貴州腳里水庫可研階段施工組織設(shè)計

黃幫有

（貴州新中水工程有限公司，貴州 貴陽 550004）

0 引言

腳里水庫位于貴州省凱里市旁海鎮(zhèn)猴子寨的腳里溝河流（屬清水江右岸一級支流），壩址距凱里市15 km。它是一座主要為凱里市九寨片區(qū)（凱里市規(guī)劃新區(qū)）供水和為下游農(nóng)田灌溉的水利工程。水庫建成后，正常蓄水位為788.00 m，總庫容為146萬m3，年供水量211.2萬m3，可解決的飲水人口為 4 248（現(xiàn)狀年）人，灌溉水田 66.67 hm2。

腳里水庫樞紐建筑物由大壩、溢洪道、取水口、沖沙底孔等組成，為4級建筑物［1］。大壩是一座外摻MgO混凝土的非對稱拋物線雙曲拱壩，最大壩高46.5 m。在工程可研設(shè)計階段，設(shè)計部門對施工組織設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)問題進行了深入論證分析，提出了合理的施工導(dǎo)流方式、主體工程施工方案、施工總布置和總進度。筆者對該工程階段的施工組織設(shè)計進行研究，期望供類似工程借鑒。

1 腳里水庫施工導(dǎo)流方案

水庫樞紐工程等級為Ⅳ等小（1）型，主要建筑物為4級建筑物，次要水工建筑物為5級。按照《水利水電工程施工組織設(shè)計》（SL303-2004）中規(guī)定，若水庫攔河壩為混凝土雙曲拱壩，當(dāng)壩體攔洪庫容小于0.1億m3時，按10年一遇全年流量設(shè)計，相應(yīng)洪峰流量為 62.7 m3／s。

1．1 導(dǎo)流方案選擇

腳里水庫壩址位于峽谷河段，河床狹窄，兩岸較陡，且流量變幅較大，不宜采用分期導(dǎo)流或明渠導(dǎo)流方式，故采用隧洞導(dǎo)流、圍堰一次攔斷河床的導(dǎo)流方式。由于壩址處河流較為順直，且原有灌溉渠道布置于大壩右岸，故枯水期施工采用圍堰攔斷河床、左岸導(dǎo)流隧洞過流的導(dǎo)流方式；汛期施工采用壩體臨時斷面擋水，左岸導(dǎo)流洞、沖沙底孔、取水口聯(lián)合過流的導(dǎo)流方式。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件，選擇10月～次年3月為枯期導(dǎo)流時段，相應(yīng)時段5年一遇洪水流量為 17.8 m3／s。

1．2 導(dǎo)流建筑物設(shè)計方案

導(dǎo)流隧洞布置在河床左岸，隧洞長143.9 m，進口底板高程為759.00 m，出口底板高程為757.00 m，底坡為1.39%，進口明渠長6.6m，出口明渠長15.2 m，進口設(shè)混凝土疊梁閘門，用于導(dǎo)流隧洞封堵。上游圍堰頂部高程為763.5m，采用不過水土石圍堰，堰頂寬3 m，長 18.9 m，最大堰高 5.5 m，迎水面坡度為 1∶1.75，背水面邊坡為1∶1.5，圍堰采用黏土心墻防滲。下游圍堰頂部高程為759.5m，采用不過水土石圍堰，堰頂寬3 m，長14.5 m，最大堰高3.5 m，迎水面坡度為1∶1.75，背水面邊坡為1∶1.5，圍堰采用黏土心墻防滲。

2 腳里水庫主體工程施工方案

2．1 大壩施工方案

截流前，進行河床常年水位以上壩肩岸坡開挖。截流后，進行剩余部分岸坡及河床部位基礎(chǔ)開挖。開挖驗收完后，進行墊層混凝土澆筑和河床段基礎(chǔ)固結(jié)灌漿。在大壩壩體混凝土澆筑至759.5 m高程時，大壩暫停施工，進行759.5 m高程以下河床段帷幕灌漿和759.5 m高程以上壩體混凝土澆筑。

2．1．1 大壩基礎(chǔ)開挖

兩岸坡基礎(chǔ)土石方開挖遵循“先岸坡、后河床”和“自上而下、逐層開挖”的原則，在河床截流前，完成岸坡開挖，截流后，再進行河床基礎(chǔ)開挖[2]。壩肩開挖前，應(yīng)先將兩岸坡灌木及其他植物根系清除。土石方開挖采用手風(fēng)鉆配合YQ-100型潛孔鉆造孔，邊坡預(yù)裂，梯段爆破的方法，自上而下分層進行。開挖臺階高度控制在10～15 m范圍內(nèi)。爆破后的渣料先清理至河床，再用1 m3挖掘機和15 t自卸汽車將渣運至棄渣場，運距1.7 km。壩基覆蓋層采用1m3反鏟直接開挖，15 t自卸汽車出渣。河床基礎(chǔ)巖石采用YQ-100型潛孔鉆配手風(fēng)鉆進行鉆爆施工，用1 m3反鏟和15 t自卸汽車出渣。開挖接近建基面時，采用淺眼、密孔、小藥量開挖的方法進行開挖。759 m高程以下部分，受下游圍堰堰頂高程限制，自卸汽車不能直接到達，加上開挖面積較小，采用挖機清挖至下游邊線，再用自卸汽車出渣。2．1．2 壩基處理

（1）固結(jié)灌漿。根據(jù)大壩施工進度安排，大壩基礎(chǔ)固結(jié)灌漿分為兩期進行。第一期為河床部分，在基礎(chǔ)墊層混凝土澆完后，即可進行。第二期為兩岸壩肩部分，隨著壩體的上升進行。固結(jié)灌漿施工采用XY100型回轉(zhuǎn)鉆機造孔，按設(shè)計和相關(guān)規(guī)范的技術(shù)要求實施。

（2）帷幕灌漿。兩岸帷幕灌漿采用兩期實施方式，先進行鉆孔，灌漿建基面10 m以下的基巖。建基面10 m以上的基巖采用引管進行灌漿，以減小對壩體澆筑的干擾。帷幕灌漿采用XY-100型地質(zhì)鉆機造孔，灌注漿液統(tǒng)一由布置在大壩左岸上壩公路旁的制漿站集中拌制。

2．1．3 壩體混凝土施工[3~5]

混凝土拌和系統(tǒng)布置在大壩左岸下游。在混凝土拌制過程中，應(yīng)嚴格控制原材料質(zhì)量、配合比及拌制時間，確?；炷潦┕べ|(zhì)量。水泥、粉煤灰的稱量誤差不超過±1%，沙石的稱量誤差不超過±2%，水、外加劑的稱量誤差不超過±1%。拌和混凝土的用水量應(yīng)扣除骨料含水，還應(yīng)根據(jù)拌和情況，及時調(diào)整。

壩體澆筑前，先檢測模板及建基面是否滿足設(shè)計及規(guī)范要求。在合格的基礎(chǔ)面上，鋪一層2～3 cm厚同等強度等級的稠沙漿?；炷翝仓r，采用臺階式鋪筑法沿壩軸線從右岸向左岸進行澆筑，鋪筑層厚500 mm，臺階長度為1.5～2.0 m，用ZDN100型高頻振搗器振搗密實?；炷龄佒娱g歇時間應(yīng)不超過2 h?；炷翝仓?2～18 h后，進行灑水養(yǎng)護，連續(xù)養(yǎng)護時間為28 d左右。在低溫（0℃～2℃）環(huán)境下，新澆筑的混凝土采用草墊、乙烯泡沫墊、麻袋布墊等材料覆蓋。

2．2 溢洪道施工

溢洪道混凝土施工由人工立鋼模板 （局部可根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀采用木模拼裝），人工綁扎、焊接鋼筋，自卸汽車將拌制好的混凝土運至大壩右岸下游塔吊附近，塔吊吊運入倉，人工平倉振搗?；炷翍?yīng)分層澆筑，最大層厚控制在2 m以內(nèi)。

2．3 沖沙底孔施工

沖沙底孔施工主要包括基礎(chǔ)土石方開挖、下部基礎(chǔ)混凝土施工、井筒混凝土施工、井筒上部板梁混凝土施工等。放空底孔開挖應(yīng)與附近大壩基礎(chǔ)開挖同步進行，開挖渣料直接清至河床，以進入基坑的臨時公路作為出渣通道。沖沙底孔閘門井基礎(chǔ)開挖時，先由人工清除地表雜物，然后進行開挖施工測量放樣。石方開挖采用人工持手風(fēng)鉆造孔，人工裝藥并實施光面爆破。爆渣清理至河床后，與壩基開挖工程廢渣一起由自卸汽車運至指定棄渣場。底孔759.5 m高程以下基礎(chǔ)混凝土施工應(yīng)與同層壩體混凝土澆筑同步、交錯進行?；炷劣善囘\輸直接入倉，人工振搗密實。底孔鋼筋混凝土應(yīng)在相同部位壩體混凝土澆筑之前完成，孔身鋼筋混凝土與壩體混凝土結(jié)合部位的處理應(yīng)按規(guī)范進行。井筒混凝土澆筑時，由人工綁扎鋼筋，人工立鋼模板（模板加固工藝為內(nèi)拉內(nèi)撐方式），汽車將混凝土運至大壩右岸下游后，塔吊吊運入倉。啟閉排架混凝土施工是由人工搭設(shè)腳手架、立模，自卸汽車和塔吊完成混凝土運輸入倉。井筒和排架混凝土由人工持50型振搗器振搗密實，并按規(guī)范要求灑水養(yǎng)護。

3 施工交通運輸方案優(yōu)化

3．1 對外交通運輸

工程區(qū)至凱里市有場內(nèi)公路（新建1.17 km）、縣級公路（里程為15 km），還有凱麻高速（凱里市至麻江縣）和蘭海高速（蘭州至?？冢┙?jīng)過，能滿足水庫建設(shè)所需工程設(shè)備、材料等全部物資的運輸要求。

3．2 場內(nèi)交通運輸

壩址處有鄉(xiāng)村公路經(jīng)過，可滿足進場要求。從該鄉(xiāng)村公路可通至大壩右岸壩頂、大壩基坑等位置，以滿足大壩施工要求。修建的1#、2#臨時交通橋，連接了大壩左、右岸交通運輸。

4 施工場地布置與施工用地規(guī)劃

4．1 施工總體布置方案

（1）沙石加工系統(tǒng)。水庫大壩為混凝土雙曲拱壩，混凝土工程量較小，且均為三級配及以下。該工程的沙石加工系統(tǒng)布置在壩址區(qū)西部上寨村附近，包括臨時堆料場和加工系統(tǒng)，總占地3 000 m2。系統(tǒng)高程布置為765～775 m，從高到低依次布置有粗碎車間、中細碎車間、制沙車間和成品料倉。各車間和料堆之間通過膠帶輸送機連接。根據(jù)大壩施工進度安排，按每月工作25 d，每日工作2班14 h計算，沙石加工系統(tǒng)設(shè)計生產(chǎn)能力55t／h。

（2）混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)。根據(jù)地形條件，在大壩下游右岸設(shè)置一座混凝土拌和系統(tǒng)。該系統(tǒng)由拌和樓、水泥庫等部分組成，占地面積2 000 m2，高程約為740～745m。根據(jù)施工總進度安排，最高月澆筑量約為0.69萬m3。由此計算出混凝土系統(tǒng)設(shè)計規(guī)模約為21 m3／h。系統(tǒng)配備HZS25型拌和系統(tǒng)1座，設(shè)備單機銘牌生產(chǎn)能力為25 m3／h。水泥和粉煤灰儲存量按滿足施工高峰期日強度5～7 d的用量計算，共需400 t。為此，系統(tǒng)配備150 t灰罐2個，100 t灰罐1個，合計儲量400 t，滿足生產(chǎn)要求。水泥、粉煤灰的卸車、入罐、上拌和設(shè)備均采用氣力輸送，沙石骨料經(jīng)帶式輸送機輸送。

（3）綜合加工系統(tǒng)。根據(jù)工程線路長的特點，在壩址右岸下游集中布置綜合加工廠，包括木材加工廠、鋼筋加工廠、機械修配廠等，負責(zé)工程所需模板、房建木結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)和鋼筋加工等。機械修配廠主要功能為施工機械停放、保養(yǎng)提供場地。

4．2 施工用地規(guī)劃

施工用地主要包括施工輔助企業(yè)、場內(nèi)公路、料場、渣場、生活區(qū)等占地及施工影響占地。施工臨時建筑場地建筑面積為165 022 m2，施工臨時建筑場地總占地為16.5hm2。

5 施工總進度方案

建設(shè)期分為籌建期、準(zhǔn)備期、主體工程施工期。根據(jù)總進度安排，籌建期6個月，準(zhǔn)備期5個月，主體工程施工期14個月，完工期3個月，總工期22個月?；I建期自籌建年11月初至第一年4月底完成，共6個月；準(zhǔn)備期自第一年5月初至第一年9月底，共5個月；主體工程施工期為第一年10月初至第二年11底月，共14個月；完建期為第二年12月初至第三年2月底，共3個月。

6 結(jié)語

腳里水庫工程經(jīng)過精心施工組織設(shè)計和施工總布置，有效解決了施工生產(chǎn)、生活、環(huán)保等諸多方面的矛盾，按時高質(zhì)量地完成了工程建設(shè)。在該工程施工過程中，施工分區(qū)合理、生產(chǎn)組織協(xié)調(diào)及相互干擾少，對工程施工建設(shè)起著良好的技術(shù)指導(dǎo)和進度控制作用。

［1］貴州中水建設(shè)項目管理有限公司．凱里市腳里水庫工程可行性研究報告［R］.貴陽:貴州中水建設(shè)項目管理有限公司，2013．

［2］徐成良，王金華．宮山嘴水庫除險加固工程施工組織設(shè)計［J］．水利科技與經(jīng)濟，2011，（01）:92-94．

［3］吉洪霞．庫昂塔格水庫除險加固工程施工組織設(shè)計［J］．水利技術(shù)監(jiān)督，2012，（02）:55-57．

［4］宋萬錄．大灘子水庫工程可研階段施工組織設(shè)計研究［J］．水利規(guī)劃與設(shè)計，2014，（03）:76-78．

［5］黃合義，姜言亮，龔晶，等．淺析水利工程施工組織設(shè)計優(yōu)化［J］．水利規(guī)劃與設(shè)計，2007，（04）:47-48．