旭龙水电站高位自然边坡施工通道技术研究及应用.pdf
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1、第 卷第 期红水河 年 月 水利水电旭龙水电站高位自然边坡施工通道技术研究及应用雷 雪(中国安能集团第一工程局有限公司,广西 南宁)摘 要:文章以旭龙水电站高位自然边坡治理为背景,通过研究施工通道所需材料和设备的运输方式以及通道布设方式,确定采用缆索吊运输方式,以及搭建防护栏杆、钢梯、钢栈桥构建施工通道,解决了高位自然边坡治理施工运输的难题,加快了施工进度,缩短了工期,节约了施工成本。该电站高位自然边坡治理施工通道及材料运输难题的解决经验,可为其他类似工程提供借鉴。关键词:高位自然边坡;施工通道;运输难题;旭龙水电站中图分类号:文献标志码:文章编号:():开放科学(资源服务)标识码():引言旭
2、龙水电站位于川滇两省交界的金沙江干流上游河段,最大坝高 。工程开发任务主要为发电。由于青藏高原的强烈持续抬升和河谷剧烈下切侧蚀作用,建坝河段形成了相对高差达 以上的高山峡谷地貌,岸坡陡峻。坝体开挖形成高达 的工程边坡,而位于工程边坡开口线以上的环境边坡还高达数百米。坝址区自然边坡稳定问题是旭龙水电站建设的关键工程地质问题之一,对工程安全和造价有重要影响。旭龙水电站自然边坡治理目标是最大限度地降低工程施工安全风险,保障后期正常运行。高位自然边坡治理施工环境多为高山陡坡,悬崖峭壁,材料倒运难度极大,施工人员每天沿着高边坡爬上爬下,工作效率不高,且存在极大安全隐患;同时高边坡治理防护严重影响下部主体
3、工程的施工,故高边坡治理完成时间直接制约着后续坝肩开挖的开始时间。在工期紧、难度大,且不确定性因素较多的情况下,如何破解将自然边坡施工用材料和小型设备输送至高边坡及为施工人员提供便利通行通道的难题,对尽快完成边坡治理工程尤为重要。收稿日期:;修回日期:作者简介:雷 雪(),男,山东聊城人,工程师,一级建造师,一级造价师,主要从事水利水电工程管理。:。红水河第 卷 施工难点旭龙水电站左岸侧高位自然边坡治理主要以采用主、被动防护网防护,将危岩体清除或锚固为主。自上游导流洞进口到下游导流洞出口,从高程 至河谷高程 ,分布有大量的块体及堆积体、危岩体和强烈的卸荷松弛区。经现场实际勘查,施工通道布设难点
4、主要有以下几个方面:)范围广、高差大。左岸自然边坡治理施工面积总量达 万 以上,高差范围在 之间。自然边坡治理施工通道总长度约为 ,其中垂直段需设置钢爬梯长度为 ,悬空段需设置钢栈桥长度为 ,水平段施工便道(临边设置防护栏杆)长度为 。由此可见,边坡治理通道不仅布置范围广,而且施工高差也大。)工期紧、节点严。施工通道的布设完成时间,直接影响自然边坡治理施工的开始时间,而对枢纽区安全威胁较大的治理区域必须在坝肩、厂房进水口施工前完成,否则直接导致坝肩、厂房进水口开挖的开始时间延后,进而势必影响后续电站建设的关键节点。)条件差、环境差。左岸边坡陡峻,为原始的高山峡谷地貌,水土流失严重,山上植被稀疏
5、,地质条件复杂,无施工平台可直接利用,无人员通道和设备通道可直接通行,施工通道的布设无异于在原始地貌拓荒,施工难度大。)气候恶劣、风险高。旭龙水电站海拔高,含氧量低,受干热河谷气候影响,天气也非常恶劣,经常是上午风和日丽,下午风沙漫天,风力的影响不仅加大高边坡施工作业的难度,而且给施工人员带来极大的安全风险。滑坡、泥石流等地质灾害频发加上恶劣天气影响等带来的不确定性,导致安全问题突出,施工风险高。技术研究根据现场施工特点,技术人员对旭龙水电站左岸高位自然边坡治理施工通道这一课题,确定了两个研究方向,一是施工通道所需材料和设备运输方式的选择和研究,二是施工通道布设路线及选型的研究。同时,利用无人
6、机技术,从高空进行全方位勘察,借助 全景影像资料进行施工布置和总体安排、项目策划等工作,解决工程技术人员勘察难度大、时间长、人员到达空间受限等难题。材料和设备运输方式的选择和研究以往高山地区工程施工所用材料和设备通常采用骡马驮货运输的方式,经过论证,这种方式不但运输效率低且成本高,不适合高差大的自然边坡施工。工程技术人员根据材料和设备的种类、长度和重量,结合现场地形条件和可利用的缓台等诸多因素进行分析研究,确定采用缆索吊运输的方式,进而结合跨度及高差确定选用 台缆索长度为、最低提升高度为 、承重 的缆索吊,其主要利用 型索道卷扬机作为动力,沿缆索将钢管、扣件、钢筋、柔性防护网等材料运送至高位边
7、坡。技术人员深入现场,提前策划,在右岸临江侧合理规划出 块适合卷扬机安放及材料临时存放的平缓场地作为装料平台;然后,选择跨江净空条件较好的路线布置缆索,在左岸高边坡选择一级台地周边或相对平缓处边坡布置材料堆放平台作为卸料平台。同时,修建临时设施及临时便道,将施工设备与材料采用人工沿便道运至各作业面;遇到局部陡坎、冲沟等部位采用简易滑道将设备和材料自缆索卸料平台转运至各工作面。由于边坡高差较大,一次运输往往不能满足要求,因此要经多次转运方能到达施工区域。施工通道布设方式的选择和研究高位自然边坡治理施工作业部位常处于悬崖峭壁面或者临空侧,故施工通道设计既要考虑建成后作业人员的通行安全,还要考虑建设
8、过程中材料和机具转运时的施工安全。经过综合研判,选择采用钢管搭设爬梯、栈桥、防护栏杆形成施工通道的方式最安全、最经济、最便捷。根据施工内容,结合地貌条件,将原有开凿的岩壁、人行小道拓宽后搭设单侧或双侧钢管防护栏杆盘旋上升,实现高边坡上横向及竖向通行;在缓坡地形架设钢爬梯实现峭壁段的竖向通行;在山沟、山谷等悬空处搭设钢栈桥,实现悬空段的通行。所有栏杆、爬梯、栈桥与地面接触部分必须“落地生根”,即采用插筋,下部入岩,上部插入钢管中,并注浆以稳固。施工应用 缆索吊施工 锚杆施工本工程采用 柔性锚杆,水泥砂浆标号为。锚杆施工要求:)锚杆造孔时,根据岩面情况和设计要求布 第 期雷 雪:旭龙水电站高位自然
9、边坡施工通道技术研究及应用置孔位,釆用 型手风钻钻孔,钻孔与地面垂直,钻孔达到孔深后,采用高压风清孔。)孔内注浆时,灌注深度刚好到孔深的 处,将提前加工好的锚杆插入孔内,左右晃动锚杆,后补浆至孔满。锚固点、卷扬机基座施工)锚固点位置选择。根据卷扬机系统特性,完成上、下锚固点放样,锚固点位置可根据岩石情况进行适当的调整。)锚固点基础施工。锚固点位置确定后,采用人工进行适当的清撬处理,将锚点范围表层松动的岩石剔除,将清撬下来的岩石集中处理。上、下锚点采用 根埋深 的锚杆(每根锚杆抗拔力不小于 )作为承重绳拉锚,锚杆为长 、钢丝绳锚杆,釆用风钻成孔,灌注水泥砂浆以锚固。)卷扬机基座施工。下锚点卷扬机
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