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江西水电站工程施工加固工程技术案例分析
快易收口网模板英文名称为Fast-EZ High-ribbed Form-work。该网模板是由热镀锌钢板制成,网眼及筋均为机制成型,首先将热镀锌钢板切割、冲压出网眼,然后轧制出筋,同时将中间部分热镀锌钢材料拉伸形成拉制金属网。快易收口网是一种永久性模板,主要由网眼部分及U型截面的加强筋两部分组成。快易收口网可以作为加强受力筋浇筑在混凝土中,和混凝土共同受力并与混凝土连在一起形成粘结表面。这种粘结表面无需经过任何处理就可与新浇筑的混凝土相粘接。快易收口网模板主要用来形成混凝土的施工缝。其构造见图1.1。
工程概况
XXX县城防洪堤分河北防洪堤和河东防洪堤。河北防洪堤起于XX挡水坝左岸,至XXXX止,全长8.6公里;河东防洪堤始于XXXXX400米左右(XXX山脚下的XXX),止于XX乡的塔下,全长1.9公里。本施工组织设计为河北防洪堤XXXX至XXX段Ⅺ标段,桩号为3+927.26~4+346.03,全长约418米。本工程工期紧,任务重。
1.1.1 工程位置及建筑物特性
XX水电站位于四川省甘孜州XX县境内,电站工程区位于金沙江一级支流定曲河左岸的大支流硕曲河中下游,为硕曲河XX县境内干流河段上规划的第三个梯级电站,其上游梯级为待建的娘拥水电站,下游梯级为待建的洞松水电站。
本工程首部枢纽闸坝址距尾部枢纽厂房约17km,首部枢纽闸坝距下游俄扎大桥约500m,厂址距XX县城约1km。
硕曲河两岸坡陡谷深,无航运、漂木要求,也不承担下游防洪任务,主要任务是发电,兼顾下游减水河段生态用水。电站采用引水式开发,电站装机规模120MW。
XX县位于甘孜州西南部,东与稻城县接壤,南邻云南省香格里拉县,西靠巴塘、得荣两县,北连理塘县。XX距省会成都853km,距昆明928km。
XX电站引水隧洞布置6条(由北向南依次为1号、2号、3号、4号、5号和6号施工支洞),分布在引水隧洞的右侧。施工支洞断面均按单车通行的要求设计,1#~5#施工支洞为4.5×5.25m(宽×高,半圆拱城门洞型)。
1.1.2 水文气象和工程地质
1.1.2.1水文气象
XX电站位于硕曲河的中游,是硕曲河规划一库六级梯级开发的第三个梯级,电站坝址的控制流域面积为4038km2,厂址的控制流域面积为4371km2。
硕曲河为定曲河左岸一级支流,也是定曲河大的支流,硕曲河发源于理塘县克日则洼,为由北向南流向,在古学大桥处汇入定曲河,河道全长279km,流域面积6735km2。硕曲河在得荣境内称许曲河,在云南境内称东旺河。
定曲河是金沙江上段左岸一级支流,发源于理塘县沙鲁里山主峰格聂山西麓,自北向南流向,经理塘县、巴塘县、XX县和得荣县,在古学以下汇入金沙江。河道全长226km,流域面积12213km2。
定曲河流域现有水利工程为XX县玛依河跨流域引水工程。其取水口位于玛依河中游热打乡加斯村下游约3.5km处,控制流域面积938 km2,设计引用流量6.8m3/s,经隧洞引水至硕曲河流域,有灌溉和发电任务。其发电尾水在XX水电站厂址下游注入硕曲河。2、对外交通
该工程对外交通便利,堤顶有简易公路与城区公路相连,施工条件较好。
主要工程项目和工程量
本工程施工项目有:堤脚抛石固脚、堤身土方填筑、C15钢筋砼防浪墙、C15砼防洪墙,M7.5浆砌石挡土墙。
由于XX电站距离XX县气象站近,海拔高程约为2920m,与XX县气象站海拔高程2880m为接近,因此选用XX气象站作为依据站。根据XX县气象站多年实测资料统计,该地区多年平均气温10.7℃,极端高34.4℃,极端低-14.4℃,多年平均降水量471.1mm,降水主要集中在6月~9月,该段时间降雨占年降雨量的87%左右,多年平均蒸发量2257.1mm,多年平均风速2.7m/s。降雨大于5mm的天数年均32天,大于10mm的为15天,其中6~9月分别为23天、13天。XX气象站气象要素统计成果见下表。
1.1.2.1工程地质
引水隧洞穿越的地层主要由三叠系上统拉纳山组上段(T3l2)黑色炭质板岩与粉砂质板岩互层,夹砂岩和煤线,局部见泥灰岩;三叠系上统拉纳山组下段(T3l1)灰色厚层砂岩夹板岩;三叠系上统图姆沟组(T3t)深灰色板岩与砂岩互层,夹灰岩透镜体。根据《中小型水利水电工程地质勘察规范》围岩工程地质分类标准,结合岩性、风化、卸荷、岩体结构及岩层与洞轴线夹角、地下水活动情况等,将引水隧洞围岩划分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共四类。各支洞地质情况如下:
(1)1号施工支洞
1号施工支洞位于引水隧洞上游段,支洞洞轴线方向为SE138.6°,于引水隧洞桩号2+169.3m相接,洞口高程为2928m,洞长352.1m,底板坡降为-4.51%。进口洞脸边坡坡度30°左右,洞身岩体为三叠系上统拉纳山组上段(T3l2)极薄层的泥质板岩,夹砂质板岩,板岩单层厚度在1~3cm,岩层产状为NW355°NE ∠82°,强风化带厚10~15m,洞轴线与岩层走向夹角在35°左右。主要发育两组裂隙:①NW280~290°SW∠35~40°,微张,充填泥,间距30~40cm,发育长度4~5m;②NW270~280°SE∠40~50°,微张,充填泥,间距50~80cm,发育长度1~3m。
桩号0+000~0+0+050.6m为明挖段,表层分布有5~8m厚的冰水堆积碎石土,下伏基岩为强风化的泥质板岩,裂隙发育,洞口段应对覆盖层和强风化岩体采取挖除措施,洞脸开挖边坡稳定性较差,建议洞口上部及两侧覆盖层的开挖坡比为1:1.2,强风化的泥质板岩开挖坡比为1:0.75,对洞口锁固衬砌后进洞,对洞脸挂网+喷混凝土支护,在顶部做好排水沟进行排水。
桩号0+050.6~0+120m段:岩石为弱风化~微风化的极薄层泥质板岩。洞身位于地下水之上,上覆岩体厚度在20~60m,裂隙发育,且发育方向与洞轴线方向呈小角度相交,对洞室边墙不利,洞身岩体以稳定性差的Ⅳ~Ⅴ类围岩为主。
桩号0+120~0+352.1m段:岩石为微风化~新鲜的极薄层~薄层状泥质板岩夹砂质板岩。洞身大部分位于地下水位以下,上覆岩体厚度60~100m,裂隙较发育,洞身岩体以稳定性较差的Ⅳ类围岩为主,局部为Ⅲ类围岩。
(2)2号施工支洞
2号施工支洞位于水洼乡乡政府下游侧山坳,支洞洞轴线方向为SE125.1°,于引水隧洞桩号5+119.9m相接,洞口高程为2900m,洞长393.9m,底板坡降为1.18%。进口边坡坡度约40°,洞身岩体为三叠系上统拉纳山组上段(T3l2)中厚层砂岩夹薄层砂质板岩,岩层产状为NW340°SW ∠75°,强风化带厚3~5m,洞轴线与岩层走向夹角在30°左右。主要发育三组裂隙:①NE50~76°NW∠25~48°,闭合,发育长度小于1m,间距10~40cm;②NE12°SE∠27°,张开,充填岩屑,发育长约5~10m;③NW335°SW∠37°,张开,充填泥,发育长度5~10m。裂隙主要以中缓倾角为主,对顶拱围岩稳定不利,开挖时易产生掉块,建议加强锚杆支护措施。
桩号0+000~0+035.7m段:洞口段为崩坡积层,厚度1~3m,下伏基岩为强风化的砂质板岩,厚度在3~5m。建议对洞口覆盖层和强风化岩体采取挖除处理。覆盖层的开挖坡比为1: 1.2,强风化岩体的开挖坡比为1:0.75,并对洞脸锁口喷混凝土支护,在洞脸顶部做截水沟,做好排水。
桩号0+035.7~0+094.7m段:岩石为弱风化~微风化的砂质板岩、砂岩。洞身位于地下水位之上,上覆岩体厚度在20~50m,裂隙较发育,洞身岩体以稳定性较差的Ⅳ类围岩为主。
桩号0+094.7~0+393.9m段:岩石为微风化~新鲜的中厚层砂岩夹薄层砂质板岩,洞身大部分位于地下水位以下,上覆岩体厚度50~200m,裂隙较发育,洞身岩体以稳定性较好的Ⅲ类围岩为主。
(3)3号施工支洞
3号施工支洞位于雨洼村上侧的冰水堆积阶地上,支洞洞轴线方向为SE142.9°,于引水隧洞桩号7+932.2m相接,洞口高程为2932m,洞长599.7m,底板坡降为-5.75%。进口段为平缓的冰水堆积物,后侧山坡坡度55~60°,洞身岩体为三叠系上统拉纳山组上段(T3l2)极薄层泥质板岩,岩层产状为NW330°NE∠40~50°,强风化带厚约20m,洞轴线与岩层走向呈小角度相交,夹角小于20°左右。主要发育四组裂隙:①NE60~70°NW∠60~80°,微张,充填钙质胶结,间距30~40cm;②NE20~30°SE∠70°,闭合,发育长度30~50cm;③EW S∠50~60°,微张,充填钙质、石英细脉,发育长度5~10m,间距50~100cm;④NW310~330°SW∠70~90°,微张,充填碎屑,间距30~100cm。
施工条件
1、水文气象条件
该工程地处亚热带季风湿润气候区,气候温和,雨量充沛,四季分明;多年平均降水量1530.7毫米,多年平均气温18.2℃,多年平均大风速16米/秒;历年平均降雨主要集中在4~9月,其特点是强度大,雨量多,降雨量约占全年的63%。
桩号0+000~0+070.6m段为明挖段,表层为厚约30~40m的冰水堆积碎石土,上部松散,下部中密;下伏基岩为强风化的极薄层泥质板岩,裂隙发育。洞口段应对冰水堆积碎石土和强风化岩体采取挖除处理,洞脸开挖边坡稳定性较差,建议对洞口上部覆盖层的开挖坡比为1:1.2~1:1.5,强风化的泥质板岩开挖坡比为1:0.75,并挂网+喷混凝土支护,在开挖顶部应做好排水沟进行排水。进洞前做好洞脸锚固及衬砌处理措施,对明挖段形成的土质边坡应做好支护措施。
桩号0+070.6~0+160m段:岩石为弱风化~微风化的泥质板岩。洞身位于地下水位之上,上覆岩体厚度在15~80m,裂隙较发育,洞身岩体为稳定性差的Ⅳ~Ⅴ类围岩。
桩号0+160~0+595.7m段:岩石为微风化~新鲜的泥质板岩,洞身大部分位于地下水位以下,上覆岩体厚度80~400m,裂隙较发育,洞身岩体为稳定性较差的Ⅳ类围岩为主。
近几年来,在钢一混凝土组合结构中,压型钢板被开始用来作为楼板的永久性模板,与现浇混凝土楼板层共同受力工作。既可代替模板又可承受部分拉力作用,还可免去二次抹灰、找平等工序,直接吊顶装饰。压型钢板支护成型的楼板结构习惯上被称为结构楼承板结构。在钢一混凝土组合结构中,压型钢板被直接铺设在安装完成的结构钢梁上.压型钢板的示意图如下图1. 2~I. 4所示:
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