1、一期全年過水圍堰設計方案1工程概況株溪口水電站土建工程自2006年11月開工以來，克服了安化縣同期60年一遇的降雨影響、圍堰填筑無材料來源等重重困難，現一期枯水圍堰已修建完成，基本達到了設計要求?，F一期過水圍堰已具備施工條件，經經理部多次論證已確定一起過水圍堰施工方案及施工措施計劃。1.1設計標準結合本工程實際及對上游最大允許淹沒高程，一期過水圍堰過水圍堰按5年一遇洪水標準設計，擋水標準為6300m3/s；過水標準為7540m3/s。上游橫向土石圍堰頂部高程為85.1m，自潰粘土子堰及上游縱向圍堰頂部高程88.1m，下游橫向土石圍堰頂部高程84.6m，自潰子堰及下游縱向圍堰頂部高程為86.1m
2、。1.2設計方案一期過水圍堰將在枯水圍堰保護下修建，上下游橫向圍堰結合一期枯水圍堰采用土石圍堰，縱向圍堰結合6#閘墩及中導墻采用混凝土圍堰。根據一期枯水橫向圍堰布置狀況，一期全年過水橫向圍堰結合一期枯水圍堰修建。上下游橫向圍堰均分為結合段與不結合段。結合段為一期枯水圍堰加高培厚部分，一期枯水圍堰防滲采用控制性灌漿防滲，加高培厚部分采用粘土心墻防滲。不結合段采用粘土心墻防滲，在一期枯水圍堰保護下將砂礫石開挖至基巖，排干積水，填筑粘土分層碾壓與砂礫石一起填筑至設計高程?？v向圍堰采用混凝土圍堰，在一期枯水圍堰保護下開挖至基巖，清洗、驗倉、澆筑混凝土至設計高程。橫向土石圍堰與縱向混凝土圍堰結合采用在結
3、合部位縱向混凝土圍堰上修建突出堰體1m的齒墻伸入橫向圍堰粘土心墻內，齒墻周圍粘土夯實碾壓。1.3上下游土石圍堰堰面防護措施上游土石圍堰防沖是一期過水圍設計及施工重點，為確保工程安全，經項目部多次方案論證，將采用以下防沖措施：上游圍堰迎水面拋基坑開挖大塊石護面24m厚，堰腳塊石堆體護腳；堰頂澆筑50cm混凝土，下游面采用澆筑混凝土0.52.0m厚防護。下游圍堰上下游面均采用24m厚塊石防護，堰腳塊石堆體護腳；堰頂澆筑50cm厚混凝土防沖。上下游圍堰體型詳見設計圖。2導截流水力計算一期導流圍堰束窄河床后，使天然水流發生改變，在圍堰上游產生水位壅高，計算結果見表2-2。表2-2 一期導流水力計算成果
4、表過流建筑物擋水建筑時段洪水重現期設計流量(m3/s)上游水位(m)下游水位(m)左岸臨時束窄河床一期枯期圍堰11月次年3月5199082.581.7左岸束窄河床一期過水圍堰全年5630087.385.5計算方法如下：式中：Z壅高，m；v0行近流速，m/s；g重力加速度，m/s2；流速系數，取0.80；vc束窄河床平均流速，m/s；Q計算流量，m3/s；Wc收縮斷面過水面積，m2。一期全年過水圍堰施工措施計劃1.概述一期過水圍堰是在一期枯水圍堰完建后的。分為上下游結合段、上下游不結合段和縱向砼段。一期過水上游圍堰與枯期圍堰結合段軸線長96.6m，不結合段軸線長109m，母堰堰頂高程85.1m，
5、堰頂寬度15.5m，迎水面坡比1：1.8，拋置0.4m厚竹籠（鋼筋籠）護坡和底部1m厚4m寬塊石護腳，在縱堰位置護腳采用特大塊石加長10m，背水坡比1：1.8；堰面鋪設20cm厚混凝土護面；堰頂設3m高粘土子堰，子堰頂寬2.5m，迎水面設0.5m厚粘土麻袋，坡比1：0.5，背水面填筑粘土，坡比1：1.5，之間加填0.5m厚砂礫反濾料。下游圍堰與枯期圍堰結合段軸線長88.4m，不結合段軸線長130.5m，母堰堰頂高程84.6m，堰頂寬度12.7m，迎水面坡比1：1.8，拋置0.4m厚竹籠（鋼筋籠）護坡和底部1m厚4m寬塊石護腳，在縱堰位置護腳采用特大塊石加長10m，背水坡比1：2，堰面鋪設50c
6、m厚混凝土護面，堰頂設1.5m高粘土子堰，子堰頂寬2.5m，迎水面設0.5m厚粘土麻袋，坡比1：0.5，背水面填筑粘土，坡比1：1.5，之間加填0.5m厚沙礫反濾料。斷面設計見附圖?？v向圍堰為一、二期共用的混凝土圍堰，雙面擋水，圍堰軸線長257.6m，其中混凝土圍堰207m，永久導墻長60.7m，頂寬4m；混凝土圍堰頂部2.0m高度為矩形，以下為梯形斷面，斜邊坡比1：0.35，堰頂高程上游段88.1m，下游段86.1m，在縱向圍堰上、下游適當位置各修筑一個高1m，寬5m的充水口（堰頂過水前基坑充水用），充水口用粘土編織袋封堵。 編號項目名稱單位工程量備注1一期枯期堰體加高配厚m397352竹(
7、鋼筋)籠護坡m349463覆蓋層開挖m342306全年縱向圍堰基礎4防滲粘土填筑m3221115底腳塊石填筑m348546混凝土護面m311847粘土麻袋m35018縱向混凝土圍堰澆筑m3204129一期全年堰體填筑m355017結合段枯期除外10一期枯期圍堰拆除m34006111一期過水圍堰拆除m3107148其中混凝土拆除1184 m312永久導墻砼澆筑m366162 一期過水圍堰工程量一期全年過水圍堰工程主要工程量表3施工措施計劃3.1施工進度規劃一期過水圍堰計劃于2006年1月15日至2006年3月31日施工。2006年元月10日18日基坑抽水；2006年元月16日25日基坑覆蓋層開挖
8、； 2006年1月16日3月15日堰體加高及不結合段填筑；2006年2月15日混凝土具備生產條件；2006年2月5日砂石篩分系統具備生產條件。結合3.31節點工期主要以縱向砼堰作為施工重點，進度安排細化如下：混凝土縱向圍堰分為14個倉段：即上游段16#倉段，每倉段15m；7#倉段12m；下游段814#倉段，8#倉段16m，913#倉段15m，14#倉段14m。每倉段分倉高度24m，共4倉（層），詳見倉號分層分塊及計劃安排圖。表3-1 一期全年圍堰工程進度計劃表編號項目名稱施工工期一一期左岸河道疏挖二一期枯期圍堰1石碴填筑2控制灌漿3竹籠護坡三一期過水圍堰1覆蓋層開挖2防滲粘土填筑3圍堰石碴填筑
9、4反濾砂礫料填筑5塊石護坡6縱向混凝土圍堰澆筑7混凝土護面8粘土子堰3. 2施工道路規劃一枯橫向圍堰基礎平臺，分別進行右岸河灘開挖區至堰體的臨時砂石路修筑，寬8m；然后進行堰體填筑、合龍、加高培厚及基礎處理等項目施工；一期全年圍堰施工期時，結合S308省道、永久進廠公路，在上下游各布置一條施工干道，分別與上下游圍堰相接，形成一期施工場內交通網絡，路面寬8m，為砂礫石路面。3.3一期過水圍堰施工一期過水圍堰分為上游段、導墻段和下游段。圍堰覆蓋層開挖采用1.6m3反鏟開挖，開挖料用于圍堰加高、培厚?？v向圍堰澆筑采用分段分層澆筑，分段長度按12-16m控制，分層高度按不大于3m控制?；炷潦┕げ捎萌?/p>
10、工搭設腳手架、立鋼模板，倉面清理沖洗干凈，按“三檢制”要求驗收通過后開盤，倉底鋪設砂漿?；炷劣苫炷涟韬驼炯邪柚?、12t汽車水平運輸，垂直運輸采用80t履帶吊配6m3臥罐入倉澆筑，變頻振搗器振搗，人工灑水養護。為了使縱向圍堰與一、二期過水橫向圍堰的防滲體連接良好，在混凝土澆筑時，在縱向圍堰的兩端增加100cm厚的凸鍵槽，以保證防滲幕墻連接良好。3.4砂石料開工以來砂石料備料累計15萬方，截至2006.2.7日篩分系統安裝基本完畢，進入調試階段，砂石料能夠滿足一期全年過水圍堰施工用料。篩分系統采購上海龍陽機械廠生產能力沙子每小時100噸、小石每小時100噸、中石每小時100噸、大石每小時10
11、0噸滿足砼拌合需求。3.5砼拌合及入倉 為保證工程砼施工需求，我部投入安裝兩套拌合系統，這樣既保證了砼拌合量又保證工地砼用量的保證率。兩套拌合系統每小時拌合能力均在90方以上每天按16小時保證工作每天兩套系統可生產2880方砼。我部已購置8輛8噸自卸汽車以已滿足砼水平運輸。為保證3.31節點工期我部擬在(LO-35.5,HO+84.753)( LO+25.5,HO+25.5)布置兩臺塔機，以保證縱向堰砼土垂直掉運和快速入倉。對于塔機沒有覆蓋的地方可用80噸履帶掉掉運入倉。3.6一期全年圍堰工程施工資源配置表3-2 一期全年圍堰工程施工主要機械配置表序號機械名稱規格與型號單位數量備注1正鏟挖掘機
12、3.8m3EX750臺12反鏟挖掘機1.2m3PC220臺23反鏟挖掘機1.6m3PC400臺44自卸汽車20tSTER1491輛205推土機TY220臺26振動碾14t臺37手扶振動夯板臺28液壓破碎錘MB30EX臺19履帶吊35t臺110臥罐3m3臺211變頻振搗器ZDN130臺212采砂船120m3/h艘213拖輪150HP艘214駁船50m3艘1015全液壓露天鉆機LM500C臺116全液壓露天鉆機HRC12臺117沖擊鉆機MGY-100臺218攪灌機WJG80臺619空壓機20m3min臺220地質鉆機300型臺721清水泵3DZS臺222離心泵300S12臺223離心泵200S42
13、A臺224離心泵150S78B臺335潛水污水泵150QWP-200臺2表3-3 一期全年圍堰工程勞力配置表名稱單位數量備注管理人員人2技術干部人6機械工人44鉆工人20灌漿工人20普 工人120合計人2124 基坑排水4.1初期排水（1）基坑初期排水方案一期枯期圍堰施工完成后，基坑進行初期排水。初期排水主要排除的是基坑積水及圍堰堰基滲水。（2）初期排水量計算排水總量包括基坑積水、圍堰堰體與基礎滲水?；臃e水的計算：依據招標文件及圖紙，截流完成后下游水位為81.8m高程，河床底為78.5m高程，積水面積7.0萬m2，基坑積水量為23.1萬m3。圍堰堰體與基礎滲水量：防滲墻施工完成后，圍堰的滲流
14、量較少，按照同類工程經驗估算，其最大滲水量約為200m3/h。降雨量由于初期排水歷時短且在11月少雨季節，故降雨量可以忽略不計。經以上分析計算初期排水總量約為25.02萬m3。（3）排水能力及排水設備選擇根據圍堰形式及砂卵石基礎，基坑水位下降速度控制在小于0.8m/d，按照施工總進度要求，計劃4天內完成基坑初期排水，經計算水泵總抽水能力不小于2606m3/h。根據上述計算選擇的初期排水設備見表4-1。表4-1 一期基坑初期排水機械設備表名 稱型 號單位數量流量(m3/h)揚程(m)功率(kW)備 注離心泵300S12臺29001137大水量抽排離心泵200S42A臺23103737調節抽排水量
15、離心泵150S78B臺31703137調節抽排水量潛水污水泵150QWP-200臺211028154.2經常性排水施工中經常性排水主要包括圍堰堰體及基坑周邊基礎滲流、施工中可能的降雨及施工棄水。（1）滲流計算依據圍堰設計，考慮圍堰的結構型式及防滲結構特點、基坑的形狀，堰基滲流計算在防滲墻形成之后，按圍堰的無壓非完整形基坑計算，分別得出上游圍堰的滲流量Q1及圍堰底下地基的滲流量Q2，然后進行疊加： 經計算基坑滲流量Q=230m3/h。（2）降雨量及施工棄水經計算施工棄水和降雨水量疊加，換算成流量后約為180m3/h。（3）排水量的確定依據施工進度安排，經常性排水量為Q抽 =410m3/h。（4）
16、基坑排水系統布置首先主河床作縱向排水溝，將水明排至上、下游圍堰內坡腳集水坑處，通過抽排至上、下游河床，同時在基坑下游開挖輪廓線附近布置橫向排水溝，將河床兩側積水及滲流引排至縱向排水溝再通過抽水泵排至下游。隨著基坑開挖的進展，在橫向排水溝內布置集水井，架設水泵對積水進行抽排。另外，對基坑內局部積水及滲流可集中匯集，布置水泵進行抽排。（5）排水設備配置根據計算，基坑經常性排水量按計算流量410m3/h設計，據此選用排水設備見表4-2。表4-2 一期基坑經常排水機械設備表設備型號流量（m3/h）揚程（m）配套功率（kw）臺數備注150S78B17037373備用1臺150QWP-2001102815
17、2備用1臺5 施工期安全度汛5.1汛期安全度汛標準及要求根據施工總進度計劃以及招標文件要求，一期全年過水圍堰度汛標準的洪水流量為：6300m3/s10500m3/s。5.2防洪度汛措施由于本工程在主河床施工，圍堰全年擋水，因此，必須統籌安排，合理組織，加大施工強度，同時在汛期施工中，為保證工程順利進行，安全度汛應采取如下措施：（1）經理部成立防汛領導小組，成立以項目經理為組長，項目副經理、總工為副組長，各部門經理為主要成員的防汛指揮機構，實行汛期領導值班制度。設專門人員進行水情監測，做到24小時電話值班，并與當地氣象部門和上游水文站聯系，及時獲得氣象和水情預報。在汛期來臨前做好防洪預案設計，同
18、時早做準備，將施工設備和材料轉移到安全地帶。（2）工地布置的臨時道路和臨時設施，應布置在洪水位以上，以防洪水沖毀，確保汛期時防汛材料運輸道路的暢通，在汛期要做好詳細的防洪計劃、措施，人員、防汛物資應落實到位，并對汛期施工計劃根據水情進行合理調整。（3）汛期之前，要集中對防汛機械進行保養和維修，保證防汛搶險時機械設備的完好率和出勤率。（4）汛期根據洪水情報作好基坑充水計劃，使基坑在洪水破（漫）堰以前充水保護，確保過水圍堰安全度汛。（5）基坑淹沒后，及時進行基坑排水和基坑清淤，確保主體施工盡快恢復，并重新修筑自潰子堰。（6）汛后基坑排水、清淤為確?；尤晔┕?，汛期出現超標準洪水后，基坑須過流泄洪，根據施工進度要求，淹沒后的基坑需及時排除積水，清理基坑淤積，為主體施工創造條件。經計算，每發生一次基坑淹沒，一期基坑積水量約為47萬m3，計劃5天抽完，其排水強度為3916m3/h。若發生基坑淹沒，可在基坑初期排水設備的基礎上分別增加2臺300S12型離心泵進行抽排。基坑清淤：基坑清淤結合基坑排水同時進行，基坑淤泥采用高壓水槍沖擊，泥漿泵進行抽排。對于水力不能沖動的石塊等硬物，待水排完后，采用3 m3裝載機集料、裝車，20t自卸汽車運至場外。
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