001崔家营航电枢纽工程一期施工导流和水流控制技术交底(2)

2019-03-10 19:59

一期上下游横向围堰主堰顶高程分别为61.5m和61.0m,原地面高程51.0~54.0m,最大主堰高10.5 m;上下游横向围堰子堰顶部高程分别为63.5m和62.0m;纵向围堰自上游至下游堰顶高程为63.5m~62.0m,除与下游横向围堰连接段处地势低(58m高程)外,原地面大部分高程61.5m,纵向围堰最大堰高4m。

②堰体断面结构

根据本工程特点,一期上下游横向围堰拟采用粘土斜心墙土石过水围堰结构,为增大过水时的过流量,采用主堰加子堰型式。纵向围堰采用粘土心墙不过水围堰,在凤凰滩原地在上填筑一般土石开挖料和粘土料加高而成。

a.横向围堰断面

上下游横向围堰58m高程以下,自基坑向临水侧分别设有堆石体护坡护底、戗堤石渣区、戗堤一般土石料区、砂砾石反滤层、粘土斜心墙、砂砾石及临水侧块石护面。背水侧堆石护坡护底内外坡比分别为1:1.2和1:2;戗堤临水侧坡比1:1.2,背水侧坡比1:1.2,戗堤由石渣区和一般土石区组成,两区结合面坡比1:1.2;粘土斜心墙临背水侧坡比均为1:1.75;砂砾石临水侧坡比1:2,其外侧块石护面厚0.5m。

上下游横向围堰分别在58m高程和主堰顶高程的基坑侧各设两级交通道路;58m以上部分,自基坑向临水侧分别设有一般土石堰壳、砂砾石反滤层、上部粘土心墙、砂砾石及块石护面层。其中,一般土石堰壳临背水侧坡比分别为1:1.2和1:0.3;粘土心墙两侧坡比均为1:0.3,粘土心墙与一般土石堰壳间夹0.5m厚砂砾石反滤层。

由于主堰有过流要求,上(下)游围堰基坑侧57m(61m)高程以上堰表面设一层厚0.3m的C20素砼保护层。

上下游横向围堰主堰顶部宽度分别为17m和12m,主堰以上各设粘土子堰,粘土子堰临背水侧坡比分别为1:0.5和1:2,临水侧设0.5m厚砂砾石反滤料和0.5m厚干砌石护坡各一层,子堰顶宽均为2.5m。

b.纵向围堰断面

纵向围堰断面呈梯形,中部为粘土心墙,两侧为反滤层,反滤层以外为一般土石料堰壳,纵向围堰为不过水土石围堰,堰表层设厚0.3m的M6*2*0.23ZN镀锌钢丝笼保护层,坡脚两侧设置厚0.5m的块石护脚。

粘土心墙两侧坡比均为1:0.3,两侧夹厚0.5m的砂砾石反滤料,一般土石料堰体外侧过坡1: 2。

一期围堰设计的结构形式,详见图3.2-2-1~3。

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(3)围堰防渗设计

围堰基础采用高压摆喷防渗墙作基础防渗体,高压摆喷钻孔孔距1.2m,孔深入岩1m,高压防渗体上部与堰体防渗体搭接0.5m;堰体采用粘土防渗。

一期围堰防渗体设计,详见图3.2-2和图3.2-3。 (4)截流设计 ①龙口布置

根据通航要求和现场地质、地形条件,并考虑到填筑料源的取料点,龙口选在上游围堰靠河心洲一侧,即龙口长度范围为A2点左侧21m、右侧39m,龙口上口宽约60m ,底宽48m。戗堤顶高程58.0m龙口戗堤堤头坡比1:1.2。采用上游戗堤单戗立堵单向截流、下游戗堤尾随方式施工,自右向左合龙。上游龙口形成期间,下游戗堤龙口宽维持在100m左右,以减少水流对下游戗堤口门处河床覆盖层的冲刷。

②截流

一期围堰截流于2006年11月30日实施,截流设计流量选11月份5年一遇的月平均流量1480m3/s,经截流水力学计算,截流时下游水位为56.46m,上游水位为56.76m,最大落差0.3m,龙口最大平均流速3.1m/s,相应截流块石一般粒径0.3m,最大粒径0.8m。截流时,备用块石料1.3万m3,同时备足300m3的钢筋石笼应急。 2.3 导流建筑物施工 2.3.1施工布置

(1)主要道路布置 ①一期围堰主要施工道路 a.右岸施工道路

自右岸干道分别各引3条施工支道进入一期上下游横向围堰的右岸堰肩处,支道终点高程分别为横向围堰戗堤顶部高程(58m)和主堰顶部高程(63.5m或62.0m)。

b.基坑施工道路

基坑初期排水后,沿横向围堰戗堤内坡脚(基坑侧)建临时道路,主要进行横向围堰内侧堆石护坡护脚施工。

c.凤凰滩河心洲施工道路

一期截流龙口合龙后,利用上下游戗堤进入河心洲,并在滩地纵横向围堰连接段形成连通横向围堰道路的施工支路。

②船闸下游航道临时围堰施工道路

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临时围堰施工依靠一期下游横向围堰堰面道路作交通。 ③二期围堰主要施工道路

二期围堰施工主要利用已建成船闸-泄水闸-厂房坝顶公路、土石坝厂房连接段和导流明渠右岸坡的上下游道路。

各期导流建筑物施工道路布置详见图3.2-1。 (2)料源布置

用于各期围堰填筑的主要材料有一般土石料、料场开挖石渣料、砂砾石料、粘土料、堆石料和块石等,料源规划如下:

①一般土石料

一期围堰土石料拟采用右岸土石料场开采的土石料及主体工程开挖的合格土石料,其中,一期围堰截流前的戗堤土石料利用船闸引航道边坡水上部分的开挖料填筑,其余部分采用基坑排水后船闸的下部开挖料和泄水闸段、厂房段的开挖料施工。平均运距约500m。

船闸下游航道临时围堰一般土石料自谢家台渣场回采合格料使用。平均运距约4.6km。

②砂砾石料

砂砾石料均来自凤凰滩砂砾石料场,一期围堰砂砾料通过船采后,船运1km至临时码头,再转陆路至现场,陆上平均运距1.2km;具备条件的情况下可采用船直接运至现场。

③粘土料、堆石料、块石料及石渣料 均来自坝址右岸土石料场,平均运距1km。 2.3.2施工程序

(1)一期导流建筑物施工程序

本合同工程需建的一期导流建筑物包括上下游横向围堰和纵向围堰共三大部分,三部分位置具有施工条件相对独立的特点,拟采取同时施工的方式施工,其中,上下游横向围堰位于凤凰滩右侧江滩的部分是横向围堰与纵向围堰连接过渡的部分,称作上下游围堰连接段,连接段与纵向围堰都位于凤凰滩干地上,施工条件相同,施工中将上下游围堰连接段与纵向围堰划为同一片施工,而河道中的上下游横围堰主体各作单独的作业面。

按照上述施工分部位的方法,本期围堰的总体施工程序为:开工后利用凤凰滩干地条件,进行纵向围堰和上下游连接段的基础高喷防渗墙施工,施工人员、设备和材料通

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过渡船运至凤凰滩;与此同时,河道右岸进行上下游横向围堰的戗堤预进占、上游围堰左侧裹头施工,并进行平抛垫底施工。一期导流建筑物施工程序,见图2-1。

上游横向围 平抛垫底 施工准备 上下游横向围堰戗堤预进占 横向围堰戗堤外侧堰体填筑 纵向围堰高喷防渗墙施工 上游左侧裹头施工 上游戗堤截流 下游戗堤截流 横向围堰高喷防渗墙施工 纵向围堰堰体施工 主堰完善施工与子堰施工 基坑初期排水 基坑经常性排水

2.3.3施工方法

图2-1一期导流建筑物施工程序

(1)一期围堰施工方法 ①戗堤预进占填筑

2006年10月初工程开工后,先进行施工复测与戗堤填筑放样、施工道路修建、戗

堤填筑料的开采等前期准备工作,确保截流工作的正常开展。

一般土石料区位于戗堤临水侧,戗堤总填筑量约14.4万m3,其中,石渣料约需11.1万m3,来自坝址右岸土石料场;一般土石料约需3.3万 m3,拟全部利用船闸右岸边坡水上开挖料填筑。

戗堤顶部设计高程58m,戗堤采用分层的方式填筑,先填用石渣料填筑水下部分,石碴料高于实际水面1m左右,水下部分领先20m后进行戗堤加高至58m高程,石渣料区向前进占30m后开始填筑一般土石区。

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a.戗堤石渣料区填筑

戗堤石渣料区采用进占法填筑,20t自卸车自右岸施工道路向河左岸方向卸料,按戗堤断面宽度和高程施工,162KW推土机推料和维护现场,戗堤每向前填筑延伸20~30m时,采用16t振动碾全面按要求压实。填筑时,两侧边坡按设计坡比1:1.2控制,严格控制填筑边缘线,坡面欠填及时补填。

b.一般土石区填筑

一般土石区(以下简称土石区)位于戗堤临水侧,在戗堤石渣料区向前填伸30m后开始填筑。

土石区填筑仍采用进占法不分层填筑,20t自卸车运料,162KW推土机推料,10t凸块振动碾按要求压实。

填筑过程中,加强临水侧边坡的控制,采用长臂反铲对坡面欠填部分补填,对超填部分削坡处理,直至合格为止。

c.龙口裹头保护

上游围堰左侧裹头与上游围堰同时施工,该部位于龙口形成前完成。裹头全长10m,宽15m,高程58m,主体由砂砾料填筑,深槽处采用石渣抛填,用大块石和钢筋石笼加固护面,钢筋石笼用铁丝绑扎成整体,以提高防冲能力。裹头材料、设备及施工人员采用船运到施工部位。

由于预进占对河床的束窄,水流速度增大,为保证截流工作正常实施,戗堤预进占离龙口预定位置10m时,将石渣料区改由块石填筑,以保护堤头。块石从坝址右岸土石料场开采,20t自卸车运输,现场采用进占法抛投,162KW推土机平整,16t振动碾压实。

为确保截流成功,将龙口段戗堤顶部加宽至20m,龙口截流块石备料9000m3。 根据以往施工经验,采用上述裹头块石抛填和护坡,可有效保证裹头抗冲稳定和底部基础不被冲刷。经计算(流速V=3.1m/s),抛填块石粒径≥30㎝,抛填体重量≥36.7kg。

②平抛垫底

在戗堤进占初始,进行龙口处的平抛垫底。在戗堤上、下游坡脚处采用船抛袋装土作为垫底坡脚,中间抛填砂砾石。垫底坡脚宽约4~5m,高约1~2m,长约35m。

采用人工袋装砂砾料、人工抛投,砂砾石采用配置有皮带运输机的船抛填。 平抛垫底需袋装砂砾石约1000 m3,约需编织袋3000个;需抛填砂砾石约2000 m3。 ③龙口合龙

拟于2006年11月30日截流,采用上游戗堤单戗立堵截流,龙口合龙主要设备表2

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