江谊园、齐界夷
中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司
摘要：本文总结了“两山”理念发源地一浙江安吉的长龙山抽水蓄能电站下库面板堆石坝成功应用基于北斗定位系统的数字化技术、附加质量法及综合环保技术的技术经验，为类似工程提供借鉴。 关键词：面板堆石坝；高效环保；施工技术
1工程概述
长龙山抽水蓄能电站位于浙江省安吉县天荒坪镇境内，紧邻已建天荒坪抽水蓄能电站，地处华东电网负荷中心，电站装机容量2100MW，安装6台单机容量为350MW的混流可逆式水轮发电机组，多年平均发电量24.35亿KW•h，属一等大（1）型工程。电站枢纽主要由上水库、下水库、输水系统、地下厂房及开关站等建筑物组成。下水库大坝位于已建天荒坪抽蓄电站下水库下游，为钢筋混凝土面板堆石坝，坝轴线处最大坝高100m，坝顶长300m，上游坝坡1：1.405，下游坝坡l：1.3、l：1.4；C25W10F100面板混凝土厚度40cm~67.4cm。 2面板堆石坝高效环保施工技术
2.1坝基开挖综合环保技术
（1）水土流失预防措施
面板堆石坝坝基开挖一般要求清除表面覆盖层，在开挖过程中如遇降雨，雨水直接冲刷裸露开挖面，必然会导致水土流失，不仅造成作业面泥水横流，严重影响现场文明施工形象，而且流失水土也会污染下游河道，引发环保问题。为解决这一问题，长龙山抽蓄电站下水库大坝坝基开挖过程中，及时采用盖土网对开挖面进行覆盖（图1），可有效减弱雨水直接冲刷开挖面而导致的水土流失，同时也具有防尘效果；对于少量的流失水土则设置第二道屏障，即在开挖区下游设置钢筋石笼+土工布过滤挡墙，起到滤土排水作用，从而避免造成下游河道受到流失水土污染。 （2）道路防泥降尘措施
工区道路防泥降尘是文明施工的基本要求。为防止雨天和雨后坝基开挖出渣车辆驶出作业面后轮胎所带泥浆污染出渣道路，在开挖作业面出口和弃渣场出口设置自动洗车机（图2），在车辆通过洗车机时自动对轮胎进行冲洗，冲洗水经过洗车机旁边布置的沉淀池进行沉淀后循环使用；在弃渣场道路沿线布置喷洒降尘系统，即沿道路一侧布置主水管，其上间隔10m左右设置一个180°喷头，在晴热干燥
天气，道路容易扬尘时打开喷头对道路进行洒水降尘（图3），同时在道路集尘较多时及时采用洒水车进行路面冲洗；此外，对场内使用时间较长的道路及时进行硬化处理，有效降低扬尘，提高文明施工形象，减少污染。
（3）隔音降噪措施
坝基开挖出渣车辆通行部分路段靠近居民区，因噪音较大影响村民正常生活，经常引发村民阻工。为解决这一问题，在靠近居民区道路一侧
安装隔音墙，隔音墙外部材质为带密孔金属板材，内部为聚酯纤维吸音棉，高度约2.0m。安装隔音墙后，居民区夜间噪音可降至55dB以下，达到了GB12523-2011的标准要求。
图1坝基开挖面覆盖盖土网
图2自动洗车机图3渣场道路喷洒降尘
(4)其他措施：坝基开挖过程中，钻孔作业均采用湿法钻孔工艺或采用自带吸尘装置的钻机，有效控制钻孔粉尘，减小粉尘污染。
2.2坝体智能快速填筑技术
(1)大坝填筑质量智能实时监控技术
长龙山下水库面板堆石坝全面应用基于北斗BDS构建的实时动态监测系统(RTK)，实现对坝体填筑范围、层厚的高精度实时监测；同时在碾压设备上加装振动传感器、工业PAD等设备，构成监控系统的硬件部分，通过施工机械采集的数据采用移动网络传输到服务器进行汇总分析。通过实时监测数据可对坝面碾压机械的运行轨迹、速度、激振力等碾压参数进行及时纠正，对碾压遍数、压实厚度、压实后高程等信息自动计算和统计与实时可视化显示，从而及时发现不合格情况并进行纠正；同时系统支持碾压单元成果分析报告的输出，输出内容包括碾压轨迹图、行车速度分布图、碾压遍数图(无振和有振)、压实后高程分布图等，作为质量验收的主要材料。
(2)附加质量法快速检测填筑质量
长龙山下库大坝填筑过程引用了附件质量法来实现对堆石体密度的快速检测，附加质量法以振动理论为基础，建立堆石料与附加质量块的单自由度线弹性振动系统等效物理模型，通过求取参振体系介质的动刚度与参振质量，利用数字量板专利技术计算堆石体密度。
采用该项技术每个测点所需时间仅为15min ~20min，较传统的试坑灌水法效率提高15倍以上；检测相对误差小于5%，检测精度M97%，有效高效控制填筑质量，同时避免了对已填筑大坝的挖坑破坏和恢复。该项技术在长龙山下水库堆石坝填筑过程质量检测中应用比例超过80%，有效加快了施工进度，
保证了施工质量。
(3)料场多分区开采
根据面板堆石坝填筑料分区，结合料场开采地形，在料场开挖达到一定面积后，将料场进行平面立体分区，即在平面上将料场分为至少两个主堆石开采区和两个次堆石开采区。在条件具备
时，采取两级台阶开挖，上下台阶也分别布置主堆石和次堆石开采区，从而保证主堆石和次堆石钻爆、开挖及边坡支护各工序连续进行，避免窝工，提高工效。钻爆参数根据不同开采区，结合现场地质情况动态调整，爆破后分区选料上坝，配置专用设备剔除超径石并进行处理，提高上坝料的合格率，保证填筑质量，加快填筑进度。
2.3混凝土面板高效施工及防裂技术
（1）挤压边墙快速处理技术
为减小大坝挤压边墙表面对混凝土面板的约束影响，在面板混凝土浇筑前需对挤压边墙进行凿槽、切断处理，对挤压边墙表面进行喷涂乳化沥青、撒砂形成油-砂滑动层面。测量放线后，先采用切缝机自下而上沿面板结构缝对应位置进行切缝，切缝机在面板顶部采用小型卷扬机提升；切缝后采用电镐进行凿槽处理。
乳化沥青喷洒和撒砂分别采用专用沥青喷洒设备和撒砂机实施。沥青喷洒设备主要由存储系统、沥青车（图4）、配套输送管及喷等组成，喷可形成具有一定压力（IMPa〜1.2MPa）的喷洒射流，将坝坡面上清理后残留的粉尘和松散颗粒冲开，使得沥青可充分涂覆在坚实的基面上；沥青储存罐在随车吊运输车上加固，在完成一个条带喷洒作业后可迅速移位至下一个条带。撒砂机由砂斗、甩盘、行走轮等组成，由卷扬系统牵引下放，行走轮采用与撒砂机同宽的滚筒式，避免损伤油-砂滑动层面。
图4沥青车及撒砂机
乳化沥青喷洒前，先利用沥青车配置的沥青泵将加入改性剂的乳化沥青通过循环管路和沥青储存灌循环约20min，将乳化沥青中的改性剂充分分散、混合，然后由沥青泵通过管道加压输送至喷，通过
调节喷上的开关调节阀调整喷头锥型空隙，将乳化沥青压力调整到最佳，使乳化沥青喷出后形成伞型雾流，喷射到坝坡面上。喷洒员配置两名（图5），在安全绳的牵拉保护下，一人持喷，另一人配合牵拉软管，在坡面上左右上下移动，将雾化后的乳化沥青均匀喷涂在坡面划定的条块上。
图5乳化沥青喷洒
撒砂机紧随乳化沥青喷洒员，在喷洒乳化沥青后撒砂员开动撒砂机，在甩盘转速达到270r/ min~480r/min时，启动输送装置，将料斗中的砂料送到甩盘上，通过甩盘将砂料呈扇型抛出，均 匀铺撒到已喷涂沥青的坡面上；对撒砂机抛砂不能覆盖的局部边缘地带，人工用铲辅助铺撒。
（2）铜止水一次成型整体安装技术
面板横缝止水铜片采用多级辐压式成型机一次压制成型，成型机安装在横缝对应的坝顶（图6），铜止水一边成型下放，一边完成铜止水鼻子内氯丁橡胶棒和聚氨酯泡沫塑料填充。铜止水下放到位后，采取在铜止水背面焊接紫铜条，然后采用水泥钉进行固定。
（3）全滑模施工面板技术
混凝土面板标准条带采用无轨滑模施工，滑 模采用两台10t卷扬机牵引提升；滑模上配置两个PE水箱作为压重，在滑模下放安装到位后注水。但对于大坝两侧面板与趾板相接的三角区，通常
采取专门加工滑模或散装钢模板进行施工，不仅费工费时，且浇筑质量无法保证。长龙山下库面板三角区采取在仓内设置临时轨道+仓外牵引葫芦方式，应用滑模旋转法直接采用通用滑模进行施工，不仅有效提高了施工工效，而且施工质量得到保障。
图6铜止水多级棍压式成型机
(4)
SR填料机械成型技术
大坝混凝土面板结构缝表面一般采用SR塑 性填料止水，断面呈半圆形。SR塑性材料出厂为条块状，应用SR填料成型机(图7)，可使SR塑性材料快速成型并放置到位，大大提高了施工效率和施工质量。
(5)面板防裂技术
长龙山下水库面板混凝土防裂采取补偿收缩技术，即在混凝土中加入具有一定膨胀性能的VF 防裂剂，使在硬化过程中的混凝土产生与收缩相反的体积膨胀，膨胀混凝土在限制条件下，在混凝土中建立一定的预应力，改善了混凝土的内部应力状态，以此消除或减小分布收缩应力，从而提高了混凝土的抗裂能力。配合比见表1。
图7SR填料成型机
表1长龙山抽蓄电站下库面板混凝土配合比表
配合比编号混凝土
标号
出机口
坍落度
mm
水胶
比
砂率
%
每立方混凝土材料用量(kg/m3)
水泥
防裂剂
10%
粉煤灰
25%
人工砂
碎石mm GK^OOO
减水剂
GK-9
引气剂
水
5-2020-40
CLSX21C25W10
F10050-70
0.4036
21232816675935930.9100.0829130
CLSX2270-9021232816675935930.9750.0829130
3关键技术及创新点
(1)首次在风景区坝基开挖施工中应用覆盖、滤水、道路自动洒水、隔音墙等综合环保技术，有效解决了坝基开挖出渣过程中水土流失、扬尘、噪声污染等环水保问题，提高了文明施工水平，充分体现了绿施工理念。
(2)全面应用大坝填筑智能实时监控系统和附加质量无损检测法，不仅实现对填筑质量的高精度监控，同时极大地提高了施工工效，并减少了人员投入。
(3)混凝土面板高度机械化施工技术。采用切割机、沥青喷洒专用设备、撒砂机、铜止水成型机等专用设备或装置辅助施工，采用滑模旋转法浇筑面板“三角区”，采用SR填料成型机实施表面止水施工，实现了堆石坝面板高度机械化施工，显著提高了施工工效和质量，降低了安全风险。
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6.3质量评定评定完成共280个单元，合格单元280个，合格率
大坝坝体接缝灌浆分部工程横缝接缝灌浆分100%，优良单元278个，优良率99.29%，单元工项工程共划分280个单元（灌区），单元工程验收程质量验收评定情况见表4。
表4大坝坝体接缝灌浆单元工程质量验收评定情况汇总表
工程分项
工程
单元评定
优良率％备注总数量
（个）
验评数量
（个）
合格单元
（个）
优良单元
（个）
坝体接缝灌浆
横缝
缝1~14
28028028027899.29优良
7结论
（1）从大坝接缝灌浆成果可以看出，乌东德拱坝横缝接缝灌浆对已张开的缝面进行了有效充填，达到了预期的灌浆目的。
（2）相关灌浆施工管控措施、施工技术合理，施工过程正常，施工质量受控。
（3）针对细缝、管路拥堵等特殊情况已形成一套针对性强、完整、可行的处理方法。
（4）灌浆系统的检查应有专人负责，每层混凝土浇筑前后都应对灌浆管路系统认真通水检查，在混凝土浇筑过程中也应加强灌浆系统的检查和维护，保证灌浆系统通畅有效。［参考文献］
［1］王勇•浅析水利工程施工中接缝灌浆技术的应用［J］.黑龙江科技信息,2016,34:211.
［2］卢圣杰.基于接缝灌浆技术在水利工程施工中的应用研究［J］•吉林农业,2012,08：215,
［作者简介］
王宇男中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司工程师湖北宜昌Cggc_
石海松男中国葛洲坝集团市政工程有限公司
工程师湖北宜昌****************
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4结论
长龙山抽水蓄能电站下水库面板堆石坝应用本文所述施工技术，大坝填筑完成仅3个月后沉降速率即小于设计标准5mm/月，为实施面板一次浇筑到顶和减小面板裂缝奠定了基础；填筑完成10个月后，
最大沉降仅33.5cm，在国内面板堆石坝中属沉降最小行列。应用综合环保技术，受到了参建各方的好评，且未发生环保投诉事件，得到了村民的认可。混凝土面板浇筑共24个单元，优良单元23个，优良率95%；浇筑完成后至蓄水，共发现裂缝91条，大部分为较短较浅的I、U类裂缝，较类似面板裂缝比例偏少。长龙山下库面板堆石坝高效环保施工技术的成功应用，值得类似工程推广借鉴。
［作者简介］
江谊园男中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司工程师湖北宜昌
齐界夷男中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司高级工程师湖北宜昌
