葉爾羌河中游渠首工程施工組織設(shè)計(jì)

張新勝

（新疆喀什地區(qū)水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院 新疆 喀什 844000）

1 工程概況

1.1 樞紐布置

葉爾羌河中游渠首工程是葉爾羌河流域規(guī)劃中的第四級(jí)引水樞紐，工程未建成之前，靠8個(gè)臨時(shí)引水口引水。中游渠首控制灌溉面積205.3萬(wàn)畝，設(shè)計(jì)總引水流量175m3/s，工程規(guī)模屬Ⅱ等大（2）型水利工程樞紐。中游渠首最終選擇“閘堰”結(jié)合方案，泄洪閘共23孔，每孔凈寬10.0m，溢流堰凈寬400m；進(jìn)水閘共9孔，3孔寬 9.0m，3孔寬 8.0m，3孔寬 6.0m，總寬69.0m。

主體工程主要工程量有：土方開(kāi)挖12.87萬(wàn)m3，土方填筑58.66萬(wàn)m3，混凝土7.52萬(wàn)m3；基礎(chǔ)處理中攪拌樁連續(xù)墻2.95萬(wàn)m2，鋼筋砼井柱2.18萬(wàn)m，抓斗槽孔砼防沖墻4.03萬(wàn)m2。

1.2 主要施工條件

1.2.1 對(duì)外交通

葉爾羌河中游渠首閘址位于喀什地區(qū)莎車(chē)縣境內(nèi)的大寨渠口處，左岸是莎車(chē)縣艾里西湖鄉(xiāng)，右岸是莎車(chē)縣阿瓦提鄉(xiāng)，距喀什市250km，距莎車(chē)縣城50km，距麥蓋提縣城45km，距鐵路中轉(zhuǎn)站巴楚縣三岔口鎮(zhèn)281km，距喀什機(jī)場(chǎng)257km，前后有315國(guó)道與縣鄉(xiāng)級(jí)公路相連接，沿途對(duì)外交通便利順達(dá)。

1.2.2 地形地貌

中游渠首位于葉爾羌河中下游段的沖積平原上，地勢(shì)由西南向東北方向傾斜。渠首閘址處河床橫斷面基本為階梯形，河床寬度約4km，河漫灘一級(jí)階地寬度約3km，主河道寬1km左右，二級(jí)階地寬闊，為耕地和居民點(diǎn)。河道縱坡1/2000左右，平均海拔高程約1200m。在一般情況下，枯水期水量很小，洪水期主河道行洪，遇大洪水時(shí)水面可上至一級(jí)階地，河漫灘過(guò)水。渠首閘址處地形起伏不大，開(kāi)闊平坦，且未占用耕地，給施工總布置及機(jī)械化施工創(chuàng)造了有利條件。

1.2.3 地質(zhì)

渠首閘址地層結(jié)構(gòu)為全新統(tǒng)沖積層，地下水位較高，一般埋深在0.5m～1.0m左右。此處河道為粉細(xì)砂河床，根據(jù)滲水試驗(yàn)，在基坑最大開(kāi)挖0～4m范圍內(nèi)，滲透系數(shù)K=4.75m/d。

2 施工總布置

工程施工總布置本著利于施工，易于管理，便于生活的原則，同時(shí)根據(jù)各時(shí)期主體工程施工要求，做到盡量使各施工段交通運(yùn)輸方便，相互協(xié)調(diào)配合，避免干擾，盡量少占耕地，臨時(shí)房屋建筑與永久房屋建筑結(jié)合修建，并且合理利用開(kāi)挖土方，做好棄料規(guī)劃，最大限度保護(hù)好環(huán)境。

在實(shí)施期間，將生活福利區(qū)、施工輔助企業(yè)、材料庫(kù)房、設(shè)備房、金結(jié)組裝廠、配電室等主要布置在渠首東岸規(guī)劃設(shè)計(jì)中的管理站處，此處地形平坦、開(kāi)闊，場(chǎng)內(nèi)外交通運(yùn)輸方便。建筑物附近設(shè)置6×1.2m3拌和機(jī)作為集中拌和站，包括水泥庫(kù)房、砂石料堆放場(chǎng)、蓄水池、380V臨時(shí)輸電線路及臨時(shí)便道380m。

為了便于西岸附近建筑物的施工，在渠首左岸做簡(jiǎn)易布置，設(shè)置2×1.2m3拌和機(jī)作為集中拌和點(diǎn)，包括蓄水池，砂石料堆放場(chǎng)；搭設(shè)簡(jiǎn)易工棚100 m2作為水泥庫(kù)房及鋼筋加工廠，配置100kW柴油發(fā)電機(jī)解決施工用電；搭設(shè)帳篷4×30m2用于生活住房。另外修建500m臨時(shí)便道連接施工現(xiàn)場(chǎng)。

3 施工導(dǎo)流

3.1 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)

中游渠首控制灌溉面積205.3萬(wàn)畝，設(shè)計(jì)總引水流量175m3/s，根據(jù)《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2000)規(guī)范查得，工程規(guī)模為Ⅱ等大（2）型，相應(yīng)的臨時(shí)建筑物為Ⅳ級(jí)。采用土石圍堰，導(dǎo)流洪水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，中游渠首非汛期設(shè)計(jì)洪峰流量分析成果見(jiàn)表1。為了處理好導(dǎo)流流量和施工天數(shù)之間的關(guān)系，保證工程順利實(shí)施，本階段對(duì)擬定的兩個(gè)非汛期導(dǎo)流施工時(shí)段及相應(yīng)的十年一遇導(dǎo)流流量進(jìn)行比選，見(jiàn)表2。

通過(guò)表2可以看出，上述兩個(gè)施工時(shí)段，全年施工天數(shù)一樣，但9月16日至次年6月15日施工時(shí)段導(dǎo)流流量小，費(fèi)用低，主體工程施工相對(duì)較安全，所承擔(dān)的導(dǎo)流風(fēng)險(xiǎn)也小于10月1日至次年6月30日施工時(shí)段。因此，推薦9月16日至次年6月15日為施工時(shí)段，導(dǎo)流流量為518m3/s。

3.2 導(dǎo)流建筑物

根據(jù)工程布置形式，攔河建筑物需分期分段施工。非汛期施工采用“三期一次性圍堰導(dǎo)流”。一、二期圍堰布置形式略有不同，一期圍堰長(zhǎng)1.57km，負(fù)責(zé)圍封23孔泄洪沖沙閘、9孔進(jìn)水閘的基礎(chǔ)處理及底板、下游右岸導(dǎo)流堤以及部分上游右岸導(dǎo)流堤和分流墻。為了使二期圍堰在施工期間不壓占部分砼分流墻，所以二期縱向圍堰比一期縱向圍堰短50m，故二期圍堰長(zhǎng)1.52km，負(fù)責(zé)圍封23孔泄洪沖沙閘、9孔進(jìn)水閘的閘墩、交通橋及工作橋。三期圍堰與前兩期圍堰布置形式不同，上游圍堰長(zhǎng)為0.94km，負(fù)責(zé)圍封溢流堰以及左岸上游導(dǎo)流堤，河水則通過(guò)已建成的23孔泄洪沖砂閘下泄。為防止下泄回水倒灌溢流堰基坑，影響溢流堰段施工，下游同時(shí)也布置長(zhǎng)0.77km圍堰。

葉爾羌河中游渠首閘址處河道寬淺，叉道多，枯水期流量小，給機(jī)械化疏導(dǎo)創(chuàng)造了便利條件。根據(jù)地形，非汛期施工導(dǎo)流三期圍堰均采用推槽筑堤的方式將水流導(dǎo)向下游，堰體由河床質(zhì)粉細(xì)砂堆筑而成。10年一遇導(dǎo)流流量為 518 m3/s，槽寬 400m，邊坡 1∶2.5，天然縱坡1/2000時(shí)，經(jīng)水力計(jì)算，水深1.47m，堰體擋水高程1192.62m，安全超高0.53m，堰體高度取2m，堰頂高程1193.15 m，頂寬因有交通要求取10m。為防止水流集中對(duì)堰體造成威脅，迎水面邊坡采用編織袋裝砂土護(hù)坡防沖，護(hù)坡下為塑膜防滲，埋深地面以下1m，厚度30cm。根據(jù)疏導(dǎo)次數(shù)、圍堰設(shè)計(jì)長(zhǎng)度及確定的斷面尺寸，導(dǎo)流圍堰總挖方量為2.25萬(wàn)m3，總填筑量為16.29萬(wàn)m3，編織袋裝砂土護(hù)坡0.87萬(wàn)m3，塑膜鋪設(shè)4.21萬(wàn)m2。

4 主體工程施工

4.1 基礎(chǔ)處理工程施工

閘室及溢流堰段上游基礎(chǔ)防滲采用水泥土攪拌樁連續(xù)墻，閘室墻底高程1178.00 m，墻頂設(shè)計(jì)高程1188.00 m，墻深10m；溢流堰墻底高程1178.65 m，墻頂設(shè)計(jì)高程1187.65 m，墻深9m。墻厚均為0.4m，孔距0.35m，水泥摻量為16%，水灰比 1∶1，在施工中選用SJ4—500Ⅱ型深攪鉆機(jī)進(jìn)行閘室段及溢流堰上游水泥土攪拌樁連續(xù)墻的施工。為了保證水泥土成墻后具有一定的整體性、穩(wěn)定性、均勻性和不透水性，在施工中采用施工機(jī)械定位——預(yù)攪下沉——制備泥漿——提升噴漿攪拌——重復(fù)上下攪拌——清洗——施工機(jī)械移位的工藝進(jìn)行施工。提升噴漿攪拌速度應(yīng)控制在0.6 m/min～1m/min，攪拌樁垂度偏差不得超過(guò)1%。

表1 中游渠首非汛期設(shè)計(jì)洪峰流量分析成果表

表2 各施工時(shí)段導(dǎo)流流量分析成果表

閘室下游基礎(chǔ)、溢流堰及下游導(dǎo)流堤基礎(chǔ)防沖設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土連續(xù)井柱單管旋噴接縫，閘室下游防沖基礎(chǔ)柱底高程1173.65m，柱頂高程 1188.05m，柱深14.4m；溢流堰下游防沖基礎(chǔ)柱底高程1178.65m，柱頂高程1188.65m，柱深10m。井柱直徑均為0.8m，柱距0.9m，柱與柱接縫采用單管旋噴接縫。選用CZ-22型沖擊鉆造孔，泥漿護(hù)壁，在樁孔灌注混凝土之前，必須對(duì)樁孔深度、直徑、垂直度、孔壁情況、孔底虛土厚度和積水深度進(jìn)行復(fù)查，對(duì)不合格者應(yīng)及時(shí)處理，并做好記錄。在安放鋼筋籠時(shí)，鋼筋不得碰撞孔壁，防止虛土落入孔底。在灌注混凝土?xí)r，應(yīng)采取措施固定鋼筋籠。每根樁應(yīng)分層搗實(shí)連續(xù)灌注，分層厚度不得大于1.5m。為便于振搗和保證混凝土質(zhì)量，其坍落度控制在80mm～100mm為宜。混凝土灌注至樁頂時(shí)，應(yīng)適當(dāng)超過(guò)樁頂設(shè)計(jì)高程，以保證在鑿除浮漿后，樁頂高程和混凝土質(zhì)量均能符合設(shè)計(jì)要求。

上游導(dǎo)流堤基礎(chǔ)防沖采用槽孔砼防沖墻，墻高8m～10m，墻厚0.6m。施工中選用SM-870BH12型液壓抓斗成槽，成墻效率平均500m2/d，施工效率高，進(jìn)度快，造價(jià)低，且能對(duì)垂直精度進(jìn)行檢測(cè)和有效的調(diào)整控制，一般垂直度可達(dá)到1/2000。

4.2 土方工程施工

中游渠首閘址處均為粉細(xì)砂地層，土方開(kāi)挖、填筑、回填均屬一、二類(lèi)土?；油练介_(kāi)挖以機(jī)械為主，人工修坡、清基。本著先深后淺的原則，深基開(kāi)挖安排在9月～11月，淺基開(kāi)挖安排在次年3月～5月進(jìn)行，以避免或減少施工排水量。河床平均高程1191.00m，基坑底部平均高程1188.00m，平均挖深3m。開(kāi)挖采用自上而下分層進(jìn)行，盡量減少超挖、欠挖。分層厚度視開(kāi)挖機(jī)械及運(yùn)輸機(jī)械性能綜合確定。拋于槽邊的土方距坑邊不少于1m，高度1m為宜，以保證基坑邊坡穩(wěn)定，防止因壓載過(guò)大產(chǎn)生塌方。土方開(kāi)挖采用1m3液壓挖掘機(jī)挖裝，5t自卸汽車(chē)運(yùn)1km以內(nèi)，棄土至基坑左右兩岸，最后人工清基修坡至設(shè)計(jì)開(kāi)挖斷面。土方堆筑采用74kW推土機(jī)推運(yùn)，13t～14t突塊式振動(dòng)輾壓實(shí)，建筑物周?chē)耐练交靥畈捎?4kW推土機(jī)推平即可。

4.3 混凝土工程施工

混凝土工程施工亦遵循先深后淺原則，深基安排在枯水期澆筑，平水期澆筑淺基及地面以上部分，洪水期根據(jù)水情預(yù)報(bào)視具體情況臨時(shí)確定?；炷涟韬驮跇屑~拌和站進(jìn)行，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配合比人工配料，過(guò)稱后進(jìn)入0.4m3攪拌機(jī)拌制，進(jìn)出料時(shí)間在常溫情況下應(yīng)控制在不少于2分鐘，發(fā)現(xiàn)有不均勻情況應(yīng)延長(zhǎng)拌和時(shí)間?；炷了竭\(yùn)輸選用5t自卸汽車(chē)運(yùn)1km至澆筑點(diǎn)，雙膠輪車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)入倉(cāng)。在混凝土入倉(cāng)前應(yīng)對(duì)地基表面的雜物、木屑、積水清除干凈，模板各部尺寸、支撐、鋼筋數(shù)量排列、設(shè)置伸縮縫等位置進(jìn)行認(rèn)真檢查，合格后混凝土方能入倉(cāng)，人工攤鋪，2.2kW插入式振搗器振搗，其厚度不超過(guò)振搗器頭的長(zhǎng)度，最好控制在30cm～45cm范圍之內(nèi)，插入控制半徑應(yīng)以30cm為宜。

在低溫季節(jié)施工時(shí)，應(yīng)注意氣溫變化情況，冬季施工應(yīng)做好保溫防凍措施。氣溫標(biāo)準(zhǔn)為當(dāng)日平均氣溫低于-5℃或最低氣溫低于-3℃時(shí)，應(yīng)按低溫季節(jié)要求施工。當(dāng)日平均氣溫低于-10℃時(shí)，若進(jìn)行混凝土施工必須在暖棚內(nèi)澆筑。

4.4 漿砌石工程施工

導(dǎo)流堤與閘室岸墻采用漿砌石扭面連結(jié)，漿砌石厚度0.3m，砌筑漿選用150#細(xì)石混凝土，勾縫漿選用150#砂漿。施工采用樞紐拌和站拌漿，人工選石、修石、砌筑、勾縫等工序進(jìn)行。在砌筑過(guò)程中，應(yīng)遵循穩(wěn)、平、滿、錯(cuò)的原則進(jìn)行施工，并做好砌體的養(yǎng)護(hù)工作，按時(shí)灑水，覆蓋稻草和麻袋，養(yǎng)護(hù)期28天。

5 施工總進(jìn)度

（1）2005年9月至10月完成臨時(shí)房屋建筑、臨時(shí)道路、臨時(shí)輔助企業(yè)、其他臨時(shí)工程、永久輸電線路、高低壓配電設(shè)備以及通信設(shè)備等工程的施工。

（2）2005年9月15日至 11月 30日前完成第一期圍堰的堆筑。

（3）2006年10月1日至次年6月15日完成23孔泄洪沖沙進(jìn)水閘的基礎(chǔ)處理及閘底板的施工，工期195天。

（4）在2007年9月15日至11月30日前完成第二期圍堰的堆筑，2007年9月15日至次年6月15日完成23孔泄洪沖沙閘、進(jìn)水閘底板的清淤，閘墩、邊墻、工作橋及交通橋的砼澆筑施工，右岸導(dǎo)流堤可在該施工段內(nèi)“調(diào)節(jié)”完成，工期195天。

（5）在2008年9月15日至11月30日前完成第三期圍堰的堆筑，在2007年9月15日至2009年6月15日前完成溢流堰的施工。左岸導(dǎo)流堤可在該施工段內(nèi)“調(diào)節(jié)”完成，工期195天。

（6）在2006年9月15日至2009年6月15日期間還應(yīng)“調(diào)節(jié)”完成永久房屋建筑、永久道路、啟閉機(jī)房、環(huán)保水保設(shè)施、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝、監(jiān)測(cè)控設(shè)備等工程的施工。通過(guò)施工導(dǎo)流期可以看出，一至三期施工導(dǎo)流與整個(gè)工程的總進(jìn)度計(jì)劃安排緊密相關(guān)，它是該工程施工的控制性進(jìn)度計(jì)劃，也是總進(jìn)度計(jì)劃的基礎(chǔ)。所以要求提前做好開(kāi)工前的一切準(zhǔn)備工作，保證在2006年9月開(kāi)工，2009年6月完工，并交付使用，總工期3年。

6 結(jié)語(yǔ)

中游渠首工程在葉爾羌河流域規(guī)劃開(kāi)發(fā)建設(shè)中占有舉足輕重的地位，它的早日建成將對(duì)下游的開(kāi)發(fā)和灌區(qū)效益的發(fā)揮產(chǎn)生較大的影響。根據(jù)工程規(guī)模、施工現(xiàn)場(chǎng)的地形、地質(zhì)條件、工序要求等進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)，經(jīng)實(shí)踐證明，施工組織設(shè)計(jì)考慮全面，安排合理，各項(xiàng)工程在最有利的條件下施工，避免洪水的威脅和冬季不利影響，保證了施工安全。陜西水利