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摘要：前坪水庫(kù)以“工程安全、運(yùn)行高效，居高望遠(yuǎn)、引領(lǐng)發(fā)展”為技術(shù)創(chuàng)新的指導(dǎo)思想，開(kāi)展了一系列技術(shù)攻關(guān)，為優(yōu)化設(shè)計(jì)、建設(shè)管理、運(yùn)行管理提供技術(shù)支撐。充分汲取“互聯(lián)網(wǎng)+”和“中國(guó)制造2025”的科技力量，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展為內(nèi)在動(dòng)力，打造智能大壩建設(shè)技術(shù)高地，為工程創(chuàng)優(yōu)提供科技支撐。
關(guān)鍵詞：智能碾壓;變形協(xié)調(diào);BIM+跨平臺(tái)技術(shù);綠色生態(tài);技術(shù)改進(jìn);前坪水庫(kù)
前坪水庫(kù)建筑物主要有主壩、副壩、溢洪道、泄洪洞、輸水洞、電站等，主壩為黏土心墻砂礫(卵)石壩，*大壩高90.3m，壩頂長(zhǎng)818m，總工期為60個(gè)月。為解決工程建設(shè)中碰到的難題和關(guān)鍵問(wèn)題，前坪水庫(kù)建設(shè)管理局邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)知名院校和科研院所的專家開(kāi)展了聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)，為優(yōu)化設(shè)計(jì)、建設(shè)管理、運(yùn)行管理、工程創(chuàng)優(yōu)提供了技術(shù)支撐。
一、關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用
1.土石壩智能碾壓技術(shù)及其工程應(yīng)用
?、傺邪l(fā)了無(wú)人駕駛智能碾壓機(jī)群協(xié)同作業(yè)筑壩施工系統(tǒng)。研制了土石壩智能碾壓機(jī)器人，并集成衛(wèi)星定位導(dǎo)航、網(wǎng)絡(luò)通信、智能控制等新技術(shù)與裝置，形成了無(wú)人駕駛智能碾壓機(jī)群協(xié)同作業(yè)的筑壩施工完整系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程喚醒、休眠、高精度RTK-GPS定位導(dǎo)航、安全避障、自主規(guī)劃碾壓作業(yè)、自主碾壓與自動(dòng)檢測(cè)施工質(zhì)量等功能。②提出了適用于土石料壓實(shí)質(zhì)量快速評(píng)估技術(shù)與方法。采用碾壓機(jī)集成聲波檢測(cè)方法，建立了土石料壓實(shí)度與連續(xù)壓實(shí)指標(biāo)(SCV)的關(guān)系，研發(fā)了壓實(shí)質(zhì)量機(jī)載聲波檢測(cè)系統(tǒng)，提出了適用于全工作面、粒徑分布較寬的土石料壓實(shí)質(zhì)量快速評(píng)估方法。③建立了土石料壓實(shí)模型，研發(fā)了土石壩智能碾壓自主決策系統(tǒng)。建立了土石料粘彈塑性動(dòng)力壓實(shí)模型，用于模擬不同施工參數(shù)下的壓實(shí)效果。通過(guò)對(duì)填筑料的每一遍壓實(shí)度進(jìn)行快速檢測(cè)，確定壓實(shí)度計(jì)算模型參數(shù)，利用壓實(shí)模型進(jìn)行工作參數(shù)優(yōu)化，提出壓實(shí)決策*優(yōu)方案，以控制碾壓機(jī)工作參數(shù)。④提出了基于可視化和仿真分析的土石壩填筑方案優(yōu)化方法?；贐IM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了施工組織筑壩過(guò)程三維可視化，提高了施工精度和效率。根據(jù)施工進(jìn)度與碾壓參數(shù)，對(duì)土石壩施工期的應(yīng)力變形進(jìn)行仿真分析，優(yōu)化填筑方案，并自動(dòng)反饋到碾壓機(jī)執(zhí)行。
2.心墻砂礫石壩變形協(xié)調(diào)綜合控制關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用
①提出了滯后濕化變形模型，建立了考慮壩料瞬時(shí)變形、流變、濕化及循環(huán)荷載等要素的大壩應(yīng)力變形預(yù)測(cè)技術(shù)，首次再現(xiàn)了心墻水力劈裂所需應(yīng)力條件，揭示了壩殼不同高程順坡向變形差異易于導(dǎo)致水力劈裂的機(jī)理，構(gòu)建了包括水力劈裂、壩頂裂縫等多因素的心墻壩變形協(xié)調(diào)性判別準(zhǔn)則。②構(gòu)建了心墻砂礫石壩變形協(xié)調(diào)度綜合健康指標(biāo)和評(píng)價(jià)函數(shù)，提出了基于心墻壩性態(tài)耦合預(yù)測(cè)的變形協(xié)調(diào)多目標(biāo)優(yōu)化方法。③改進(jìn)了相對(duì)密度現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方法，揭示了壩料級(jí)配對(duì)相對(duì)密度的影響規(guī)律;提出了碾壓機(jī)振動(dòng)回饋信息與深度學(xué)習(xí)方法融合的全工作面壓實(shí)質(zhì)量評(píng)估模型，建立了針對(duì)高變異性壩料的自學(xué)習(xí)壓實(shí)度控制技術(shù)，構(gòu)建了傳統(tǒng)旁站監(jiān)理人工過(guò)程控制與挖坑檢測(cè)結(jié)果抽樣控制結(jié)合、數(shù)字化碾壓參數(shù)過(guò)程控制與全工作面壓實(shí)度結(jié)果控制結(jié)合的質(zhì)量保證體系。
3.碎裂結(jié)構(gòu)巖體與堿活性骨料勘察關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用
?、俳⒘松窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)與灰色理論的工程巖體分級(jí)模型，提出了前坪水庫(kù)壩址區(qū)工程巖體分級(jí)指標(biāo)。研究中采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及灰色聚類法對(duì)巖體質(zhì)量分級(jí)，將復(fù)雜的地質(zhì)現(xiàn)象抽象為合理的物理模型,為前坪水庫(kù)工程黏土心墻砂礫石壩壩型選擇、壩基滲流穩(wěn)定計(jì)算提供依據(jù)，指導(dǎo)了壩基防滲墻入巖深度設(shè)計(jì)及防滲帷幕設(shè)計(jì)，為洞室及邊坡前期類比設(shè)計(jì)提供依據(jù)。②研究了碎裂結(jié)構(gòu)巖體結(jié)構(gòu)面性狀、完整性指數(shù)、地下水和地應(yīng)力等多因素和巖體力學(xué)參數(shù)的映射關(guān)系，提出了基于因子分析法的巖體力學(xué)參數(shù)優(yōu)選方法。本項(xiàng)目采用了一種基于因子分析法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法確定巖體力學(xué)參數(shù)，利用降維的思想，把影響巖體力學(xué)參數(shù)取值的因素歸結(jié)為少數(shù)幾個(gè)綜合因子分析巖體力學(xué)參數(shù)。采用常規(guī)試驗(yàn)方法確定巖體力學(xué)參數(shù)計(jì)算的高邊坡單坡坡比為1∶0.7，而采用基于因子分析法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法綜合論證選擇巖體力學(xué)參數(shù)邊坡優(yōu)化至1∶0.5，在泄洪洞進(jìn)口及溢洪道左岸高邊坡中運(yùn)用，經(jīng)過(guò)實(shí)踐，工程邊坡安全可靠，減少了開(kāi)挖工程量，節(jié)省了工程投資，加快了工程進(jìn)度。前坪水庫(kù)工程洞室圍巖主要為微弱風(fēng)化安山玢巖，具典型的“硬、脆、碎”特征，呈塊狀構(gòu)造、碎裂結(jié)構(gòu)，巖體裂隙較為發(fā)育，結(jié)構(gòu)面短小、延展差，巖塊間嵌咬合力較好。根據(jù)研究，洞身段圍巖類別主要為Ⅲ類，按照Ⅲ類圍巖確定的巖體力學(xué)參數(shù)，分析洞室圍巖采用系統(tǒng)錨桿掛網(wǎng)噴護(hù);與傳統(tǒng)方法確定的Ⅳ類圍巖需采用鋼拱架配合系統(tǒng)錨桿掛網(wǎng)噴護(hù)相比大大節(jié)約了投資，加快了工程進(jìn)度。泄洪洞工程自2016年12月開(kāi)始監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)位移量均小于10mm，自2018年3月至今，監(jiān)測(cè)點(diǎn)月累計(jì)位移量均小于1.0mm，表明洞室圍巖處于穩(wěn)定狀態(tài)。③研發(fā)了華北地區(qū)骨料堿活性數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，提出了“三級(jí)三步”骨料堿活性判別流程，實(shí)現(xiàn)了骨料堿活性的快速判別。前期工作中，采用“三級(jí)三步”骨料堿活性判別模型，從不同的深度對(duì)骨料堿活性進(jìn)行快速比對(duì)分析，快速判別混凝土骨料的堿活性，快速鎖定可用料源，縮短工程前期工作中料場(chǎng)選擇的周期，提高了工作效率，為工程建設(shè)決策提供依據(jù)。
4.巖質(zhì)邊坡優(yōu)化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)
前坪水庫(kù)壩址區(qū)邊坡主要包括主壩右壩肩高邊坡和溢洪道左岸高邊坡。其壩址兩岸山體為侵蝕、剝蝕低山區(qū)與丘陵區(qū)過(guò)渡帶。壩址區(qū)右岸岸坡為懸坡，基巖裸露，山頂高程*高480.2m，壩基開(kāi)挖至建基面330m時(shí)，右壩肩邊坡*高達(dá)150m以上。溢洪道布置在河流的左岸，進(jìn)水渠、控制段左岸邊坡高均超過(guò)80m，局部可達(dá)84m。壩址區(qū)高邊坡巖性主要為強(qiáng)風(fēng)化、弱風(fēng)化安山玢巖，巖體裂隙發(fā)育，多微張，降低了壩址區(qū)邊坡巖體的完整性。壩址區(qū)高邊坡開(kāi)挖后，邊坡下部坡度改變，致使邊坡應(yīng)力狀態(tài)重新分布，壩址區(qū)高邊坡的安全與否直接制約大壩安全建設(shè)和健康運(yùn)行，影響了施工人員和施工設(shè)備的安全。噴錨支護(hù)在邊坡加固工程中得以廣泛應(yīng)用，但不同工程場(chǎng)地和不同的工程地質(zhì)條件，邊坡巖體受力變形特征差異，采用錨桿類型、直徑、長(zhǎng)度和間距也不同。開(kāi)展邊坡開(kāi)挖優(yōu)化設(shè)計(jì)和工程加固措施優(yōu)化可節(jié)省工程投資，加快工程建設(shè)進(jìn)度。①利用三維激光掃描技術(shù)，研究了前坪水庫(kù)右岸壩肩高陡邊坡的巖體結(jié)構(gòu)特征，解決了右壩肩基巖裸露、高陡、難以人工到達(dá)等困難條件下調(diào)查安山玢巖巖體主要節(jié)理裂隙等特征。通過(guò)三維激光掃描、去除噪點(diǎn)、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換和巖體結(jié)構(gòu)面解譯等工作，分析右壩肩邊坡的主要節(jié)理裂隙統(tǒng)計(jì)特征，得到影響該邊坡穩(wěn)定的主要節(jié)理分布特征。②利用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、室內(nèi)試驗(yàn)分析了前坪水庫(kù)壩址區(qū)高邊坡巖體的物理力學(xué)性能，研究了安山玢巖的鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)對(duì)壩址區(qū)高邊坡穩(wěn)定性的影響。綜合采用極限平衡法、FLAC3D和可靠性分析方法研究了右壩肩和溢洪道左岸高邊坡在施工期和運(yùn)行期的穩(wěn)定性。優(yōu)化了溢洪道左岸邊坡開(kāi)挖及支護(hù)方案，減小坡體的開(kāi)挖量，優(yōu)化了錨桿的支護(hù)設(shè)計(jì)方案，節(jié)省了工程投資，縮短了建設(shè)工期。經(jīng)方案優(yōu)化，在邊坡開(kāi)挖后，邊坡*大主應(yīng)力均不出現(xiàn)拉應(yīng)力;雖然優(yōu)化方案邊坡開(kāi)挖坡度提高，但變形變化不顯著;優(yōu)化方案減少石方開(kāi)挖約15萬(wàn)m3，節(jié)省直接經(jīng)費(fèi)950萬(wàn)元，同時(shí)節(jié)約了工期。
5.大體積混凝土光纖在線測(cè)溫及開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)
?、僖苑植际焦饫w測(cè)溫為基本手段、以溫控預(yù)報(bào)為主要路徑，建立了一整套混凝土溫控防裂預(yù)警系統(tǒng)。②通過(guò)在線測(cè)溫控制混凝土降溫速度的方式，利用了鋼筋的分載能力，緩解了混凝土表面應(yīng)力，減少了混凝土在施工期開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)，為類似工程開(kāi)展溫控防裂提供了新途徑。③利用溫度應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)對(duì)混凝土的開(kāi)裂進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，提出了新的評(píng)價(jià)方法。④對(duì)溫度應(yīng)力問(wèn)題比較突出的部位，進(jìn)行了溫控預(yù)報(bào)，為混凝土養(yǎng)護(hù)與保護(hù)提供了技術(shù)支撐。
6.施工期安全風(fēng)險(xiǎn)與成本風(fēng)險(xiǎn)協(xié)同控制技術(shù)
水庫(kù)施工期安全風(fēng)險(xiǎn)與成本風(fēng)險(xiǎn)協(xié)同控制技術(shù)采用洪水重現(xiàn)期法和Monte-Carlo模擬方法，計(jì)算了考慮施工進(jìn)度不確定性的土石壩施工期安全風(fēng)險(xiǎn);將成本風(fēng)險(xiǎn)劃分為投入的確定性成本和損失的不確定性成本，并針對(duì)前坪水庫(kù)下游實(shí)際情況計(jì)算了潰壩后的損失;結(jié)合相對(duì)性和**性評(píng)價(jià)，進(jìn)行了施工方案的均衡優(yōu)化和安全風(fēng)險(xiǎn)—成本風(fēng)險(xiǎn)決策分析。該項(xiàng)目為河南省前坪水庫(kù)工程安全度汛和降低潰壩安全風(fēng)險(xiǎn)、成本風(fēng)險(xiǎn)提供了決策建議，也為類似工程提供了理論依據(jù)。取得的主要成果及創(chuàng)新：①構(gòu)建了考慮洪水和施工進(jìn)度不確定性的安全風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)評(píng)估模型，為施工全過(guò)程的安全度汛提供了理論和技術(shù)支撐。②提出了確定性投入與不確定性損失相結(jié)合的成本風(fēng)險(xiǎn)分析模型，對(duì)工程投資—進(jìn)度綜合控制具有明確指導(dǎo)意義。③提出了降低事故概率和減小潛在損失相結(jié)合的大壩施工期風(fēng)險(xiǎn)綜合控制措施，實(shí)現(xiàn)了安全風(fēng)險(xiǎn)—成本風(fēng)險(xiǎn)的協(xié)同管理。
7.安山玢巖保護(hù)層一次開(kāi)挖爆破技術(shù)
結(jié)合前坪水庫(kù)工程開(kāi)展安山玢巖的爆破破壞機(jī)理及安全防護(hù)研究，主要對(duì)導(dǎo)流洞安山玢巖進(jìn)行了邊壁預(yù)裂的明挖爆破及洞挖的光面爆破研究;泄洪洞安山玢巖邊壁預(yù)裂的明挖爆破及洞挖邊壁的光面爆破和下臺(tái)階斷面的無(wú)保護(hù)層的擠壓爆破研究;溢洪道安山玢巖邊壁預(yù)裂的爆破以及建基面保護(hù)層一次性爆除的爆破研究。取得的主要成果有：①提出了隧道下層臺(tái)階斷面無(wú)保護(hù)層擠壓爆破施工新方法，加快了施工進(jìn)度。②采用聚能罩加孔底柔性墊層保護(hù)措施，并通過(guò)試驗(yàn)研究確定爆破參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了安山玢巖建基面保護(hù)層一次開(kāi)挖。③建立了安山玢巖爆破開(kāi)挖三維動(dòng)態(tài)仿真計(jì)算模型，解決了本工程爆破開(kāi)挖施工過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)難題。
二、BIM+跨平臺(tái)技術(shù)應(yīng)用與實(shí)踐
?、傺芯苛薆IM在水庫(kù)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)各階段的應(yīng)用內(nèi)容和實(shí)現(xiàn)方法，解決了BIM在工程各階段應(yīng)用的技術(shù)難題，并形成了水庫(kù)工程全生命期的BIM應(yīng)用解決方案和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。②在各階段BIM應(yīng)用研究過(guò)程中，進(jìn)行了BIM與GIS、無(wú)人機(jī)、水力專業(yè)模型等技術(shù)融合應(yīng)用的研究，開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)軟件，形成了BIM+跨平臺(tái)技術(shù)體系。實(shí)現(xiàn)了BIM模型與GIS數(shù)據(jù)、工程數(shù)據(jù)的融合，達(dá)到工程的宏觀展現(xiàn)與微觀三維可視精細(xì)管理目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)了實(shí)景模型與BIM模型的交互，實(shí)現(xiàn)了工程宏觀與微觀展示。基于BIM+GIS、BIM+三維實(shí)景模型構(gòu)建的三維可視化平臺(tái)，與水文學(xué)、水動(dòng)力學(xué)模型，閘站調(diào)度模型等水力專業(yè)模型進(jìn)行系統(tǒng)集成，為水庫(kù)工程施工度汛、防洪調(diào)度、洪水風(fēng)險(xiǎn)分析提供決策支持。③研究基于BIM的工程數(shù)字化運(yùn)維管理系統(tǒng)，運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)將工程物理實(shí)體的功能、性能、狀態(tài)、屬性等工程信息與BIM模型進(jìn)行映射和系統(tǒng)集成，解決了虛擬與現(xiàn)實(shí)的雙向映射和動(dòng)態(tài)交互難題，實(shí)現(xiàn)了工程運(yùn)行管理的數(shù)字化、智慧化。
三、綠色生態(tài)護(hù)坡技術(shù)
1.團(tuán)粒噴播(高次團(tuán)粒)植被恢復(fù)技術(shù)
導(dǎo)流洞出口仰坡362m平臺(tái)以上邊坡生態(tài)護(hù)坡工程，采用“團(tuán)粒噴播(高次團(tuán)粒)植被恢復(fù)技術(shù)”，該技術(shù)能快速恢復(fù)或重建植被環(huán)境。團(tuán)粒技術(shù)是將特殊生產(chǎn)加工制造的有機(jī)質(zhì)和黏土與有機(jī)添加料、肥料、土壤穩(wěn)定劑、土壤活性劑、植物種子、清水及其他添加材料，嚴(yán)格按照規(guī)定配比混合成為泥漿狀混合料，然后與團(tuán)粒劑溶液進(jìn)行混合，發(fā)生團(tuán)?；磻?yīng)，制備出一種特殊的“人工土壤”，稱之為“團(tuán)粒土壤”。應(yīng)用效果。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，團(tuán)粒土壤的黏聚力達(dá)到57kPa，而普通土壤的黏聚力小于25kPa，團(tuán)粒土壤的黏聚力遠(yuǎn)大于普通土壤，所以團(tuán)粒土壤具有極強(qiáng)的耐沖蝕性和水土保持能力。
2.邊坡復(fù)合式生態(tài)植被護(hù)坡技術(shù)
對(duì)外交通道路長(zhǎng)3.5km，坡度在1∶3至1∶0.5之間，有緩坡也有陡坡。路塹山體屬于礫巖，強(qiáng)風(fēng)化，礫石含量約60%，成分以玄武巖為主，安山玢巖次之。為了有效恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，使之達(dá)到與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)及長(zhǎng)效防護(hù)的目的，對(duì)外交通道路路塹邊坡采用復(fù)合式生態(tài)植被支護(hù)方案恢復(fù)山體的地貌，達(dá)到與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，取得較好的環(huán)境景觀效果。復(fù)合式生態(tài)植被支護(hù)方案是集巖石工程力學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、肥料學(xué)、園藝學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等學(xué)科于一體的綜合環(huán)保技術(shù)，采用鍍鋅鐵絲網(wǎng)草纖維客土混噴植生護(hù)坡+植物纖維毯護(hù)坡+裸根栽植落葉灌木護(hù)坡，由特殊工藝制造而成的客土材料，加入植物種子，并添加許多必要的其他材料，采用噴播機(jī)械作業(yè)的方式進(jìn)行植草防護(hù)，然后在坡面間隔50cm間距栽植灌木，形成灌草結(jié)合的穩(wěn)定立體復(fù)合生態(tài)體系，能有效解決單一草本植物群落易退化的問(wèn)題，既具有保水性，又有透水性、透氣性，適于植物生長(zhǎng)，同時(shí)有效抵抗雨蝕和風(fēng)蝕，防止水土流失，達(dá)到既能防水固坡，減噪降塵，又能四季常綠，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，形成自然美。
3.客土噴播生態(tài)護(hù)坡技術(shù)
溢洪道邊坡均超過(guò)80m，局部可達(dá)84m。左岸423.5m高程以上邊坡坡度為1∶0.5，除468.5m馬道以上，各級(jí)邊坡高度均為15m，該邊坡為高陡邊坡。主要巖性為安山玢巖，基質(zhì)為隱晶質(zhì)或玻璃質(zhì)，并見(jiàn)有輝石、角閃石等暗色礦物，裂隙發(fā)育。質(zhì)堅(jiān)性脆，巖芯破碎，多呈碎塊狀。取芯率低，一般呈弱風(fēng)化狀。由于目前邊坡已基本開(kāi)挖完成，為避免邊坡長(zhǎng)時(shí)間裸露，加重風(fēng)化，決定選擇工藝簡(jiǎn)單、速度快、工期短、植被防護(hù)效果好且經(jīng)濟(jì)的鉤花鍍鋅鐵絲網(wǎng)+植被基材噴附材料的客土噴播方法。溢洪道客土噴播生態(tài)護(hù)坡是先將鍍鋅鐵絲網(wǎng)自上而下固定在邊坡上，然后將客土(植物生存的基本材料)、纖維、長(zhǎng)效緩釋性肥料和種子等按一定比例配合，加入專用設(shè)備中充分混合攪拌后，通過(guò)空氣壓縮機(jī)壓縮空氣噴射到坡面上形成所需要的生長(zhǎng)基礎(chǔ)?？屯羾姴ド鷳B(tài)護(hù)坡，通過(guò)掛網(wǎng)，可以增加客土的抗沖刷能力，同時(shí)大大地改善了客土在邊坡上的附著條件，對(duì)邊坡高度、坡率的適應(yīng)性較強(qiáng)，在高陡巖質(zhì)邊坡上可以成功的覆蓋植被?？梢赃_(dá)到既穩(wěn)固又經(jīng)濟(jì)、既環(huán)保又美觀的良好效果。
四、其他技術(shù)改進(jìn)與創(chuàng)新
1.大壩防滲墻自行式液壓鋼模臺(tái)車的研制與應(yīng)用
結(jié)合前坪水庫(kù)壩基現(xiàn)澆鋼筋混凝土防滲墻的特點(diǎn)，研制了自行式液壓鋼模臺(tái)車，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)澆筑，避免了常規(guī)模板對(duì)拉絲孔防滲處理，減少了施工縫，改善了混凝土外觀，提高了墻體實(shí)體質(zhì)量，加快了施工進(jìn)度。
2.液壓沖擊夯板的應(yīng)用
為確保黏土心墻防滲墻邊沿、檢測(cè)管周邊及左右岸壩肩蓋板部位的碾壓質(zhì)量，利用挖掘機(jī)液壓破碎錘改制成液壓沖擊夯板，提高了施工效率，確保了壓實(shí)質(zhì)量。
3.雙料拖式振動(dòng)攤鋪機(jī)的研制與應(yīng)用
為解決前坪水庫(kù)主壩心墻黏土、反濾料常規(guī)填筑施工存在的料物相互侵占、反濾料損耗大、施工效率低等問(wèn)題，研制了一種可以同時(shí)進(jìn)行心墻土料和反濾料鋪設(shè)的“雙料攤鋪機(jī)”。
4.塑料膜快速收放機(jī)的研制與應(yīng)用
為解決快速保護(hù)心墻黏土及快速收起保護(hù)材料的問(wèn)題，研制了塑料膜快速收放機(jī)。
5.全圓針梁鋼模臺(tái)車改造與應(yīng)用
通過(guò)對(duì)全液壓全圓針梁鋼模臺(tái)車進(jìn)行改進(jìn)，解決小斷面有壓圓形隧洞混凝土襯砌保證混凝土全斷面一次性澆筑成型問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)、高效、快速、安全進(jìn)行洞身混凝土的襯砌。
6.多卡懸臂模板的應(yīng)用
多卡懸臂模板的應(yīng)用，省去了大量焊拉條工程量，縮短了立模時(shí)間。
7.洞身襯砌鋼模臺(tái)車改造成泄洪
洞出口消能段擋墻迎水面模板技術(shù)該技術(shù)解決了出口消能段混凝土施工與洞身段灌漿施工的交叉干擾問(wèn)題，而且大大減少出口消能段擋墻的立模時(shí)間，加快了工程進(jìn)度。
8.整體式模板臺(tái)車在洞身襯砌中的應(yīng)用
采用重達(dá)150t的一體式自動(dòng)模板臺(tái)車，使原來(lái)每倉(cāng)洞襯的施工周期由5天縮短為2.5天，確保了工期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
9.泄洪洞進(jìn)水塔混凝土澆筑入倉(cāng)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用
為解決進(jìn)水塔施工場(chǎng)地相對(duì)狹窄問(wèn)題，設(shè)置了兩個(gè)混凝土卸落點(diǎn)，分別位于高程386m和424.5m平臺(tái)處，混凝土垂直落差*大為26m。從360m高程平臺(tái)至424.50m高程平臺(tái)架設(shè)6榀15m高鋼站柱、兩條30m皮帶機(jī)、1條360°全自動(dòng)伸縮(長(zhǎng)22m)倉(cāng)面布料機(jī)和混凝土緩流器完成混凝入倉(cāng)。
10.洞身漸變段后澆法施工技術(shù)的應(yīng)用
洞身漸變段底板采用后澆法，拱頂澆筑采用在側(cè)墻上安裝鋼架梁并搭設(shè)腳手架的方式。采用此項(xiàng)施工工藝解決了進(jìn)口漸變段施工期間洞內(nèi)車輛通行的問(wèn)題。
11.泄洪洞進(jìn)水塔金屬結(jié)構(gòu)安裝設(shè)計(jì)
泄洪洞工程弧形閘門支鉸采用傳統(tǒng)人工吊裝法進(jìn)行安裝，即利用支鉸頂部的胸墻上埋設(shè)的主吊點(diǎn)、牽引吊點(diǎn)等共20個(gè)吊點(diǎn)(預(yù)埋40mm、50mm圓鋼形吊鉤，長(zhǎng)2m，外露混凝土30cm)，采取慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪組、倒鏈進(jìn)行聯(lián)合吊裝。12.鋼架梁架高施工技術(shù)在導(dǎo)流洞進(jìn)口漸變段施工中的應(yīng)用導(dǎo)流洞進(jìn)口漸變段施工時(shí)對(duì)方案進(jìn)行了優(yōu)化，采用鋼架梁架高方案，下部可通行，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口漸變段施工、邊墻及頂拱襯砌由下游向上游方向推進(jìn)(漸變段鋼架梁下提供鋼筋及混凝土運(yùn)輸?shù)缆?、底板襯砌由洞身中部向下游方向進(jìn)行，解決了漸變段頂拱施工和洞身標(biāo)準(zhǔn)段邊頂拱及底板施工的交叉干擾問(wèn)題。
13.底板連續(xù)澆筑施工技術(shù)在導(dǎo)流洞洞身段底板澆筑中的應(yīng)用
為加快施工進(jìn)度，在導(dǎo)流洞洞身段底板澆筑過(guò)程中采用瀝青杉板作為模板并代替伸縮縫嵌縫材料，混凝土澆筑后不再拆除，作為伸縮縫填充材料，實(shí)現(xiàn)了底板不跳倉(cāng)連續(xù)澆筑，大大縮短底板施工時(shí)間。
14.封模處理技術(shù)在泄洪洞進(jìn)口扭坡段混凝土施工中的應(yīng)用
大倉(cāng)位扭曲面施工為分層多次澆筑成型，對(duì)迎水面進(jìn)行了封模處理，在澆筑時(shí)，隨著混凝土面的上升，在下部已澆筑混凝土初凝前及時(shí)拆除模板，人工收面減少氣泡，保證扭坡段混凝土澆筑的質(zhì)量。
15.高抗沖磨橡膠混凝土在導(dǎo)流洞工程中的應(yīng)用
導(dǎo)流洞施工中應(yīng)用高抗沖磨橡膠混凝土滿足抗壓、劈拉強(qiáng)度要求，其抗沖磨強(qiáng)度大幅度提高。
16.孔內(nèi)微差延時(shí)和孔外毫秒微差延時(shí)起爆技術(shù)的應(yīng)用
針對(duì)輸水洞電站出口復(fù)雜的爆破環(huán)境，采用孔內(nèi)微差延時(shí)和孔外毫秒微差延時(shí)的起爆方案，降低爆破震動(dòng)對(duì)周邊建筑物的影響。
作者：皇甫澤華 歷從實(shí) 應(yīng)越紅 單位：河南省前坪水庫(kù)建設(shè)管理局
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