水庫(kù)大壩主體及施工導(dǎo)流工程設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)

□向蕭（貴州水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

水庫(kù)大壩主體及施工導(dǎo)流工程設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)

□向蕭（貴州水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

基于目前水庫(kù)工程進(jìn)行施工導(dǎo)流以及大壩主體工程施工設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題，文章以實(shí)際工程為例，分析了水庫(kù)工程進(jìn)行的施工導(dǎo)流施工設(shè)計(jì)，并提出了大壩主體工程施工要點(diǎn)，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。結(jié)果表明，水庫(kù)工程施工導(dǎo)流和通過(guò)優(yōu)化導(dǎo)流時(shí)段流量設(shè)計(jì)以及導(dǎo)流方式來(lái)實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)；大壩主體工程施工，可通過(guò)控制基礎(chǔ)開(kāi)挖質(zhì)量以及供水管道設(shè)施安裝效果來(lái)提高工程建設(shè)穩(wěn)定性。

水庫(kù)工程；施工導(dǎo)流；大壩主體工程施工技術(shù)；導(dǎo)流時(shí)段流量設(shè)計(jì)

0 引言

水庫(kù)工程是保護(hù)當(dāng)前現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)成果的重要基礎(chǔ)設(shè)施。為控制地質(zhì)水文等外界因素為設(shè)計(jì)施工質(zhì)量造成的影響，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)從實(shí)際工程案例出發(fā)，找出其優(yōu)化設(shè)計(jì)的重點(diǎn)以及優(yōu)勢(shì)。這樣一來(lái)，就能夠?yàn)槿蘸箢愃扑畮?kù)工程進(jìn)行的施工建設(shè)提供依據(jù)，進(jìn)而提高行業(yè)整體的科學(xué)技術(shù)水平。這是滿足現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)其設(shè)計(jì)使用提出的安全穩(wěn)定性需求的關(guān)鍵，相關(guān)人員應(yīng)將其作為重點(diǎn)研究對(duì)象，以更好地應(yīng)用于實(shí)踐。

1 工程概況

青山界水庫(kù)壩址地處不對(duì)稱“V”字型河谷地貌，且河床寬度較小。如果采用分期圍堰、明渠導(dǎo)流方案，將使施工場(chǎng)面難以開(kāi)展，施工難度很大，壩基開(kāi)挖對(duì)縱向圍堰穩(wěn)定影響大，技術(shù)上不可行。為此，工程建設(shè)人員應(yīng)結(jié)合青山界水庫(kù)施工安排，采用河床一次攔斷、枯期導(dǎo)流洞導(dǎo)流方式施工較為方便，汛期導(dǎo)流洞跟大壩預(yù)留孔口聯(lián)合過(guò)流。在大壩主體工程施工設(shè)計(jì)方面，由于地質(zhì)條件較好，巖石比較完整，基礎(chǔ)處理只包括帷幕灌漿，帷幕灌漿1 200 m，大壩主體砌筑完畢后進(jìn)行該部分基礎(chǔ)基礎(chǔ)防滲帷幕灌漿，帷幕灌漿在大壩廊道內(nèi)進(jìn)行。

2 水庫(kù)工程施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)

2.1 導(dǎo)流時(shí)段流量設(shè)計(jì)

架南溪屬雨源型山區(qū)性河流，洪水由暴雨形成，因流域河道較陡，匯流集中，洪水具有洪峰陡峻、洪量集中、上漲歷時(shí)較短，洪水陡漲陡落，因此導(dǎo)流時(shí)段宜在枯季選擇，若采用全年導(dǎo)流，勢(shì)必增加導(dǎo)流建筑物的投資。結(jié)合施工洪水，考慮施工總進(jìn)度安排、導(dǎo)流工程量、度汛方式等，施工時(shí)段選擇在11-4月，相應(yīng)的5 a一遇導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量Q=14.30 m3/s。

2.2 導(dǎo)流方式設(shè)計(jì)

由于青山界水庫(kù)壩址所在河段為不對(duì)稱“V”字型河谷地貌，且河床寬度較小，若采用分期圍堰、明渠導(dǎo)流方案，施工場(chǎng)面難以開(kāi)展，施工難度很大，壩基開(kāi)挖對(duì)縱向圍堰穩(wěn)定影響大，技術(shù)上不可行。結(jié)合青山界水庫(kù)施工安排，采用河床一次攔斷、枯期導(dǎo)流洞導(dǎo)流方式施工較為方便，汛期導(dǎo)流洞跟大壩預(yù)留孔口聯(lián)合過(guò)流。首先，在第一年8月上旬進(jìn)行導(dǎo)流洞導(dǎo)流施工，第一年10月底導(dǎo)流洞導(dǎo)流完建。導(dǎo)流洞導(dǎo)流施工期間利用原河床導(dǎo)流，第一年汛期導(dǎo)流洞導(dǎo)流防洪度汛標(biāo)準(zhǔn)為全年P(guān)=5%，相應(yīng)的導(dǎo)流流量為58.30 m3/s，壩址相應(yīng)河水水位為748.70 m，洪水由河床和導(dǎo)流洞導(dǎo)流下泄。其次，第一年9月初至11月底進(jìn)行壩肩及基坑開(kāi)挖，第一年11月初河道截流，河水從導(dǎo)流洞導(dǎo)流下泄，堆筑圍堰，至11月15號(hào)完建，具備擋枯水期11-4月（6個(gè)月）5 a一遇Q=14.30 m3/s.洪水的能力，壩體砌筑可在第一年12月底至第二年4月底砌筑至設(shè)計(jì)高程。第二年汛期大壩預(yù)留孔跟導(dǎo)流洞聯(lián)合泄流。再次，第二年10月下旬恢復(fù)上下游圍堰，進(jìn)行基坑排水，11月1號(hào)至12月底溢流堰進(jìn)行施工。此間圍堰擋水、導(dǎo)流洞導(dǎo)流導(dǎo)流。最后，第三年1月初導(dǎo)流洞導(dǎo)流下閘蓄水。

3 水庫(kù)工程大壩主體工程施工要點(diǎn)

3.1 基礎(chǔ)開(kāi)挖施工

對(duì)于大壩主體的開(kāi)挖施工，首先，壩肩開(kāi)挖要采用自上而下分層梯段爆破的開(kāi)挖方式進(jìn)行，開(kāi)挖臺(tái)階高為12 m。左岸壩肩地形坡度較陡，開(kāi)挖過(guò)程可人工系保險(xiǎn)繩，手風(fēng)鉆造孔進(jìn)行爆破開(kāi)挖。右岸邊坡較緩，采用履帶式PC200挖掘機(jī)從右岸爬升至開(kāi)口線785 m高程處，覆蓋層局部采用人工開(kāi)挖，頂部采用手風(fēng)鉆造孔，在形成工作面后采用潛孔鉆造孔，預(yù)留保護(hù)層層厚1～1.50 m，保護(hù)層開(kāi)挖采用手風(fēng)鉆造孔，采用光面爆破。開(kāi)挖棄渣用挖掘機(jī)扔至河床，然后采用10 t自卸汽車裝運(yùn)至渣場(chǎng)。此外，河床部分覆蓋層采用1.00 m3挖掘機(jī)開(kāi)挖，石方開(kāi)挖采用潛孔鉆造孔，臺(tái)階梯段爆破，在靠近防滲墻建基面預(yù)留約1.00 m厚保護(hù)層，采用密孔、淺孔、少藥量爆破。出渣采用PC200挖掘機(jī)裝10 t自卸汽車運(yùn)輸至棄渣場(chǎng)。其次，由于大壩砌筑量共計(jì)1.71萬(wàn)m3因此，大壩主體工程施工設(shè)計(jì)人員應(yīng)從第二年2015年1月初開(kāi)始進(jìn)行砌筑，砌筑工作面按施工區(qū)劃分為3個(gè)工作面。最后，對(duì)于混凝土澆筑施工過(guò)程，施工人員要根據(jù)位置差異，由設(shè)在附近的拌合站供料，基礎(chǔ)墊層混凝土由汽車直接運(yùn)輸入倉(cāng)，插入式振搗器振搗。溢流面混凝土采用汽車或膠輪車從拌合站水平運(yùn)至溢流堰頂，卸入儲(chǔ)料斗，轉(zhuǎn)溜槽入倉(cāng)，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引滑模施工，插入式振搗器振搗。閘墩混凝土的水平運(yùn)輸采用汽車或膠輪車運(yùn)輸，分料至閘墩倉(cāng)面，插入式振搗器振搗。如表1所示，為基礎(chǔ)開(kāi)挖采用的施工機(jī)械設(shè)備。

表1 基礎(chǔ)開(kāi)挖采用的施工機(jī)械設(shè)備表

3.2 供水管網(wǎng)工程施工

由于本工程供水管線總長(zhǎng)為28.05 km，管線走向盡量避開(kāi)陡坡和公路，減小土石方工程量和施工難度，盡量少占耕地，力求管路最短，施工便利。由于水頭較大，管網(wǎng)的管材主要采用鋼管及玻璃工藝管，按照供水區(qū)域的分布情況以及為維修安裝方便為主。對(duì)管道須穿越公路處時(shí)，鋼管埋設(shè)深渡≥1 m，并澆C15混凝土保護(hù)。對(duì)管道須跨溝跨渠穿小路的地方，采用地埋式跨溝跨渠穿路的處理方式。為保護(hù)及以后檢修地下管方便，在地埋管道水平轉(zhuǎn)彎、穿越公路、渠道等障礙物處設(shè)警示標(biāo)志。標(biāo)志采用預(yù)制混凝土樁，其中埋入地下300 mm，露出地面部分刷紅色油漆標(biāo)記。

對(duì)于輸水管及配套閘閥的安裝，施工人員要按照本工程輸水管的設(shè)計(jì)資料，并結(jié)合其場(chǎng)外運(yùn)輸能力及場(chǎng)內(nèi)施工條件，球墨鑄鐵管及配套設(shè)施均在合格廠家購(gòu)買后，由汽車運(yùn)輸?shù)竭_(dá)工程現(xiàn)場(chǎng)。不能直接由汽車運(yùn)輸?shù)竭_(dá)安裝現(xiàn)場(chǎng)的管道，由人工二次倒運(yùn)到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)，然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行安裝。安裝現(xiàn)場(chǎng)要加強(qiáng)調(diào)度指揮，合理使用起吊設(shè)備（手動(dòng)葫蘆）和勞動(dòng)力的配備，鋼管安裝和混凝土澆筑應(yīng)分段交替進(jìn)行，每段長(zhǎng)度以保證混凝土澆筑質(zhì)量為度。注意每節(jié)的縱縫錯(cuò)位，現(xiàn)場(chǎng)鋼管連接，必須將承口與壓蘭砂子、油脂和其它雜物清除干凈，安裝由人工利用自制三腳架及手動(dòng)葫蘆進(jìn)行，供水管道及配套閘閥安裝嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水庫(kù)工程施工導(dǎo)流可通過(guò)優(yōu)化導(dǎo)流時(shí)段流量設(shè)計(jì)和導(dǎo)流方式設(shè)計(jì)，來(lái)提高工程建設(shè)使用的科學(xué)合理性。對(duì)于大壩主體工程施工質(zhì)量控制可通過(guò)提高基礎(chǔ)開(kāi)挖施工技術(shù)以及優(yōu)化供水管網(wǎng)工程施工方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)地區(qū)進(jìn)行現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)其提出的供水穩(wěn)定性需求。

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TV512

A

1673-8853（2017）03-0040-02

2016-12-13

編輯:劉青

向蕭（1979.12-），男，工程師，主要研究水利水電施工。