1、.33 施工導(dǎo)流與水流控制331 導(dǎo)流規(guī)劃1 樞紐工程施工導(dǎo)流總方案皂市水庫(kù)壩址位于低山丘陵區(qū),河谷切割呈“U”型、系典型山區(qū)性河流。樞紐施工導(dǎo)流采用河床一次斷流、隧洞導(dǎo)流加過(guò)水圍堰的方案。即枯水期導(dǎo)流隧洞導(dǎo)流,圍堰擋水,圍護(hù)基坑干地施工;汛期導(dǎo)流隧洞和其它泄水建筑物,聯(lián)合泄流,允許淹沒(méi)基坑;施工導(dǎo)流后期隧洞封堵,由大壩泄水建筑物泄流的導(dǎo)游方式。2 導(dǎo)流隧洞施工導(dǎo)流方案導(dǎo)流隧洞工程是皂市樞紐施工導(dǎo)流中的一個(gè)關(guān)鍵項(xiàng)目。隧洞全長(zhǎng):76.921m,進(jìn)口底板高程74m,坡降 4.7,承擔(dān)樞紐工程施工期主要泄流任務(wù)。包括本合同工程出口明渠、導(dǎo)流洞明洞段,金家溝蹦坡體處理,鄧家嘴護(hù)岸等主體工程及出口明渠圍
2、堰等臨時(shí)工程施工內(nèi)容。工程將于2001 年 9 月 28 日開(kāi)工,2002 年 9 月 8 日完工,總工期 345 天。出口明渠圍堰圍護(hù)出口明渠,為以上工程創(chuàng)造干地施工條件。1)導(dǎo)流隧洞進(jìn)口明渠施工導(dǎo)流圍堰施工方案:經(jīng)認(rèn)真研究招標(biāo)文件和踏勘現(xiàn)場(chǎng),結(jié)合主體工程施工總方案、總進(jìn)度要求,制定導(dǎo)流洞出口明渠工程施工導(dǎo)流圍堰施工方案。導(dǎo)流洞出口明渠施工采用二期導(dǎo)流方案。一期做枯水期土石圍堰,圍護(hù)包括隔流堤在內(nèi)的出口明渠施工區(qū),擋水時(shí)段為 2001 年 11 月.2002年 3 月,左岸河床泄流。二期做全年圍堰,利用已建隔流堤作圍堰縱向段,橫向段接隔流堤尾部與右岸邊坡相交作。全年橫向土石圍堰擋水時(shí)段為20
3、02 年 4 月2002年 9 月,左岸河床泄流。a.枯水期土石圍堰根據(jù)施工總進(jìn)度,2001 年 9 月底進(jìn)場(chǎng),10 月份以不破壞沿江公路為前提進(jìn)行出口明渠水部分及山坡體開(kāi)挖,并利用開(kāi)挖出碴,開(kāi)始填筑枯水期土石圍堰。圍堰于 10 月下旬形成具備擋水條件。在圍堰圍護(hù)下需要完成與主體土石圍堰施工相關(guān)的4 個(gè)關(guān)鍵項(xiàng)目施工:出口明渠導(dǎo)流堤施工至85m高程(將被利用作全年圍堰的一部分)0+506.5170+526.517 段 1.5m 厚明渠底板砼澆至72m(將被利用作全年圍堰堰基)0+526.5170+546.57段砼面體施工。(將被利用作全年圍堰堰基)0+526.5170+546.57 段出口明渠右
4、側(cè) 85m以下砼護(hù)坡。b 全年圍堰 2002年 3 月下旬開(kāi)始拆除枯水期圍堰,并利用拆除出碴及明渠小坡的開(kāi)挖出碴填筑全年土石圍堰,4 月上旬圍堰形成。2002年 8 月底導(dǎo)流洞為出口明渠沿江,明渠的及洞身施工創(chuàng)造干地條件。2002 年 8 月底導(dǎo)流洞主體工程完工。分、在征得業(yè)主、監(jiān).理單位同意準(zhǔn)備拆除圍堰。導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn):皂市水利樞紐屬于一等工程,按照水利部頒發(fā)水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范(SDJ328 89)規(guī)定,保護(hù)永久建筑物施工的導(dǎo)流建筑物一般為級(jí)臨時(shí)建筑物,保護(hù)導(dǎo)流建筑物施工的圍堰為級(jí)臨時(shí)建筑物。據(jù)此,導(dǎo)流隧洞為級(jí)臨時(shí)建筑物。導(dǎo)流隧洞出口枯水圍堰及全年圍堰均為級(jí)臨時(shí)建筑物。結(jié)合招標(biāo)文件要求查
5、水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范取定導(dǎo)游標(biāo)準(zhǔn):見(jiàn)表 3.3 1。表 3.3 1 導(dǎo)流圍堰設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目出口明渠枯水圍堰出口明渠全年備注設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)(%)20%20%流量(m3/s)850 4930 水位(m)774 8247 壩址水位堰頂高程7815 845 結(jié)合右岸沿江公路332 導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)1導(dǎo)流建筑物布置1)出口明渠枯水期土石圍堰布置.為盡量減少河床束窄程度,有利于河水順利下泄,枯水圍堰內(nèi)坡腳距隔流堤3m 布置,圍堰下游轉(zhuǎn)角采用圓弧順利過(guò)汛,壩利于防沖。圍堰堰頂寬度3m,堰頂高程 78.15m,軸線長(zhǎng)度 135m,具體布置詳見(jiàn)圖3.3.1 導(dǎo)流洞出口明渠施工導(dǎo)流布置圖1/2 。2)出口明
6、渠全年圍堰布置:全年圍堰縱向利用已完成的出口明渠左側(cè)墻及隔流域橫向?yàn)橥潦瘒撸蟀督痈袅鞯涛膊浚野杜c明渠右側(cè)邊坡相交。全 年 土 石 圍 堰 堰 基 落 在 出 口 明 渠0+506.517 0+546.517 的砼底板及砼四面體上,底高程 72m,堰頂高程 84.5m 堰頂寬度 3.0m。全年土石圍堰軸線長(zhǎng)度為50m。具體布置見(jiàn)圖 3.3 1導(dǎo)流洞出口明渠施工導(dǎo)流布置圖。2 系統(tǒng)建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):1)出口明渠枯水期圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。A圍堰結(jié)構(gòu)及尺寸出口明渠枯水期圍堰為土石圍堰,座落于河床覆蓋層上,河床高程在71m左右,根據(jù)指標(biāo)文件資料,覆蓋層深度在10m左右,采用粘土心墻結(jié)合高壓噴灌漿防滲板墻防
7、滲。.堰頂高程:設(shè)計(jì)導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)。為當(dāng)年11 月至次年 3月 5 年一次洪水,流量為850m3/s,相應(yīng)地水位為77.63m。經(jīng)水力學(xué)計(jì)算束窄河流并考慮安全起高取定堰頂高程為 78.15m。堰頂寬度:堰頂寬度為4m。邊坡:根據(jù)填土料性質(zhì),參考水利水電施工組織設(shè)計(jì)手冊(cè) 土石粘土心墻圍堰推薦坡率,取定水面坡比為 10.15,兩側(cè)設(shè)置30cm厚砂石料反濾層。河床覆蓋層防滲采用長(zhǎng)臂反鏟挖掘機(jī)挖槽5m 深回填粘土防滲。挖槽 5m仍不到巖層時(shí),以下采用高壓噴射灌漿防滲板墻。防滲板墻上插入粘土心墻0.5m。下插入巖層0.5m 噴射灌漿鉆比間距1.5m。堰體及護(hù)坡材料:堰體填筑采用明渠開(kāi)挖石碴。圍堰轉(zhuǎn)角防沖采用拋
8、石。圍堰結(jié)構(gòu)尺寸詳見(jiàn)3.3 1 導(dǎo)流洞出口明渠施工導(dǎo)流布置圖2/2 。穩(wěn)定驗(yàn)算:邊坡穩(wěn)定驗(yàn)算,F(xiàn)smax=1.153Fs=1.15(規(guī)范要求)邊坡符合穩(wěn)定要求。)出口明渠全年圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)a 圍堰結(jié)構(gòu)形式及尺寸:出口明渠全年圍堰縱向段利用已建出口明渠左側(cè)隔流域,橫向?yàn)橥潦瘒撸唧w座落在已建0+506.5170+546.517 明渠砼底板及砼四.面體底板上,采用粘土心墻結(jié)合高壓噴射灌漿防滲板墻防滲方式。堰頂高程:設(shè)計(jì)導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為全年5 年一次洪水標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)流量為4930 m3/s,相應(yīng)壩址水位為82.47m。經(jīng)水力學(xué)計(jì)算并考慮河床束窄及安全起高:并按招標(biāo)文件要求選取堰頂高程為84.5m。堰頂寬度:
9、選取為4m。邊坡:根據(jù)填土料性質(zhì),參考水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)手冊(cè)選取堰迎水面邊坡為11.6;背水面,邊坡為11.5。防滲體:采用粘土心墻結(jié)合高壓噴射灌漿防滲板墻防滲,粘土墻頂面高程 83.0m,坡比 10.15。兩側(cè)設(shè)置 30cm厚砂礫石反濾料。砼底板以下覆蓋層采用高壓噴射灌漿防板墻防滲。防滲板墻上插入砼底板 0.5m,下插入河床巖層0.5m,噴射灌漿鉆孔洞距1.5m。堰體及護(hù)坡材料:堰體填筑利用出口明渠及山坡開(kāi)挖石碴。隔流域轉(zhuǎn)角處汛期采用拋石護(hù)底方式防沖。B全年土石圍堰穩(wěn)定計(jì)算:經(jīng)采用電算法對(duì)全年土石圍堰迎水面邊坡進(jìn)行邊坡穩(wěn)定計(jì)算,結(jié)果如下:Fsmax=1.151Fs=1.15(規(guī)范要求)
10、邊坡符合穩(wěn)定要求。3.3.3 圍堰施工1 出口明渠枯水期土石圍堰施工出口明渠枯水期土石圍堰施工從2001 年 10 月初開(kāi)始,同月底形成圍堰。.1)堰體石碴填筑施工堰體石碴料利用明渠開(kāi)挖棄碴,分別從上、下游同時(shí)進(jìn)占。第一次填出水面50cm后,利用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)對(duì)河床覆蓋進(jìn)行抽槽挖掘,回填粘土心墻,粘土心墻填平堰體后再分層交叉進(jìn)行石碴粘土反濾層填筑、壓實(shí),交遞上升至設(shè)計(jì)堰頂高程。選用 D85挖土機(jī)平土,30T 振動(dòng)碾壓實(shí)。2)粘土心墻施工:出口明渠枯水期土石圍堰座落在河床覆蓋層上,根據(jù)招標(biāo)文件提供的資料,估計(jì)覆蓋層深度在810m左右,圍堰及覆蓋層設(shè)計(jì)采用粘土心墻與高壓噴射灌漿防滲板墻相結(jié)合的方式,由
11、于高噴防滲墻造價(jià)較高,施工時(shí)要求將粘土心墻做到施工設(shè)備所能達(dá)到的最深處。覆蓋層抽槽采用一臺(tái)長(zhǎng)臂挖掘機(jī),開(kāi)挖深度可達(dá)56m。粘土回填選用一臺(tái)1.6 m3反鏟挖掘機(jī),兩臺(tái)挖掘機(jī)配合作業(yè)。在堰體石碴填出水面后,選擇在施工期水位最低時(shí)進(jìn)行抽槽和加填粘土施工。施工時(shí)將抽槽用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)布置在前。分層掘深,邊挖邊退。回填粘土用挖掘機(jī)布置在后,在槽底開(kāi)挖到預(yù)定高程后,取堆存粘土,分層回填壓實(shí)。粘土料利用 15T自卸汽車從陽(yáng)泉土料場(chǎng)取土運(yùn)6km 到施工現(xiàn)場(chǎng),卸土堆存待用。河床覆蓋層以下圍堰粘土心墻隨堰體填筑交遞上升。.3)圍堰高壓噴射灌漿防滲板墻施工。根據(jù)圍堰覆蓋層防滲設(shè)計(jì),覆蓋層粘土心墻以下至巖層以上段(5m
12、左右),采用垂直高壓噴射灌漿防滲板墻防滲。板墻穿過(guò)河床覆蓋層,嵌入風(fēng)化巖層0.5m,墻頂插入粘土防滲心墻 1.0m。板墻采用折線連接,鉆機(jī)孔距為1.5m。噴射方向與鉆孔軸線成 2030夾角。枯水期土石圍堰,灌漿平臺(tái)設(shè)在75.5m 平臺(tái)。4)圍堰與岸坡交接處防滲處理方式:采用開(kāi)挖岸坡覆蓋層回填粘土壓實(shí)。5)主體工程與圍堰交叉部位施工方法由于枯水期圍堰堰基部分覆蓋了隔流堤外側(cè),尾部砼四面體護(hù)底及出口明渠下游拋石護(hù)底施工區(qū)。該部位施工在圍堰拆除時(shí)進(jìn)行。圍堰拆除從上游開(kāi)始,向下游退,拆除至砼四面體護(hù)底區(qū)時(shí)利用反鏟吊砼四面體掩填至設(shè)計(jì)高程。明渠拋石護(hù)底。與圍堰交叉區(qū)在枯水圍堰拆除后,立即進(jìn)行。2 出口明
13、渠全年土石圍堰施工出口明渠全年土石圍堰水下部分在枯水期圍堰圍護(hù)下干地施工。圍堰填筑前應(yīng)先完成下側(cè)主體工程:1)出口明渠左側(cè)墻及隔堤2)口明渠內(nèi) 0+506.5170+546.517 樁號(hào)內(nèi)底板砼澆筑及砼四面體護(hù)底施工。.3)0+506.5170+546.517樁號(hào) 85m 以下明渠右側(cè)砼護(hù)坡。根據(jù)防滲設(shè)計(jì)圍堰粘土心墻于砼底板上,砼底板以下河床覆蓋層,采用高壓噴射灌漿防滲板墻防滲。在進(jìn)行砼底板施工時(shí),預(yù)留灌漿管至 75.5m 灌漿平臺(tái)。全年圍堰石碴,粘土心墻,高噴灌漿施工方法同枯水期圍堰。3.3.4 水流導(dǎo)引控制與抽排基坑排水,排雨水、滲水、及施工棄水。降水按抽水時(shí)段內(nèi)最大月降雨量,當(dāng)天抽干,施
14、工棄水不加。經(jīng)常性排水時(shí)段為2001 年11 月2002 年 3 月,選用一抽水機(jī)6BA 8A一臺(tái)。IS10080125一臺(tái) 7.5KW。泥漿泵三臺(tái)。抽水站房布置在枯水圍堰下游橫向段內(nèi)側(cè)。三臺(tái)泥漿泵用于基坑集水。排水存為270 m3/s。2)口明渠全年圍堰基坑排水。出口明渠全年圍堰水下部分枯水圍堰下干地施工,可不考慮初期排水。經(jīng)常性排水另存,枯水圍堰基坑排水量小,但用枯水圍堰基坑經(jīng)常性排水設(shè)施。3)排水設(shè)備性能表見(jiàn)表3.3 2 表 3.3 2 排水設(shè)備性能表設(shè)備名稱型號(hào)流量(m3/s)揚(yáng)程(m)功率(KW)數(shù)量.抽水機(jī)6BA 8A 170 25 22 1 抽水機(jī)IS10020125 100 2
15、0 11 1 泥漿泵100 75 3 3.3.5 安全渡汛 1渡汛規(guī)則本合同工程自2001 年 3 月 28 日開(kāi)工,2002 年 9 月 8 日完工,歷經(jīng) 2001 年2002年一個(gè)枯水期一個(gè)汛期,渡汛規(guī)則如一:2001 年 1 月2002 年 3 月由出口明渠枯水圍堰擋水。2001 年 9 月底進(jìn)場(chǎng),10 月份完成出口明渠枯水期圍堰施工,閉是各擋水防滲能力,圍堰攔洪標(biāo)準(zhǔn)為當(dāng)年老11 月次年 3 月 5 年一遇洪水,流量為8500 m3/s。相應(yīng)水位 77.4m。要求堰內(nèi)主體工程施工要提前完成與全年圍堰交叉部位的施工。2002 年 4 月2002 年 9 月由出口明渠全年圍堰擋水。2002
16、年 3 月下旬枯水圍堰圍護(hù)下,填筑出口明渠全年圍堰。4 月上旬圍堰形成具備擋水、防滲能力。全年圍堰攔洪標(biāo)準(zhǔn)為全年5 年一遇洪水流量為49300 m3/s。相應(yīng)水位 82.47m。由左岸河床底泄流。要求附屬企業(yè)。生產(chǎn)設(shè)施布置于85m高程以上。其它臨時(shí)施工滿足渡汛要求。2 主要渡汛措施認(rèn)真作好水情預(yù)報(bào)及防汛人員、物質(zhì)等組織工作,成立防汛領(lǐng)導(dǎo).小組,汛期安排人員值班,排查汛情,落實(shí)砂礫料、粘土、麻袋、塊石等防汛物資。嚴(yán)格按施工總進(jìn)度計(jì)劃完成各項(xiàng)施工任務(wù),汛前達(dá)到相關(guān)形象進(jìn)度。實(shí)行防汛安全教育,落實(shí)人員、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)及撤退預(yù)案。擬定應(yīng)對(duì)超標(biāo)洪水預(yù)案,合理利用圍堰工程安全系數(shù),力保避免或最大限度減少損失。3
17、.3.6 圍堰的維護(hù)與拆除1 圍堰維護(hù)圍堰的維護(hù)從填筑階段就開(kāi)始,認(rèn)真檢查,保證壓實(shí)度、坡比、防滲體厚坡及防護(hù)措施可靠性符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。圍堰施工完畢后,工程技術(shù)員定期檢查圍堰的沉降、位移、裂縫的滲水變化情況及時(shí)處理。汛期由專業(yè)技術(shù)員輪班守護(hù)圍堰。2 圍堰拆除在全年月日圍堰填出水面后,2002 年 4 月份明渠枯水期圍堰。拆后施工從上游向下游推進(jìn),采用1.6m3挖掘機(jī)分層拆除,出口碴一部分用 15T自卸汽車運(yùn)至左岸棄碴場(chǎng)棄碴,一部分利用于全年圍堰填筑。2002年 9 月導(dǎo)流洞工程完工,在工程到及征得業(yè)主監(jiān)理部門同意后,拆除全年土石圍堰。拆除施工用樣采用2m3反 鏟 挖 掘 機(jī) 挖.土,15T 自卸汽車運(yùn)至左岸棄碴場(chǎng)棄碴。拆除高程為72m。