張溪河抽水蓄能電站下水庫攔河壩總體設(shè)計(jì)

張溪河抽水蓄能電站下水庫攔河壩總體設(shè)計(jì)

1壩段設(shè)計(jì)方案在張灣水庫蓄水蓄能站的下，水庫將通過現(xiàn)有未完工的張灣水庫加固，水庫類型為混凝土重力庫。壩頂高程490m,最大壩高77.35m,總庫容8330萬m3。攔河壩的泄水建筑物由4個(gè)表孔、4個(gè)中孔、2個(gè)底孔和1個(gè)沖沙底孔組成,灌溉引水建筑物由左岸西躍渠取水口、右岸東躍渠取水口和躍進(jìn)渠取水口組成。下水庫攔河壩原設(shè)計(jì)壩頂高程為495m,已建壩體頂部高程為466.65m,壩頂長度303m,最大壩高54m。下水庫攔河壩續(xù)建加高后,設(shè)計(jì)壩頂高程為490m,壩體加高23.35m,將原設(shè)計(jì)的4個(gè)溢流壩段布置修改為泄洪中孔和泄洪表孔壩段,泄水建筑物已建的1個(gè)沖沙底孔、2個(gè)泄水底孔和左右灌溉引水孔保留。續(xù)建加高時(shí),原4個(gè)溢流壩段的中間2個(gè)壩段布置為泄洪中孔,每個(gè)壩段布置2個(gè)中孔,孔口尺寸為7.5m×8.5m(寬×高),進(jìn)口底高程為460.5m;中孔壩段左右兩側(cè)各布置1個(gè)泄洪表孔壩段,每個(gè)壩段布置2個(gè)表孔,孔口尺寸10.5m×8.5m(寬×高),表孔堰頂高程480.5m。乙丙塊溢流面寬25m,泄洪建筑物下游消能均采用挑流消能方式。下水庫大壩續(xù)建時(shí),除原有壩段加高外,還將在左岸修建3個(gè)非溢流壩段、右岸修建2個(gè)非溢流壩段。中孔壩段位于攔河壩0+142.00~0+200.00之間,壩體寬度為29m,從左向右分別為(6)號和(7)號壩段,續(xù)建后的中孔壩段為4個(gè)溢流孔,溢流孔設(shè)導(dǎo)墻,中間導(dǎo)墻厚度為6m,邊導(dǎo)墻厚度為4m,溢流孔的尺寸寬為7.5m,拉模使用范圍為乙塊溢流面即上游樁號為壩下0+020.00,下游樁號為壩下0+040.00,高程為EL440.215~EL455.569m,單孔溢流面混凝土方量520m3,共2068m3。表孔壩段位于攔河壩0+113.00~0+142.00、0+200.00~0+299.00,壩段寬度為29m,表孔壩段左右導(dǎo)墻厚度為2m,乙丙塊溢流面寬為25m,拉模使用范圍為表孔25m寬溢流面。計(jì)劃澆筑溢流面混凝土方量6980m3。2拉模施工技術(shù)的設(shè)計(jì)2.1鋼模板、混凝土等粘結(jié)力(1)拉?；境叽绺鶕?jù)中孔壩段溢流面寬度確定:桁架長6.9m,高1.0m,為方形斷面,寬1.0m。根據(jù)表孔壩段溢流面寬度確定:桁架長24.8m,高2.0m,為矩形斷面,寬1.20m。(2)設(shè)計(jì)荷載根據(jù)《水工建筑物滑動模板施工技術(shù)規(guī)范》(SL32-92)中的有關(guān)規(guī)定確定以下設(shè)計(jì)荷載:模體自重按實(shí)際重量計(jì):中孔壩段按2200kg計(jì);表孔壩段按9000kg計(jì);施工荷載:機(jī)具、設(shè)備按實(shí)際重量計(jì);施工人員按1.0kN/m2計(jì);鋼模板與混凝土的粘結(jié)力,一般按0.5kN/m2計(jì);新澆混凝土對模板的上托力:取3~5kN/m2,大于45°時(shí),取5~15kN/m2;本工程模板傾角最大值為52°,取15kN/m2;向模板內(nèi)傾倒混凝土的沖擊力為6kN/m2。2.2拉模結(jié)構(gòu)拉模系統(tǒng)由桁架、面板、抹面平臺、行走、軌道、支架及提升設(shè)備等組成。2.2.1角鋼-表孔壩段中孔壩段桁架采用方形斷面,端頭部位寬1.0m,高1.0m,全長6.9m。桁架上下弦桿選用∠100×100×10角鋼加工,立桿和水平桿及斜桿選用∠75×75×6角鋼。表孔壩段:桁架采用距形斷面,分三節(jié)加工,現(xiàn)場用螺絲連接;寬1.2m,高2.0m,全長24.8m。桁架上下弦桿選用25a槽鋼加工,立桿水平桿采用16a槽鋼、斜桿選用∠75×75×8角鋼。2.2.2模板長度和長度確定為減小行走摩擦阻力,行走裝置采用滾輪。在桁架兩端部分別安裝兩副行走裝置,每副行走裝置包括兩個(gè)上主行走輪和兩個(gè)下導(dǎo)向輪。中孔壩段桁架上行走輪直徑150mm,前后輪距0.7m。下導(dǎo)向輪直徑160mm,卡在槽鋼的翼板內(nèi),與軌道翼板和腹板均留有5mm的空隙,防止模板與軌道相卡,同時(shí)解決模體受混凝土的浮托力而產(chǎn)生的模體上浮現(xiàn)象和限制模體脫離軌道。表孔壩段桁架上行走輪直徑200mm,前后輪距1.05m。下導(dǎo)向輪直徑150mm,卡在工字鋼的翼板內(nèi),與軌道翼板和腹板均留有5mm的空隙。根據(jù)澆筑塊的最大寬度,中孔壩段模板長度確定為7.44m。共由3塊鋼板組成,其中1塊規(guī)格尺寸為6.9×1.0m(長×寬),2塊規(guī)格尺寸為0.27×1.0m(長×寬)。模板面板用δ=6mm厚鋼板加工,豎帶為∠75×75×6角鋼,間距為0.38m。(1)中孔壩段牽引力和牽引設(shè)備計(jì)算φ——模體傾角;取45°;f1——鋼模體與混凝土的摩擦系數(shù),取0.5;f2——滾輪或滑塊與軌道的摩擦系數(shù),對滾輪取0.05;經(jīng)計(jì)算:T≈8.45(t)工地現(xiàn)有2臺10t慢速卷揚(yáng)機(jī)可以利用。鋼絲繩的選取:按有關(guān)規(guī)定用于起重設(shè)備的鋼絲繩的安全系數(shù)為5~6倍。經(jīng)計(jì)算選取直徑準(zhǔn)24mm(6×37-1370)的鋼絲繩。2.3槽鋼結(jié)構(gòu)鋼的確定按桁架受力計(jì)算上弦桿選用最大內(nèi)力:N=16.625P=16.625×20.52=341.1kN選25a槽鋼則:下弦桿選用最大內(nèi)力N=-17.1P=-17.1×20.52=-350.9kN選25a槽鋼則:查表得:Ψ=0.537豎桿內(nèi)力最大內(nèi)力:選16b槽鋼則:查表得:Ψ=0.375斜桿內(nèi)力最大內(nèi)力:選∠75×8角鋼則:3單位荷載法計(jì)算以表孔壩段為例計(jì)算。拉模桁架的最大撓度一般控制在1/500~1/1000計(jì)算跨度間,宜采用1/800計(jì)算跨度。利用單位荷載法計(jì)算桁架的撓度?？缰凶畲髶隙葹?通過現(xiàn)場測量檢測桁架跨中撓度為18mm<計(jì)算值26.3mm。4溢流面拉模施工技術(shù)4.1工藝溢流面拉模施工工藝流程見圖1。4.2施工要點(diǎn)4.2.1拉模加工根據(jù)規(guī)范要求,拉模部件制作的偏差不應(yīng)超過表1要求。4.2.2導(dǎo)向輪安裝工藝(1)軌道支撐架安裝及導(dǎo)向輪支柱架施工支撐架安裝前先由測量隊(duì)在預(yù)埋件放出具體位置,然后進(jìn)行軌道支撐架焊接,對于預(yù)埋件位置誤差太大者,應(yīng)打插筋處理。導(dǎo)向輪安裝先由測量隊(duì)放出導(dǎo)向輪具體位置,然后進(jìn)行錨筋施工,待錨筋安裝后用M20水泥砂漿錨固在立柱上再進(jìn)行第二次測量,計(jì)算出支柱的具體高度,進(jìn)行導(dǎo)向輪支柱施工。(2)軌道安裝軌道與支撐架用焊接固定。軌道安裝偏差要滿足表2要求:(3)拉模組裝拉模各部件組裝要滿足表3要求:4.2.3次原曲線控制程序由于表孔壩段溢流面分為直線段及二次原曲線,中孔壩段溢流面為二次拋物線,施工中測量二次原曲線控制較為繁瑣,主要測量控制程序如下:軌道中心線和立模邊線測量→支撐架位置測量→檢查支撐架標(biāo)高→支柱上端部放軌道中心線→檢查軌道中心位置和軌頂標(biāo)高→檢查溢流面線與設(shè)計(jì)線的偏差。4.2.4道間吻合情況拉模安裝完畢后,必須進(jìn)行空載提升試驗(yàn),其目的如下:驗(yàn)證滾輪與軌道之間的吻合情況;驗(yàn)證模板與設(shè)計(jì)溢流面線的吻合情況;驗(yàn)證支撐架及軌道的穩(wěn)定性;驗(yàn)證提升系統(tǒng)運(yùn)行及制動情況;試滑時(shí),要針對上述目的逐步進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行處理,直至滿足要求為止。4.2.5混凝土澆筑施工該工程溢流面混凝土標(biāo)號C9030W6F300,三級配或二級配。中孔每孔拉模施工混凝土約520m3,總計(jì)混凝土約2080m3。表孔施工最大倉號面積150m2。(2)混凝土澆筑方案中孔拉模施工最大倉號面積不足22.5m2,每澆筑一層混凝土約9m3,澆筑強(qiáng)度不大;表孔拉模施工最大倉號面積150m2,每澆筑一層混凝土約75m3,澆筑強(qiáng)度比較大?；炷猎诎韬驼炯邪韬?用8t東風(fēng)自卸汽車運(yùn)輸混凝土澆筑入倉采用高架門機(jī),3m3臥罐通過料斗、溜筒直接入倉?；炷翆雍窨刂圃?0~35cm左右,嚴(yán)格掌握澆筑分層與順序,鋪料時(shí),由中間向兩端或由兩端向中間均勻鋪料,使混凝土對模板的傾壓力、混凝土與模板間的粘結(jié)力均勻?qū)ΨQ,保證滑模穩(wěn)定上升。在壩段上下游方向,先澆靠近模板的混凝土,并使靠近模板側(cè)稍高,這樣可使靠近模板側(cè)的混凝土及早達(dá)到脫模強(qiáng)度,提高滑升速度。混凝土的振搗采用佛山-100型振搗器。振搗時(shí)要求振搗器遠(yuǎn)離模板約50cm左右?？拷０逦恢貌捎貌迦胧杰涊S振搗器輔助作業(yè)?；炷翝仓┕み^程要嚴(yán)格控制混凝土拌和物的質(zhì)量,加密對砂石骨料超遜徑、含泥量的檢測頻率?；炷恋乃涠雀鶕?jù)氣溫情況控制不大于3cm,水灰比在0.5左右。4.2.6確定模具時(shí)間和滑升混凝土的澆筑強(qiáng)度和滑升速度主要受脫模時(shí)間的控制,脫模時(shí)混凝土的理論強(qiáng)度模板傾角小于45°時(shí),可取0.1~0.2MPa之間,或貫入阻力為0.5~1.5MPa;提升過早,混凝土容易塌落或變形,提升過晚,容易拉裂混凝土并且抹面困難,甚至因摩擦力增大而造成危險(xiǎn)。初步規(guī)定白班每班滑升2m左右,4點(diǎn)班和零點(diǎn)班每班滑升1.5m左右,實(shí)際操作過程中,當(dāng)澆筑2~3層后,底層即開始試滑;具體脫模時(shí)間由試驗(yàn)確定。由于施工現(xiàn)場受影響的因素較多,與實(shí)驗(yàn)室提供的脫模時(shí)間應(yīng)以施工現(xiàn)場相結(jié)合,在現(xiàn)場實(shí)際操作時(shí)按經(jīng)驗(yàn)用手指壓剛滑出的混凝土表面,如不粘手,有硬感,混凝土表面有壓痕但不下陷,即說明已達(dá)到了脫模強(qiáng)度,可以進(jìn)行提升。牽引速度控制在5~10cm/min范圍。在滑模提升過程中,要經(jīng)常清理模板上口和模板內(nèi)表示面殘存的砂漿或混凝土,同時(shí)要注意觀測行走滾輪運(yùn)行狀況,對照軌道上作標(biāo)記(每隔1m)檢查和調(diào)整滑模兩端同步上升。4.2.7混凝土涂料和維護(hù)混凝土脫模后及時(shí)用鐵抹進(jìn)行抹面壓光,并及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)使用抹面平臺下的花管自動噴水養(yǎng)護(hù)。行走裝置用定位板與桁架連接。2.2.3模體與混凝土的粘結(jié)力根據(jù)滑拉模牽引力計(jì)算公式:T=[τA+Gsin準(zhǔn)+Gcos準(zhǔn)-pf1+Gcos準(zhǔn)f2]K(kN)式中:A——模體與混凝土的接觸面積,m2;τ——模體與混凝土的粘結(jié)力,鋼模板按0.5kN/m2計(jì);表孔壩段模板長度確定為24.9m。共由5塊鋼板組成,其中3塊規(guī)格尺寸為7.6×1.20m(長×寬),2塊規(guī)格尺寸為1.2×1.20m(長×寬)。模板面板用δ=5mm厚鋼板加工,肋板為63×6扁鋼,間距為0.38m。2.2.4安裝軌道軌道中孔壩段軌道的布置:由于每個(gè)中孔溢流面被導(dǎo)墻分割為2,為便于施工,利用導(dǎo)墻的交界線作為施工縫,溢流面分4筑塊進(jìn)行施工。在先澆筑導(dǎo)墻距溢流面上40cm預(yù)埋埋件。埋件上焊接65×3.5鋼管支撐架,支撐架安裝軌道,各澆筑塊的兩條軌道中心距離均為7.345m。軌道材料選Ⅰ20槽鋼,軌道按曲線方程推出相應(yīng)坐標(biāo)進(jìn)行熱彎加工。為便于運(yùn)輸和安裝,每6m一段分節(jié)組裝。表孔壩段軌道的布置:在先澆筑導(dǎo)墻距溢流面上400×400×12mm預(yù)埋埋件。埋件上焊接16槽鋼支撐架,支撐架安裝軌道,各澆筑塊的兩條軌道中心距離均為24.4m。軌道材料選Ⅰ25工字鋼,軌道按曲線方程推出相應(yīng)坐標(biāo)進(jìn)行割口焊接加工。為便于運(yùn)輸和安裝,每6m一段分節(jié)組裝。2.2.5支撐體系承載力的校核經(jīng)計(jì)