2 施工方案优化
虽然在施工过程中遇到极大的困难，但项目部技术人员以“科学技术为第一生产力”为指导思想，积极实施方案优化和施工工艺创新，本着“技术上可行，施工上方便，进度上快捷，质量上有保证，成本上能节约，安全上无隐患”的原则，进行了各种方案的规划制定。在项目技术人员的共同努力下，科学地制定并落实了计划目标实施的具体措施。自开工以来，先后围绕调整后的节点工期，组织实施砂石加工和拌和系统平面布置优化、大坝上游增设漫水桥方案建议、过水围堰技术创新、玄武岩制砂工艺改造、中孔坝段大型悬臂梁结构采用预制模板工艺、快速测量放样系统在双曲拱坝中的应用等，采用了合理的方案优化和创新的工艺，不仅解决了施工中的技术难题、降低了施工成本，而且还在加快施工进度、保证施工质量的同时，解决了施工中存在的安全问题，创造了一定的经济效益。
2.1 砂石加工系统平面布置优化
根据投标文件，砂石加工系统布置于牛栏江右岸田坝小河右岸坡顶部缓坡平台，213国道下侧边，分布高程1420.00～1460.00m，占地面积93000m2，土石方开挖12.7万m3，土石方回填11.7万m3。
原方案靠近田坝渣场方向土石方回填量大，靠近213国道侧土石方开挖量大，且基础大部分为石方。根据现场场地条件，经过多次踏勘和召开专题会议研讨论证，决定在满足设备配置及生产要求的前提下对系统平面布置进行优化，对系统高程进行调整，系统生产能力不变，优化调整后系统分布高程1438.00～1467.00m，占地面积缩减至32000m2，土石方开挖减少约4万m3，土石方回填减少3万m3。
经过优化后，砂石系统建造费用大幅降低，达到了节能降耗目的。
2.2 混凝土拌和系统平面布置优化
根据投标文件，混凝土拌和系统布置于右岸3#路与213国道之间，混凝土骨料由1200mm胶带机从砂石系统成品料堆运输至混凝土系统成品骨料罐，系统内设置5个成品骨料罐储存骨料。进场后经技术人员现场勘测，3#路横穿拌和系统，原拌和系统布置面积不能满足建筑物布置要求，且系统场地位于BT2堆积体滑移范围内，基础承载力及稳定性不能满足要求。
根据现场场地条件，经过多次踏勘和召开专题会议研讨论证，最终确定将系统调整到砂石系统布置区下游侧，紧邻砂石骨料加工系统布置，系统生产能力不变，成品骨料由胶带机直接从砂石系统成品骨料堆运至拌和楼，取消5个成品骨料罐。
优化变更后拌和系统场地平缓，系统满足工程混凝土供应要求，较投标原场地开挖量减少了许多，取消了5个成品骨料罐及其附属廊道等结构，系统建造成本大幅降低，达到节能降耗的效果。
2.3 大坝上游增设漫水桥方案建议
大坝左岸坝肩开挖高差213m，设计开挖量35.16万m3，工期10个月，月开挖强度3.5万m3。根据投标阶段规划，左岸坝肩1287m以上开挖渣料通过左岸1#公路经下游永久桥运至右岸田坝渣场，但业主未按投标文件要求提供下游永久桥及按时贯通左岸1#公路，仅在下游修建了汽车荷载为40t的临时贝雷桥，致使左岸开挖出渣效率低，且运距较远，不能满足左岸高强度开挖要求。此外，经现场协调，2014年年初业主将左岸导流洞进水塔土建施工项目作为合同外新增项目划给我方施工，但该部位无人员通行、材料、设备运输道路。为解决上述问题，经与设计、监理、业主沟通同意，在导流洞上游修建一座漫水桥。
漫水桥位于导流洞上游约10m处，主要连接左右岸交通。桥长42m，桥面高程1294.50m，分为左、右两部分，左、右侧桥台各设延伸道路，分别延伸至右岸2#公路及左岸集渣平台处。右半部分桥面宽4.5m，采用在钢筋石笼上布置9节内径1.8m的涵管，并浇筑80cm厚混凝土的形式；左半部分根据现场地形填筑为一个可错车的平台，漫水桥上下游采用钢筋石笼护底、护坡，以自然坡比填筑至设计高程的形式。
由于在大坝上游增设了漫水桥，制约左岸开挖出渣问题得到有效解决，为后续主体工程提前达到截流目的奠定了坚实的基础。
2.4 过水围堰技术创新
象鼻岭水电站所处河流汛枯流量相差变化较大，导流洞过流能力有限，主河床上下游围堰设计为过水围堰，即枯期挡水、汛期过水。投标文件中围堰采用土石堰体、混凝土面板过水的结构形式，上游围堰顶部高程为1301.00m，迎水面坡比为1∶2.5，背水面坡比分别为1∶5.0和1∶1.5。土石堰体与堰基防渗采用复合土工膜结合高压旋喷灌浆防渗；过水面为1.0m厚C20混凝土面板，上下游坡脚均采用钢筋石笼和块石压脚和护坡。下游围堰顶部高程为1286.70m，迎水面坡比分别为1∶5.0和1∶1.5，背水面坡比为1∶2.5。土石堰体与堰基防渗均采用高压旋喷灌浆防渗；过水面为1.0m厚C20混凝土面板，上、下游坡脚均采用钢筋石笼和块石压脚和护坡。
根据实际施工进度计划，由于一枯不能确保大坝上升超过上游围堰顶高程，一汛需由导流洞和大坝联合泄洪，汛后需恢复围堰，进行基坑排水和清淤。考虑费用和工期，2014年组织相关技术、施工人员对施工图纸及实际进度计划进行认真研究后，经设计、监理、业主同意，对原设计的围堰结构进行了调整。
调整后围堰结构为：上游围堰顶高程1302.00m，堰体为土石料，上游边坡1∶2.5，下游边坡截流戗堤以上为1∶3.3，戗堤以下为1∶1.75，截流戗堤设置在距围堰轴线下游25m处，高14.77m，顶宽10m，上游坡度为1∶1.5，下游坡度为1∶2.0。为减少过流时上下游围堰间水位落差，降低围堰冲毁风险，同时减少上游围堰工程量，故在上游围堰1297m以上设自溃子堰。自溃子堰采用黏土麻袋（外侧采用麻袋、内侧芯墙采用黏土）形式。为防止水位变幅对上游堰坡的不利影响，在其上设置有护坡块石。堰体的过水保护体系采用混凝土面板和块石护坡，戗堤顶部以下采用钢筋石笼护面，围堰堰脚处覆盖层表面铺设一层钢筋石笼。
下游围堰堰顶高程1290.00m，堰体为土石料，上游边坡1∶2.5，下游边坡截流戗堤以上为1∶5，戗堤以下为1∶1.75，截流戗堤设置在距围堰轴线下游30m处，高7.3m，顶宽12m，上游坡度为1∶1.5，下游坡度为1∶1.75。为防止水位变幅对上游堰坡的不利影响，在其上设置有护坡块石，堰体的过水保护体系采用混凝土面板和块石护坡，为防止围堰过水对下游坡脚的淘刷，在戗堤的下游坡设置钢筋石笼护坡。
过水围堰的优化从根本上解决了一枯不能确保大坝上升超过上游围堰顶高程，一汛需由导流洞和大坝联合泄洪问题。优化后的过水围堰增加了5m高的自溃堰体，基本解决了围堰度汛标准低及因围堰形成库容较大，影响工程安全性能的问题。优化后的过水围堰，工程量相对减少，施工难度有所降低，部分缓解了基坑开挖工期紧张问题，同时减少了汛后围堰恢复占用的直线工期，为后期大坝混凝土顺利浇筑奠定了基础。
2.5 玄武岩制砂工艺改造
砂石加工系统是最早开工建设的项目之一，由于初期原材料、机械设备、人员及生产条件的不完善等因素，细骨料的石粉含量和细度模数波动稍大，砂石骨料品质较低。砂石系统玄武岩细骨料细度模数（常态砂为2.75，碾压砂2.82）、石粉含量（常态砂为7.0％，碾压砂12.3％）相对规范要求偏低，并且常态砂粒形较差。为弥补砂石品质偏差问题，在大坝混凝土一枯施工中，混凝土拌制中增加粉代砂5％的掺量来满足设计及规范要求。
原规划砂石系统超细碎车间设计处理能力为600t/h，设计加工强度为400t/h，车间内设置2台型号为PL7300立轴冲击式制砂机，给料粒径小于20mm，制砂车间配置对辊机1台（预留一台棒磨机工位），设计处理能力120t/h，设计加工强度100t/h。原砂石系统建成并投入运行时，除制砂车间配置对辊机1台外，其他设备均已安装并正常运行。
为了提高细骨料石粉含量，保证施工质量，提高质量可信度，控制施工成本，有必要采取措施提高玄武岩人工砂的细骨料品质，使细骨料品质达到优良。经过专家咨询后决定对制砂工艺进行改造，增加1台对辊机，在制砂车间增加1台高速立轴破碎机；同时新增一细骨料整形车间，车间布置在系统沉淀池与成品料仓之间，占地120m2，车间内布置2台MBS-Z2136棒磨机。通过新增加1台对辊机、1台立轴破碎机、2台棒磨机，可使石粉含量增加至18％左右。采用棒磨机棒磨，可以调整砂的细度模数，用来补充立轴式冲击破碎机所制备的砂细度模数偏大、颗粒级配不理想的问题，通过联合制砂及掺和工艺得到优质的砂产品。
经对原系统及改造后系统分析，本次系统改造取得了一定的效果，提高了成品碾压砂的石粉含量，改善了细骨料的细度模数，为后续二枯大坝碾压混凝土施工奠定了基础。
2.6 中孔坝段大型悬臂梁结构采用预制模板工艺
中孔泄洪坝段下游1314.50～1325.41m高程有两个结构设计均为长11.18m、宽12m、高10.91m、坡比为1∶1.0247的悬臂结构。
按传统施工工艺，悬臂梁结构（牛腿）施工通常采用组合钢模进行施工，需在施工现场进行模板、操作平台及背后安全支撑系统安装及后期施工完成后需拆除模板系统，这样占用直线工期较长，需一次性投入较多材料及施工资源，且施工部位为临边作业、高空作业，安全问题突出。
考虑该部位悬臂结构施工工期紧、工作量大及安全隐患多等因素，有必要对该部位施工进行工艺改造。为了满足施工便利、缩短直线工期和结合安全经济的原则，根据作业面现场实际施工条件，并结合以往类似工程应用情况，项目技术人员研讨确定对大坝中孔下游悬臂梁结构（牛腿）采用钢筋混凝土预制模板进行浇筑施工。
混凝土预制模板主要由与牛腿结构配合比相同的常态混凝土及内部受力钢筋网组成，在预制厂提前预制完成且强度达标后再运至现场进行安装，安装可以利用大坝已投入运行的20t辐射式缆机，该模板安装较为方便，可减少牛腿常态混凝土备仓时间，缩短工期；相比传统工艺，消耗材料较少；施工过程中模板不易变形，且设计模板包含于牛腿体型中，无须拆模，无须进行消缺处理，便于体形控制且外表美观；施工人员在模板安装时均在仓内进行，安全可靠。
通过采取工艺改造对中孔下游大型悬臂结构牛腿进行施工，减少了人力、物力方面的投入，且解决了大坝坝后上下工作面交叉施工带来的安全隐患问题。
2.7 快速测量放样系统在双曲拱坝中的应用
根据进度计划安排，碾压混凝土双曲拱坝混凝土月浇筑高峰强度约为10万m3，采用翻转模板24小时不间断作业连续上升，这就要求施工过程中测量人员快速、准确地对坝面模板进行定位。
传统的测量放样方法多为可编程计算器配合全站仪进行计算放样，而象鼻岭水电站坝型为抛物线双曲拱坝，左右岸曲线函数不同，根据现场要求，需要对任意点位的坝面参数进行计算放样，传统的测量放样方法已无法满足快速施工的需求。为满足项目连续浇筑施工，缩短立模板校正时间，需要建立一套快速测量、放样计算系统，这就需要寻求新的方式对双曲拱坝的坝面参数进行快速、准确的计算和放样。
根据工程的实际情况，结合大坝三维模型，项目联合软件研究人员开发出一款针对性的快速测量软件，通过掌上电脑（PDA手簿）上的创新软件操控仪器进行测量，并实时将返回的数据进行对比计算，及时得出测量结果及偏差，减少人工测算步骤，缩短测量时间，降低过程误差。本技术将测量仪器、掌上电脑通过创新软件有机高效结合，三位一体进行测量工作，形成软件集成化快速智能测量。
采用该测量技术方案，全站仪采集测量数据后，自动发送数据到掌上电脑，由软件分析点位关系，对比所测点位与设计值之差，指导点位进行调整；同时可计算任意高程面的坝体参数，自动生成CAD图形，便于坝体体型图绘制和工程量计算。既加快了现场施工测量放样的速率和准确度，减少了劳动力投入，也为内业资料整理、工程量计算提供了便利，而且为拱坝快速施工提供了技术支撑。