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      引漢濟渭工程三河口水利樞紐上游圍堰方案策劃

      2015-04-29 00:00:00李小烜
      基層建設(shè) 2015年6期

      摘要:引漢濟渭工程省重點工程,而三河口水利樞紐是整個引漢濟渭工程中的龍頭工程。上游圍堰工程是三河口水利樞紐的節(jié)點工程,上游圍堰施工時關(guān)系到整個樞紐后期工作安排的關(guān)鍵。通過合理安排,精心布置,在汛期前圍堰施工完成,實現(xiàn)節(jié)點目標(biāo),對方案的認真策劃分析,是取得施工成敗的關(guān)鍵。

      關(guān)鍵詞:引漢濟渭工程;圍堰施工;截流方案

      1工程概況

      我部承擔(dān)的陜西省引漢濟渭工程三河口水利樞紐前期準備工程一期工程,施工合同主要包括大壩左右壩肩開挖工程、交通工程、圍堰工程、渣場防護等部分內(nèi)容。

      2導(dǎo)截流方案的設(shè)計

      2.1導(dǎo)流設(shè)計標(biāo)準

      根據(jù)三河口水利樞紐工程設(shè)計文件,攔河大壩按1級建筑物設(shè)計,導(dǎo)流洞建筑物按4級設(shè)計。導(dǎo)流標(biāo)準為10年一遇洪水標(biāo)準,相應(yīng)洪峰流量2640 m3/s,導(dǎo)流洞過流流量1384m3/s。

      2.2導(dǎo)截流方式

      本工程導(dǎo)截流采用一次截斷河床,全年圍堰擋水,導(dǎo)流隧洞過流的導(dǎo)流方式。

      2.3導(dǎo)流建筑物設(shè)計

      2.3.1導(dǎo)流建筑物布置

      根據(jù)設(shè)計圖紙,圍堰采用常規(guī)土石圍堰,選用10年一遇洪水標(biāo)準,相應(yīng)流量為2640m3/s。上游圍堰布置在壩軸線上游140m處,堰腳距大壩基礎(chǔ)開挖邊坡開口線20m,距導(dǎo)流洞進口17m;下游圍堰布置在壩軸線下游337m處,堰腳距導(dǎo)流洞出口約36m。

      2.3.2上游圍堰設(shè)計

      上游圍堰為土石擋水圍堰,圍堰最大高度約為43.68m。地基上部為砂卵石,滲透系數(shù)k=62m/d,屬強透水性,承載力fk=320kPa,強度較高,可作為圍堰基礎(chǔ);下伏變質(zhì)砂巖及大理巖,強風(fēng)化巖體為中等透水性,弱風(fēng)化巖體多為弱透水性。

      堰體采用石渣填筑,上游圍堰堰頂高程569.0m,圍堰高度約為43.68m。堰頂長度167.72m,上游邊坡為1:1.8,下游邊坡1:1.6。截流戧堤作為上游圍堰的一部分位于上游圍堰上游側(cè),兩軸線間距55.2m,戧堤頂寬20m,戧堤頂高程535m,底高程為526m,戧堤高9m,其上游坡比1:2,閉氣坡面坡比1:3,戧堤總石渣填筑量共29257m3,閉氣材料5619m3。

      堰體防滲采用復(fù)合土工膜,土工膜采用300g/m2/0.5mm/300g/m2的兩布一膜;基礎(chǔ)防滲采用C20混凝土防滲墻,防滲墻厚0.6m,墻深19m,深入基巖1.0m,防滲墻施工平臺高程535.0m。強風(fēng)化巖石防滲采用帷幕灌漿,最大孔深27m。

      3截流實施

      3.1截流時段選擇及截流標(biāo)準

      根據(jù)建設(shè)方安排,在所有施工條件準備好以后,擇機進行截流,計劃當(dāng)天截流、當(dāng)天合龍。

      按照規(guī)范要求,截流標(biāo)準可采用截流時段內(nèi)重現(xiàn)期5~10年的月或旬平均流量,截流戧堤的安全超高可取1.0m~0.5m。本工程截流標(biāo)準確定為12月份上旬10年一遇平均流量作為截流流量,截流流量14.6m3/s。

      3.2截流方式

      截流方式采用左右岸戧堤雙向預(yù)進占,單戧立堵,一次截流,當(dāng)天合龍的方式。上游截流戧堤在枯水期水面寬約47m,河床水位526.5m高程,截流前采取單戧堤預(yù)進占,截流采用立堵法。

      3.3龍口位置選擇

      截流龍口位置應(yīng)布置于河床主流部位,方向力求與主流順直,使截流前河水能較順暢地經(jīng)由龍口下泄,根據(jù)本工程河床水流條件,該截流龍口設(shè)于河床中間部位。

      3.4截流施工

      3.4.1截流施工準備

      3.4.1.1截流儲備料源規(guī)劃

      截流料分別選在左岸535.0m~581.0m高程開挖利用料15.6萬m3;右岸581.0m~602.0m高程開挖利用料約6.6萬m3,戧堤預(yù)進占填筑料利用3#臨時橋左橋頭堆存料;塊石料預(yù)先篩選堆存在左右岸堆存區(qū);鋼筋石籠堆存在左右岸戧堤進占平臺上;粘土閉氣料來自三河口村土料場。

      依據(jù)招標(biāo)文件要求,截流工程施工所用材料臨時堆存左右岸進占平臺,按照不同材料分區(qū)堆放。截流戧堤共需30000m3石渣,其中預(yù)進占量29000 m3,龍口需備料量約1000m3,石渣堆存場占地面積為2500m2,塊石堆存場占地面積為300m2。

      3.4.1.2截流施工道路

      由于上游截流戧堤所采用石渣料主要是壩肩開挖石渣料,截流戧堤填筑料運輸主要施工道路為左岸3#施工道路(高程540m)、右岸老佛兩公路(高程535m)及13#臨時施工道路(高程535m),截流戧堤高程535.0m,滿足施工要求。

      3.4.1.3施工用電及施工照明

      主要用電設(shè)備有混凝土防滲墻及施工區(qū)照明等施工用電,上游圍堰電源從右岸原勘探洞進口處變壓器直接引至用電點,下游圍堰電源導(dǎo)流洞出口處變壓器直接引至用電點。配置6盞3000w的管型氙燈照明,可滿足施工照明的要求。其中上游圍堰左岸布置2盞,固定在535m高程平臺;上游圍堰右岸布置2盞,固定在右岸山體535m高程左右;下游圍堰左右岸各布置2盞,布置在左右岸540m高程左右。

      3.4.1.4圍堰施工取料場

      截流主要填筑料為左右壩肩開挖石渣料,左岸EL535.0m~EL581.0m高程開挖料可利用約15.6萬m3;右岸EL581.0m~EL602.0m高程開挖料可利用約6.6萬m3,戧堤預(yù)進占填筑料利用3#施工臨時橋左橋頭堆存的開挖料。截流時利用反鏟配合20t自卸汽車經(jīng)右岸老佛兩路及左岸13#施工道路運輸?shù)缴嫌螒甑?,龍口所用塊石按足夠數(shù)量準備于左右岸平臺臨時堆放備用。閉氣所用粘土料來自壩址上游約2km的三河口村北土料場,由反鏟裝車,20t自卸汽車運輸經(jīng)老佛兩路、3#臨時橋、13#施工道路運至作業(yè)面。

      3.4.2施工方法

      3.4.2.1戧堤預(yù)進占施工

      戧堤預(yù)進占前要求導(dǎo)流洞施工基本完成,具備順利分流條件。初步定于2014年11月28由右岸和左岸同時預(yù)進占,預(yù)進占過程中,將戧堤頂寬盡量增大,以達到同時滿足合攏施工機械操作和拋填防滲土料的要求。戧堤預(yù)進占部分在截流前完成。

      戧堤預(yù)進占由右岸和左岸同時預(yù)進占,在截流前完成。預(yù)進占高程為河床水位加高0.5m,頂寬20m。預(yù)進占按水中拋填塊石→石渣填筑的順序進行水中拋填。水上部分進行碾壓,最后在主河床位置留15m寬的區(qū)域作為截流合攏的龍口。采用20t自卸汽車,推土機端推填。

      3.4.2.2龍口截流及閉氣

      截流龍口設(shè)于戧堤中部,以左、右岸預(yù)進占為施工平臺,上游圍堰龍口拋投填料均采用3m3裝載機、1.2m3反鏟配20t自卸汽車直接向龍口傾倒,推土機在戧堤上推渣平料。

      截流龍口設(shè)于戧堤中部,以左、右岸預(yù)進占為施工平臺,雙向進占截流,左岸堤頭配備一臺推土機和3個卸料點,右岸堤頭配1臺推土機和2個卸料點。堤頭線路布置共分為拋投區(qū)、編隊區(qū)和回車區(qū),確保截流順暢有序。在完成截流戧堤后進行粘土閉氣料施工,填筑寬度、坡度按照施工圖控制。閉氣的施工程序為:戧堤拋投塊石→拋投土石料→拋填粘土→碾壓。閉氣材料為粘土料,約6000 m3,用20t自卸汽車運至堤頂采用挖掘機從三河口土料場裝土,采用后退法卸料。

      4結(jié)語

      (1)先進的截流技術(shù)方案,施工組織嚴密,現(xiàn)場布置合理是截流成功的基礎(chǔ)。首先根據(jù)水力計算做好截流材料的備料,施工場地布置及截流設(shè)備等資源保障。

      (2)截流所選機械技術(shù)性能應(yīng)適合截流工作的性質(zhì),截流施工場地大小和截流材料遠近的施工條件,充分發(fā)揮施工機械效率,保證施工質(zhì)量;所選配套機械的綜合生產(chǎn)能力應(yīng)滿足截流施工強度的要求。

      (3)充分利用該工程河床的地形條件,合理布局,保證施工進度,滿足建筑物干地施工,均衡施工強度。

      (4)戧堤填筑至截流期間,加強子午河水位測量及水情預(yù)報,做到勤測量、勤分析以備及時調(diào)整方案。

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