1、九章 土石方填筑工程9.1 概况积石峡水电站混凝土面板堆石坝坝轴线方位为 NE6905.43,坝顶长度为324.0m,坝顶宽度为 10.0m,最大坝高 101m;上游边坡 1:1.5,下游边坡 1:1.4,其上设有“之”字形上坝公路,宽度 9.0m;坝顶设有高度为 5.2m 的“L”墙与面板相接,坝顶高程 1861.0m。大坝坝体根据填筑料不同,其结构型式为见第三卷图册坝体填筑各类坝料界线图(JSX5-TB-9-1) 。垫层料(2A) 、过渡料(3A)和反滤料(3E)为等厚,水平厚度分别为3.0m、4.0m 和 1.8m;其后变厚度的“L”型排水料( 3F) ,顶部厚度 3.0m;在高程178
2、5.2m1790m 为水平排水体(3F) ,其顶部反滤层( 3E)厚度 0.8m,水平排水体底部反滤层(3E)厚度 1.2m。排水体(3F)下部和下游为主堆石区(3B、3B) 、下游堆石区(3C)及下游坝坡护坡(垂直厚度 1.0m) ;在高程 1857.0m 以上,采用浆砌石护坡,其余为干砌石护坡。面板上游高程为 1800.0m 处设有粉细砂铺盖( 1A)和石渣盖重(1B) ,顶部宽度均为 5.0m,坡度分别为 1:1.7 和 1:2.0。下游坝址处到安装间上游侧在 1791.60m 以下回填弃石渣、过渡料(3A)和块(卵)石料。以上坝体填筑总工程量为 315.78 万 m3,各类坝料填筑工程
3、量见表 9-1。9.2 坝体填筑施工方案9.2.1 坝体填筑分期(序)原则根据招标文件第二卷技术条款1.7 条及 2.6.1 条要求,确定坝体填筑分期(序)原则为: 坝体填筑时段为 2008 年 9 月2009 年 8 月; 在 2009 年 5 月 31 日前,坝体填筑高程不得超过 1834.5m 高程; 坝体度汛标准:2009 年汛期,按 100 年一遇洪水标准设计 Q(P=1%)=3260m3/s,相应坝前洪水高程 1822.8m; 本标段各类坝料料源地以坝轴线为界,分作两大部分,一是上游左岸样板湾堆渣场,为坝体主堆石料(3B)及下游堆石料(3C)的主料场;二是下游右岸甘河滩砂砾石料场,
4、为坝体垫层料(2A) 、特殊垫层料( 2B) 、过渡料(3A) 、反滤料(3E) 、排水料(3F) 、主堆石料(3B)的主料场。本标段坝体填筑,以上述诸原则对坝体进行合理分期(序)施工。表 9-1 各类坝料填筑工程量表序号 坝料名称 单位 数量 小计 备注特殊垫层料(2B) 0.1垫层料(2A) 0.21 断层处理过渡料(3A)万 m30.30.6垫层料(2A) 6.66特殊垫层料(2B) 1.20过渡料(3A) 23.97反滤料(3E) 9.49排水料(3F ) 29.02主堆石料(3B) 75.49主堆石料(3B) 64.692 主坝体 填筑下游堆石料(3C)万 m381.48292.0上
5、游铺盖粉质壤土(1A) 3.953 坝前铺盖 填筑上游盖重石渣(1B)万 m33.717.66坝顶公路 0.094坝顶、坝后公路填筑 坝后 “之”字公路万 m3 0.41 0.5回采石渣 9.54过渡料(3A) 2.935 下游石渣 回填块(卵)石排水料万 m32.4614.936 反渗排水井回填过渡料(3A ) 万 m3 0.09 0.097 合计 万 m3 315.78各类坝料汇总工程量: 壤土铺盖(1A):3.95 万 m3; 盖重石渣(1B):3.71 万 m3; 垫层料(2A):6.86 万 m3; 特殊垫层料(2B):1.3 万 m3; 过渡料(3A):27.29 万 m3; 反滤
6、料(3E):9.49 万 m3; 排水料(3F):29.02 万 m3; 主堆石料(3B):75.49 万 m3; 主堆石料(3B):64.69 万 m3; 下游堆石料(3C):81.48 万 m3; 回采石渣:9.54 万 m3; 块(卵)石排水料:2.46 万 m3; 路基、路面填筑料:0.5 万 m3;9.2.2 坝体填筑分期(序)安排根据以上坝体填筑分期(序)原则,并考虑坝体因面板混凝土(坝前铺盖料1A、1B )及防浪墙混凝土施工(墙后过渡料 3A) ,本标段坝体填筑在 2008 年 9 月2009 年 8 月填筑期拟分三期进行,见第三卷图册 坝体填筑分期(序)示意图(JSX5-TB-
7、9-2) 。期:自 2008 年 9 月 1 日至 2009 年 3 月 15 日,坝体填筑至 1802.0m 高程;本期坝体填筑分两序,计填筑量为 157.23 万 m3,平均填筑强度 24.19 万 m3/月。期:自 2009 年 3 月 16 日至 2009 年 5 月 31 日,坝体填筑至 1821.5m 高程;本期坝体填筑分两序,计填筑量为 77.7 万 m3,平均填筑强度 31.08 万 m3/月;期:自 2009 年 6 月 1 日至 2009 年 8 月 25 日,坝体填筑至 1857.0m 高程;本期坝体填筑分两序,计填筑量为 72.0 万 m3,平均填筑强度 24.0 万
8、m3/月。以上坝体填筑,其总填筑量为 306.93 万 m3。每期坝体填筑分序安排见表 9-2。9.3 坝体填筑施工道路布置坝体填筑施工道路布置,拟分坝外运输道路及坝内运输道路两部分进行布置。9.3.1 坝外运输道路布置坝外运输道路布置原则为:充分利用现有交通道路,如右岸原临平公路(路面高程 18001810m) ;充分利用发包方提供道路,如左岸交通洞、右岸 2 号道路(进厂公路黄河大桥至安装间)等;避免与其他标段施工干扰影响,如新修右岸下游下基坑道路。根据以上道路布置原则,本标段拟修筑自右岸进厂公路的下游下基坑道路(R3)及利用目前原临平公路修建跨趾板栈桥 1 座。坝外道路布置见第三卷图册坝
9、体填筑施工道路布置图(JSX5-TB-9-3)及表 9-3。表 9-3 坝外运输道路布置表序号 道路名称起迄高程( m)长度 /宽度(m) 主要用途 备注1 右岸2 号路 进场公路黄河大桥至安装间 1808.51800.0 1100/12 右岸进场主干线交通道路 业主提供2 R3 右岸下游下基坑道路 1800.01760.0570/9(碎石路面)为坝址下游下基坑的主干线道路,主要完成坝体期填筑;该道路随坝体填筑升高(在坝区内)而升高。本标段修筑3 栈桥(跨趾板 23 块)1810.0(桥面) 64.0/4.5(钢结构)完成坝体期 1 序主堆石料(3B) 、下游堆石料(3C)填筑,计 50.79
10、万 m3。本标段修筑表 9-2 坝体填筑分期(序)安排表分项名称 单位 数量坝体填筑最大高程/坝体升高区间(m)施工历时 分期原因分析 分序原因分析1 序 29.82 1770.2/10.2 2008.09.012008.10.15 河床趾板至原地面区段为一深坑,作补填河床填筑,属小面积填筑区。期 2 序 万 m3127.41 1802.0/31.8 2009.10.162009.03.15主要考虑坝料运输是沿坝后“之”字路上料。主要考虑主堆石料(3B)料源地在坝址下游甘河滩,所需部分下游堆石料(3C)料源地在坝址上游样板湾。其中从上游样板湾料场拉运坝料(均为3C)20.46 万 m3。1 序
11、 53.4 1815/13.0 2009.03.162009.05.05主要考虑主堆石料(3B) 、下游堆石料( 3C)料源地在坝址上游样板湾,为坝前跨趾板(栈桥)上料,其数量 50.79 万 m3。期2 序万 m324.3 1821.5/6.5 2009.05.062009.05.31主要考虑 2009 年 5 月31 日前坝体填筑不高于1834.5m 高程(发电引水管施工) ;考虑发电引水管外包混凝土施工影响,补坡混凝土施工不低于 1824.5m 高程。主要考虑主堆石料(3B) 、下游堆石料( 3C)料源地在坝址上游样板湾,为坝后“之”字路上坝。期 1 序 万 m3 9.25 1824.5
12、/3.0 2009.06.012009.06.10主要考虑主堆石料(3B) 、下游堆石料(3C)料源地在坝址上游样板湾。2009 年度坝体度汛,按 100 年一遇洪水标准设计Q(P=1% ) =3260m3/s,相应洪水高程为 1822.8m,考虑安全超高,坝体在主汛期前填筑不低于 1824.5m 高程。2 序 62.75 1857.0/32.5 2009.06.112009.08.25 主要考虑主堆石料(3B) 、下游堆石料( 3C)料源地在坝址上游样板湾,沿坝后“之”字路上料。说明 对因主堆石料(3B) 、下游堆石料( 3C)料源地在坝址上游样板湾,其属于坝后沿 “之” 字路上料路线是经左
13、岸交通洞、跨黄河大桥至右岸,沿右岸上坝公路及坝后“之”字路上料。9.3.2 坝内运输道路布置坝内运输道路布置主要是连接坝外运输道路,本标段坝内运输道路,主要是连接跨趾板栈桥,其见第三卷图册坝内运输道路布置图( JSX5-TB-9-4)及表 9-4。表 9-4 坝内运输道路布置表道路名称 起迄高程 (m) 长度/宽度 ( m) 主要用途坝内向下道路 1810.01802.0 180/6 自期 1 序坝面 1802.0m 高程填筑连接栈桥的坝内引道栈桥坝内向上道路 1810.01815.0 80/6 自栈桥桥面 1810.0m 高程随坝体填筑至 1815.0m 高程9.3.3 新修道路运输强度分析
14、与计算新修道路运输强度分析与计算,见表 9-5。表 9-5 新修道路运输强度分析与计算表道路名称 控制坝体填筑 高程(m) 控制坝体填筑 数量(Q) 使用时段 (t) 运输强度分析与计算R3(右岸下游下基坑道路) 1760.01802.0157.23 万 m3(料源为样板湾料场)2008.09.012009.03.15(196 天)月运输强度:Q m=Q/t/T=24.07 万 m3/d日运输强度:Q d=Q/(t)=0.94 万 m3/d小时运输强度:Q h= Qd/K2=470m3/h跨趾板栈桥(跨趾板23 块)1802.01815.050.79 万 m3(料源为样板湾料场)2009.03
15、.162009.05.05(51 天)月运输强度:Q m=Q/t/T=29.88 万 m3/d日运输强度:Q d=Q/(t)=1.2 万 m3/d小时运输强度:Q h= Qd/K2=600m3/h备注 1、每月工作天数 K1=25 天计;2、每天工作小时数 K2=20 小时计;3、 为日历天数调整系数,= K1 / T=0.833(T=30 天) 。9.3.4 新修道路设计9.3.4.1 右岸下游下基坑道路(R3)右岸下游下基坑道路(R3) ,全长 570m,路面宽度 9m,是连通右岸进厂公路至坝体填筑区的主干线交通,其目的主要是考虑本标段与厂房安装间施工干扰,确保坝体初期填筑连续进行。该道路
16、在前期用作本标段混凝土施工,后期用于坝体填筑施工。对坝外部分,长322m,沿右岸边坡修建,其进坝点高程 1795.3m,纵坡 3%。对坝内部分,长248m,沿右岸边坡,按坝体填筑压实标准填筑一条进坝道路,最大纵坡不大于12%。右岸下游下基坑道路(R3)设计,详见第 2.3.2 节。9.3.4.2 跨跨板栈桥(1)设计依据公路桥涵设计通用规范 (JTG D60-2004 ) ;公路桥涵地基与基础设计规范 (JTJ024-85) ;公路桥涵钢结构及木结构设计规范 (JTJ025-86) ;公路桥涵施工技术规范 (JTJ041-2000) ;建筑结构可靠度设计统一标准 (GB50068-2001)
17、;建筑结构荷载规范 (GB50009-2001) ;钢结构设计规范 ( GB50017-2003) ;建筑抗震设计规范 (GB50011-2001) ;混凝土结构设计规范 (GB50010-2002) ;建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002) 。(2)主要技术标准设计荷载:公路级,通车时速不大于 15Km/h;桥面宽度:4.5m。(3)设计要点上部结构为钢桁架,梁高 3m;连续刚架临时结构;栈桥全长 64m,分三跨,第 1 跨为 16m,第 2、3 跨为 24m。钢桁架节点焊接和螺栓连接相结合。墩柱利用钢管,每个墩设 2 个钢管墩柱,当地基是岩层时,钢管应埋入岩层至少 1.0 米,
18、否则应设置钢筋混凝土基础,钢管埋入基础中至少 1.5m。桥面铺装采用厚度为 20mm 的钢板,与钢桁架连接处下垫 20mm 橡胶板。(4)材料墩柱钢管内管底部分采用 C20 混凝土;型钢、钢板和螺栓应符合图纸规定的型号;焊接材料应符合 GB5117-95 和 GB5118-95 的规定;焊接要求应符合钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001 的规定。(5)施工要点有关桥梁的施工工艺及质量检查标准,均应按公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000 中的有关规定执行。根据本桥梁临时工程的特点,应注意以下事项: 墩柱钢筋应埋入岩层至少 1.0m,并在钢管内底部灌入 1.0m 的混凝土,以使
19、墩柱稳定;栈桥可以在左边选择一块宽 6m,长 20m 以上的平整场地,作为拼装钢梁之用,拼装前应当在钢梁底部设置滑道(由钢轨、滚轴等组成) ,以便顶推或拖拉钢梁就位;靠近 1 墩位处设顶推滑道,每孔中间应当设置临时支架,使跨径不大于8m,临时支架可用轻便脚手钢管;钢梁与墩柱之间设支座,但要有固定钢梁的措施;墩柱与墩柱之间应当设置系梁,顶部必须有系梁,其余视高度设置,间距不超过 810 米;墩柱钢管安装前应当考虑焊接供施工人员上下的梯道;墩柱顶部应有施工人员操作空间,还应考虑设置临时钢管扒杆;施工完成后,被割除的钢管墩柱应予以回收或重复使用。栈桥设计见第三卷图册跨趾板栈桥立面剖视图(JSX5-T
20、B-9-5(0105) ) 。(6)主要工程量跨趾板栈桥主要工程量,见表 9-6。表 9-6 跨趾板栈桥主要工程量表规格名称 单位 数量 合计 备注钢箱 250*250-10 Kg 18814.0钢箱 250*250-8 Kg 15097.2钢箱 250*250-12 Kg 52473.6钢板(=24) Kg 1080.8钢板(=22) Kg 15328.88钢板(=20) Kg 54056.0钢板(=8) Kg 50.0CC-1 Kg 2071.2SC-1 kg 480.4SC-2 kg 936.0上部XG-1 kg 698.4161086.48下部桥墩(100012 钢管) kg 1660
21、0钢筋(16) kg 3960.0基础混凝土(C20) m3 297.09.4 坝体填筑工序流程坝体填筑工序流程,见图 9-1。测量放样各类坝料分界线 混凝土挤压墙与垫层料施工()(见 9.10.3.1 所述 )坝料开采、运输、卸料、摊铺坝料碾压各类坝料中超径石处理及界面分离料处理、坑检取样N图 9-1 坝体填筑工序流程图9.5 坝体填筑料开采与平衡9.5.1 填筑料特性根据招标文件第二卷技术条款1.1.3 和 8.2.3 要求,本标段各类料源场地及料场特性如下:9.5.1.1 主堆石料 3B(砂砾石料)甘河滩砂砾石料场位于甘肃省积石山县境内,坝址下游黄河右岸的甘河滩至梅坡村之间,距坝址公路里程 8.09.5km。从甘河滩料场到坝址有简易公路(碎石路)通过,交通条件较好。Y转 序基础面清理与验收