防止金属屑进入管母线。

(4) 交流耐压时, 试验设备应有良好的保护功能, 防止闪络时对设备的损坏。GIL安装内置超高频局放探头, 有利于测量局放及快速的故障定位。增加老练时间, 有利于更好的烧掉管道内灰尘、毛刺等, 利于GIL的长期安全稳定运行。参考文献:

参考文献

[1]G.Schoeffner, T.Neumann.气体绝缘管道输电线和气体绝缘组合电器在电厂中的应用[J].电力建设, 2004, 25 (6) :4-7.

[2]Dirk Kunze, Volker Knierim, 王学刚.用于发电中心大规模电力输送的气体绝缘输电线路[J].中国电力, 2007, 40 (9) :87-90.

[3]阮全荣, 施围, 桑志强.750kV GIL在拉西瓦水电站应用需考虑的问题[J].高压电器, 2003, 39 (4) :66-69.

[4]高凯, 李莉华.气体绝缘输电线路技术及其应用[J].中国电力, 2007, 40 (1) :84-88.

锦屏一级水电站 篇7

锦屏一级水电站枢纽建筑物主要由混凝土双曲拱坝、水垫塘和二道坝、右岸无压泄洪洞、右岸进水口、引水系统、右岸地下厂房及开关站等组成。

锦屏一级水电站右岸高线混凝土生产系统配置两座强制式预冷混凝土搅拌楼 (各配2×BHS7.0 m3强制式搅拌机, 由业主负责供货) 、制冷及制冰楼、二阶骨料筛分和预设施、骨料输送胶带机和系统辅助设施等。系统可生产常态混凝土和7℃及10℃预冷混凝土, 其中常态混凝土生产能力600 m3/h, 满足常态混凝土月高峰浇筑强度20万m3;7℃及10℃预冷混凝土生产能力为480 m3/h, 满足预冷混凝土浇筑高峰期月强度约16万m3。该系统位于大坝右岸坝肩1 885 m高程附近, 主要负责供应大坝混凝土、垫座混凝土以及导流底孔封堵混凝土。系统实行三班制生产, 混凝土拌制后, 卸入9.6 m3运输车运至缆机给料平台。根据施工总进度安排, 本系统承担混凝土供应总量约560万m3。技术性能指标见表1。

2 生产能力分析

2.1 拌和楼混凝土生产能力

系统配置两台HL340-2Q4800L混凝土搅拌楼, 其每座楼配2台BHS公司的DKX7.0强制式搅拌主机 (该主机由业主供货) , 常温常态水工混凝土生产能力340 m3/h (三级或四级配) , 预冷常态水工混凝土:250 m3/h (三级或四级配) 。该混凝土搅拌楼设计符合《GBT 10171-2005混凝土搅拌站 (楼) 》要求, 其混凝土生产能力的计算是在SL/T242—1999《周期式混凝土搅拌楼 (站) 》中标定试验工况下, 连续生产的额定生产力。搅拌楼的生产能力, 取决于配料能力和搅拌机拌和能力。

2.1.1 搅拌机拌和能力

进料时间:22 sec

搅拌时间:常规混凝土:30~50 s

预冷混凝土:45~80 s

出料时间:28 s

搅拌周期:1) 常态22+ (30~50) +28=80~100 s

2) 预冷22+ (45~80) +28=95~130 s

2.1.2 搅拌楼额定生产能力

1) 常态Q=3600/ (80~100) ×4.8×2=432~345 m3/h

2) 预冷Q=3600/ (95~130) ×4.8×2=363~265 m3/h

因此拌和楼的生产能力完全可以满足常态混凝土340 m3/h, 预冷混凝土250 m3/h生产能力要求。所以该锦屏一级右岸高线混凝土生产系统配置2座HL340-2Q4800L混凝土搅拌楼满足招标文件要求。其生产能力为: (1) 常态混凝土生产能力2×340 m3/h=680 m3/h>600 m3/h招标要求; (2) 预冷混凝土生产能力2×250 m3/h=500 m3/h>480 m3/h招标要求;

若单台拌和楼按预冷混凝土生产能力265 m3/h计算, 则该拌和系统每生产100 m3预冷混凝土的工作时间T为:

T=1/ (2台×265 m3/h) ×100 m3≈0.1887 h;

说明:此工作台时也为投标时系统所有设备计价基准工效。

实际上BHS公司提供的《搅拌主机技术资料》使用操作技术数据也证明了拌和楼的生产能力是满足招标要求的。其技术数据见表2。

由此可见锦屏一级右岸混凝土生产系统配置的拌和楼是具有足够冗余生产能力, 同时, 因每座楼设计有双线双混凝土集中出料斗, 故生产率不再受出料速度的影响, 搅拌周期也可显著缩减, 每小时循环在33次以上时, 就能确保系统生产能力大于600 m3/h。

2.2 二次筛分生产能力

系统一阶筛分配置2台2YKR3060振动筛和4台YKR2460振动筛, 其技术参数见表3。

根据筛分料层厚度用流量法计算振动筛处理量

振动筛处理量Q=Fy×q×r×Kxi×Lcu×Jx×Nk×Osh×Ef

式中:Fy:有效筛分面积;q:筛孔尺寸系数;r:物料松散密度1.6;Jx:筛分效率修正系数0.8;Kxi:细料的影响修正系数1.03;Lcu:粗料的影响修正系数1;Nk:颗粒形状修正系数1;Osh:湿度的影响修正系数0.9;Ef筛分的方法修正系数1;Q:处理量

1) 2台2YKR3060振动筛配40筛孔的处理能力。

Q=18×38×1.6×0.8×1.03×1×1×0.9×1≈811 t

配置2台2YKR3060振动筛的处理能力为2×811 t>2×700 t

2) 4台YKR2460振动筛处理能力配80筛孔的处理能力。

Q=14.4×56×1.6×0.8×1.03×1×1×0.9×1≈956 t

配20筛孔的处理能力:

Q=14.4×28×1.6×0.8×1.03×1×1×0.9×1≈478 t

4台2YKR3060振动筛的处理能力为2×956 t+2×478 t>2×700 t

2.3 骨粒胶带机输送能力

骨料胶带机按照系统生产能力每小时600 m3/h, 拌和楼每小时生产能力为340 m3/h需用骨料量取其大值, 并依据参考投标配合比进行计算, 设计采用的混凝土参考配合比见表4。

依据配合比, 计算需用量过程如下:

1) 特大石每小时需用量:2×340 m3/h×0.615 65 t/m3=418.642 t/h。

2) 大石每小时需用量:2×340 m3/h×0.439 75 t/m3=299.03 t/h。

3) 中石每小时需用量:2×340 m3/h×0.351 8 t/m3=239.224 t/h。

4) 小石每小时需用量:2×340 m3/h×0.351 8 t/m3=239.224 t/h。

骨料输送设计两条输送线, 其输送效率取0.85, 则每条骨料输送线的生产能力为=2*总输送量∑1196.12t/h/2条/0.85≈2*700 t/h。

此值即为GJ2、GJ3、GJ4-1、GJ4-2胶带机输送量设计值。

分料胶带机输送量按特大石的需用量计算=418.642 t/h/0.85=492.52 t/h≈500 t/h, 此即为GJ5, GJ6, GJ7, GJ8胶带机的输送量设计值。

5) 砂每小时需用量:2×340 m3/h×0.351 8 t/m3=297.597 t/h。

砂输送设计一条输送线, 其输送效率取0.85, 则砂骨料输送线的生产能力为=总输送量∑297.597 t/h/1条/0.85=349.6 t/h≈400 t/h。

砂供料线因负责向2台拌和楼供料, 为缩短供料时间, 扩大2倍其输送量, 其输送能力400 t/h×2=800 t/h。骨料胶带机输设计输送能力见表5。

GJ2和GJ4-1, GJ3和GJ4-2两条骨料输送线每条700 t/h与2台2YKR3060振动筛的处理能力2*700 t相匹配, 满足系统设计要求。GJ5和GJ6, GJ7和GJ8每条胶带机输送能力为500 t/h, 其总输送能力4*500>2台2YKR3060振动筛的处理能力2*811 t/h, 满足系统设计要求。

胶带机输送能力复核:

GJ4-1和GJ4-2胶带机单条输送能力I=3 600 svkρ=3 600 s×0.079 3 m2 (0°时) ×2.5 m/s×0.99 (4°时) ×1.5t/m2≈974 t/h>700 t/h;即两条胶带机的输送能力2*974 t/h>2*700 t/h。

GJ5, GJ6, GJ7, GJ8胶带机单条输送能力I=3 600 svkρ=3 600 s×0.0454 m2 (0°时) ×2.5 m/s×0.91 (14°时) ×1.5t/m2=557 t/h>500 t/h。

为保障一次风冷骨料仓料位在回风口以上及拌和楼的连续生产, 并使骨料在一次风冷骨料仓内达到动态平衡, 当两台拌和楼每小时生产能力为530 m3/h时, 依据配合比计算得出此时胶带机实际输送骨料量为1 166 t/h (骨料密度按2.2 t/m3计算) , 则胶带机每输送100 m3混凝土骨料时的工作时间T为:

T=1/1 166 t/h×100 m3×2.2 t/m3≈0.188 7 h

2.4 系统综述

锦屏一级大坝右岸混凝土生产系统于2007年1月开始设计, 系统按满足预冷混凝土浇筑高峰期月平均强度约16万m3, 预冷混凝土设计生产能力480 m3/h;全部预冷混凝土生产量约566万m3, 混凝土出机口温度为7℃及10℃, 三班制生产设计。经过分析系统生产能力是满足招标文件要求, 并经过实际检验其生产能力满足浇筑强度要求。

3 结语

锦屏一级水电站 篇8

1.1 工程概况

锦屏一级水电站为雅砻江下游控制性梯级电站, 主要由混凝土双曲拱坝 (305 m高) 和右岸地下厂房 (总装机3 600 MW) 组成, 正常蓄水位为EL1 880 m。大坝采用帷幕灌浆防渗, 左岸设置了6层灌浆洞, 包括顶层的LGA6平洞 (EL1 885 m) 至底层的LGA1平洞 (EL 1 601.25 m) 。

1.2 底层灌浆洞帷幕灌浆的特点

在超高的水头下设置深孔帷幕灌浆, 其灌浆的质量要求非常高, 最大灌浆压力达6.5 MPa, 孔口接触段灌浆压力的要求为2~3 MPa。复杂的地质条件加上施工干扰大、交通通风排污困难和施工强度高等因素, 增加了灌浆的难度。

2 施工期的主要布置

施工期的主要布置分为以下两方面: (1) 施工供浆。在左岸EL1885平台建设了1座集中制浆站, 配置有750 t级水泥罐和CB900F自动化制浆系统, 通过各层平洞打层间传递孔, 采用φ25 mm无缝钢管自流送浆、程控电话通讯。 (2) 施工排污。为了减少对大坝基础廊道的污染, 在灌浆洞内设置了一级沉淀池, 废浆、废水可从传递孔向上抽至LGA3平洞内, 进行二级沉淀后, 再排至坝下游污水系统集中处理。

3 材料和设备

3.1 灌浆材料

施工中使用的灌浆材料如表1所示。

3.2 施工设备

施工设备包括XY-2B地质钻机、ZJ-800高速制浆机、JJS-2B配浆机、3SNS高压灌浆泵、灌浆记录仪、水泥浆湿磨机和测斜仪等。

4 帷幕灌浆施工

4.1 施工的程序和工艺流程

4.1.1 施工程序

施工程序为:设置风水电浆和排污系统→测量放孔→钻机就位→抬动观测孔→灌浆孔施工 (先下游、后上游、最后中间排, 排内按先导孔→Ⅰ序孔→Ⅱ序孔→Ⅲ序孔分序) →检查孔施工。

4.1.2 施工工艺流程

施工工艺流程为:孔口段 (入岩2 m) 钻灌→铸孔口管→待凝3 d→第2段 (段长3 m) 钻灌→第3段及以下各段 (段长5 m、终孔段不超过6 m) 钻灌→置换和压力灌浆封孔→孔口脱空段回填。

4.2 施工前采取的措施

施工前, 在底板增设了用于固定地质钻机和胶球塞的插筋;为防止混凝土与岩石接触面串浆抬动、节省孔口管待凝时间, 在分排、分序地钻灌各灌浆孔孔口段和铸孔口管后, 分排、分序地对各孔孔口及以下各段的钻孔灌浆。

4.3 钻孔

该工程额钻孔施工可分为以下四方面: (1) 钻进工艺。根据大理岩石的抗压强度选择了地质钻机金刚石钻进。在孔深超过60 m时, 改用全断面金刚石钻头和碎岩钻头钻进, 从而实现了不起下钻杆连续灌浆。 (2) 钻机固定。利用底板设置的插筋作为地锚固定钻机底盘。 (3) 加强测斜。孔深20 m内每段测斜1次, 20 m以下每两段测1斜次。 (4) 钻孔冲洗。通入了大流量的水冲洗, 裂隙冲洗采用泵压, 遇断层破碎带改用脉动冲洗或风水联合冲洗。

4.4 孔口段灌浆和铸孔口管

孔口段的灌浆质量尤为重要, 采用较浓的浆液密实充填了连接混凝土与基岩的接触面。控制了孔口管的角度和充填浆液的强度。此外, 对于灌浆压力较大的部分, 采用在第二段灌浆后再镶铸, 并加长了孔口管与基岩的搭接长度, 从而降低抬动变形。

4.5 灌浆

第一段 (或前两段) 灌浆采用了普通胶球塞卡塞法;以下段采用了孔口封闭、自上而下分段和孔内循环灌浆法。

4.5.1 压水试验

灌浆前进行了简易的压水试验, 以根据不同的透水率选择灌浆材料和开灌水灰比。

4.5.2 浆液配比

纯水泥浆采用五级水灰比 (3∶1, 2∶1, 1∶1, 0.8∶1, 0.5∶1) 灌注;在水泥砂浆方面, 浓浆采用0.5∶1∶0.4 (水∶水泥∶砂) 灌注;在湿磨细水泥浆方面, 水灰比与纯水泥浆相同, 减水的剂掺量为0.7%~1.0%.

4.5.3 灌浆压力

根据前期试验确定了灌浆压力, 当注入量过大或过小时, 适当降低或提高了压力标准。

4.5.4 灌浆过程控制

在灌浆过程中, 严格控制了注入量与灌浆压力之间的关系, 防止发生抬动和破坏基岩结构。

4.5.5 灌浆结束和封孔

在最大压力下的注入率应≤1 L/min, 继续灌注60 min后结束。为了缩短重新下钻杆的时间, 在终孔验收后, 采用卷扬将高压胶管深入至孔底, 并注入配比为0.5∶1的浓浆置换孔内稀浆, 最后进行了压力灌浆封孔。

4.6 检查孔施工

质量检查以压水检查为主, 以岩体钻孔全景图像测试、声波纵波速为辅, 灌后压水检查孔采用自上而下分段钻孔和压水试验。孔口段压水采用胶球机械塞, 其余各段采用液 (气) 压塞, 终孔后采用细水泥浆补灌。

5 帷幕灌浆成果分析

5.1 钻孔孔斜成果

根据统计, 孔深60 m范围内的孔斜均能满足要求;孔深90 m范围内的孔斜与孔底的偏差基本不超过2 m;孔深超过100 m后, 孔斜很难控制, 在孔深超过150 m后, 终孔后孔底的偏差多数都超过了2.5 m。对于偏差过大的部位, 施工中增设了加密孔补强。

5.2 灌前压水成果

根据统计, 各单元灌前平均透水率的范围为:下游排主要在2~5 Lu之前;上游排主要在1.0~2 Lu之间;中间排主要在0.5~1.0 Lu之间, 均符合正常灌浆规律。

5.3 灌后质量检查情况

根据灌后压水质量的检查成果, 小于1 Lu的灌浆检查孔段所占的比例为100%, 全部合格, 且有80%以上的透水率小于0.5 Lu, 这表明灌浆效果比较明显。

6 结论