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水利水电施工2015·第4期总第151期

长河坝水电站大坝度汛填筑施工关键技术与新工艺

●李法海韩兴薛凯/(中国水利水电第五工程局有限公司)

【摘要】长河坝水电站大坝是目前国内在建的300m级超高心墙土石坝，集超高心墙坝、深厚覆盖层、高地震烈度、狭窄河谷四大难度于一体，且工期短、强度高，施工极具挑战性。本文介绍长河坝水电站大坝填筑施工的难点、特点，叙述大坝度汛填筑施工过程中采取的主要关键技术，对类似工程施工具有很好的借鉴意义。

【关键词】砾石土心墙坝施工关键技术新工艺

1工程概况

长河坝水电站位于大渡河干流上游，是大渡河水电规划“三库22级”的第10级电站，工程位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内，坝址距成都362km。工程枢纽建筑物由砾石土直心墙堆石坝、左岸引水发电系统和右岸泄洪洞系统组成。水库总库容10.75亿

m3,有效库容4.15亿m3。电站总装机容量2600MW。

拦河大坝为砾石土直心墙堆石坝，坝顶高程1697.00m,最大坝高240.0m,大坝心墙底高程1457.00m,坝顶宽度16.0m,上、下游坝坡1:2.0。大坝总填筑量3417万m3。坝基覆盖层设两道混凝土防渗墙，上游副墙厚1.2m,主墙厚1.4m,两墙净距14m。大坝典型断面图见图1。

图1长河坝水电站大坝典型断面图

2工程特点及施工难点

(1)长河坝水电站大坝是目前国内外建在深厚覆盖层上的最高砾石土心墙堆石坝。大坝具有超高心墙堆石坝、河床深厚覆盖层(50余米)、高地震烈度(9度)、狭窄河谷等显著特点，设计指标及施工质量标准较高，

施工极具挑战性。

(2)长隧道交通运输。大坝填筑运输以隧道交通为主(坝料总体运输路线60%以上为隧道，石料运输路线80%以上为隧道),解决好隧道的通风排烟及交通安全是确保大吨位、大流量运输的关键。

(3)工期紧，强度高。施工过程中，受“4.20”芦山地震等多种因素的影响，心墙于2014年7月22日才开

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导截流与土石方工程

始填筑，较合同时间滞后3个月。根据设计文件《长河坝2014年度防洪度汛要求》,2014年度汛目标为2014年5月底坝体填筑至1536.00m高程。大坝度汛填筑施工期是大坝整个填筑工期中的高峰时段，坝体填筑总量约800万m3,心墙需上升总高度79m,填筑时间仅10个月，且需要经历3个月雨期和一个春节的影响，有效施工时间短。持续高强度施工对设备配置、设备维修、组织与管理都具有挑战。

(4)砾土料场分布不均，开采与制备难度大。土料天然含水率在1.7%～19.3%之间，平均为9.8%;P5含量变化范围7%～90%,平均为49.1%;粒径0.075mm含量变化范围8%～64%,平均为30.4%;粒径0.005mm变化范围1.6%～26.3%,平均为10.3%;料场超径(150mm)平均含量约5.6%,超径含量高。土料各项检测指标变化大，空间分布均一性差，料场天然土料级配指标大多难以满足设计要求，无法直接满足心墙填筑质量及规模化施工要求，需要进行土料超径剔除、不均匀土料的掺配及含水率的调整等多道制备工序，土料开采制备难度大，施工质量控制环节多。

(5)反滤料技术要求高，传统掺配方式难以满足要求。本工程设计填筑4种反滤料，设计指标及要求各异，按传统的“平铺立采”工艺，不仅需要额外占用大面积掺配场地，不利于施工总平面布置，而且传统掺配存在掺配效率低、掺配比例控制精度低等缺点，掺配质量不易保证。

3关键施工技术及新工艺

结合长河坝水电站大坝工程实际特点和施工难点进行了大量现场试验、理论分析与实践应用研究，并注重新技术和新工艺的研发，分别开展了高堆石坝筑坝料制备工艺、施工分区与快速流水施工规划、施工质量控制与试验检测、数字信息化管理等关键技术的系统研究，以提升超高堆石坝施工技术能力。

3.1砾石土料制备工艺

为确保土料上坝填筑质量，通过工艺比选及试验，选择广泛用于矿山及骨料生产系统的棒条式振动给料机经调整筛条长度、间距作为超径(150mm)剔除设备，并根据施工强度要求配套建设了5套钢筋混凝土结构的筛分楼。筛分楼设有箱型结构的受料斗、筛分设备安装层以及满足装载机出料的出料层。该筛分系统筛余料中有用料平均比例(废品率)仅为0.2%,透筛率高。目前土料超径筛分系统投产，生产土料超过160