構(gòu)皮灘電站廠房尾水圍堰優(yōu)化設(shè)計(jì)施工

構(gòu)皮灘電站廠房尾水圍堰優(yōu)化設(shè)計(jì)施工摘要：將投標(biāo)階段采用的RCC混凝土圍堰改為土石過水圍堰作為廠房尾水出口段施工的擋水建筑物，不僅滿足了尾水汛期的擋水要求，同時也加快了尾水的施工進(jìn)度、降低了工程造價(jià)。關(guān)鍵詞：構(gòu)皮灘電站；尾水圍堰；優(yōu)化設(shè)計(jì)；施工中圖分類號：TU271文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1、工程概況構(gòu)皮灘水電站廠房尾水出口段由漸變段、尾水閘門井、尾水渠及尾水平臺組成，尾水渠為直向出口，自尾水平臺分別以1：3與1：3.59（5#機(jī)）的反坡接至428.00m高程，后與河床自然相接。該區(qū)域主要位于O2sh+bO1m1層，第四系覆蓋層厚度1030m，覆蓋層主要為崩坡積及沖積物組成。根據(jù)招投標(biāo)文件對水流控制的要求和廠房尾水段工程的特點(diǎn)，廠房尾水圍堰設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為枯水期（P=10%）11月次年4月?lián)跛?十年一遇,相應(yīng)流量為3940m3/s，水位為446.41m。2、尾水圍堰設(shè)計(jì)及優(yōu)化2.1尾水圍堰形式的選擇及設(shè)計(jì)根據(jù)廠房尾水渠區(qū)域開挖揭露的實(shí)際情況，廠房尾水圍堰基礎(chǔ)開挖到基巖面難度很大。采用投標(biāo)階段的RCC混凝土圍堰，基礎(chǔ)處理較困難。(1)圍堰形式選擇：圍堰要求安全可靠、能滿足穩(wěn)定、防滲及抗沖要求；構(gòu)造簡單，施工方便，在預(yù)定工期內(nèi)可以施工到需要的斷面各高程；地基處理確實(shí)可行，堰體便于與岸坡線已有建筑物連接；堰體可充分利用當(dāng)?shù)夭牧霞伴_挖碴料，并便于維護(hù)和拆除；具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。根據(jù)工程實(shí)際情況，為避免RCC圍堰復(fù)雜的基礎(chǔ)處理，同時減少開挖及混凝土工程量，降低工程造價(jià)，經(jīng)比較，擬將投標(biāo)階段采用的RCC混凝土圍堰改為土石過水圍堰作為廠房尾水出口段施工的擋水建筑物。(2)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)廠房尾水圍堰設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為11月至次年4月枯水期擋水的十年一遇洪水，相應(yīng)流量為Q=3490m3/s，水位為446.41m。根據(jù)水利水電工程施工施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范（SDJ338-89）和水利水電工程施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)導(dǎo)則（DL/T5114-2000），當(dāng)堰高大于15米，小于50米，確定本工程廠房尾水圍堰級別為級。2.2圍堰設(shè)計(jì)軸線選擇根據(jù)招投標(biāo)文件的要求，綜合分析尾水出口地形及地質(zhì)特點(diǎn)，軸線選擇綜合考慮底部防滲、挖填、以及圍堰內(nèi)側(cè)盡量少壓尾水渠的開挖以減少最后一個枯期時段圍堰拆除時的工作量。根據(jù)以上原則布置圍堰軸線，結(jié)合招標(biāo)文件圖紙右岸導(dǎo)流洞出口明渠圍堰軸線走向，擬定尾水圍堰軸線位置，圍堰軸線長152.6m。2.3堰高確定廠房尾水圍堰擋水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為：十年一遇、114月枯期擋水，相應(yīng)流量Q=3490m3/s，水位446.41m。根據(jù)施工合同，尾水1#公路以下邊坡開工時間為2004年4月30日，而尾水出口工程施工圖紙下發(fā)時間是2004年11月1日，實(shí)際開工時間為2004年12月中旬，實(shí)際開工時間比合同開工時間已滯后7個月，考慮加高圍堰延長枯水期基坑施工時間；同時考慮尾水河床受前期施工棄渣等人為因素的影響，河床水位比原設(shè)計(jì)水位有所抬高，為確保防洪度汛的安全，堰頂高程在設(shè)計(jì)P10的枯期水位及堰頂安全超高0.3m的基礎(chǔ)上考慮加高4.0m，確定堰頂高程為450.71m。2.4圍堰斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）圍堰結(jié)構(gòu)選擇考慮圍堰過水以及將受到左岸兩條導(dǎo)流洞和右岸導(dǎo)流洞水流的沖刷，擬定廠房尾水圍堰為土石圍堰，迎水面用鋼筋網(wǎng)籠護(hù)面，背水面用干砌塊石護(hù)面，預(yù)充水槽及充水水流面處用砼支護(hù)，堰頂用混凝土護(hù)頂。(2)防滲施工平臺高程根據(jù)目前實(shí)際情況，尾水出口河床高程為436.5米，考慮圍堰施工防滲與現(xiàn)實(shí)際地形的開挖回填關(guān)系，取防滲平臺頂高程為436.5米。(3)堰頂寬度及構(gòu)造堰頂寬度滿足防汛搶險(xiǎn)與交通運(yùn)輸要求，圍堰堰頂寬度設(shè)為8米，面層填鋪50cm碎石壓平。(4)圍堰細(xì)部構(gòu)造廠房尾水圍堰分兩部分組成，第一部分為EL436.5米以下，采用帷幕防滲，直接利用河床堆碴體；第二部分為EL436.5m至EL450.71m高程，該層內(nèi)側(cè)直接利用堆體料，外側(cè)先開挖至EL436.5米后用級配灰?guī)r混合石碴填筑，用粘土斜墻進(jìn)行防滲。坡體內(nèi)外側(cè)坡面均設(shè)為1：1.5，外側(cè)用鋼筋網(wǎng)石籠護(hù)面，外側(cè)坡用大塊徑石頭護(hù)腳。在圍堰EL448高程設(shè)一預(yù)充水槽，槽寬2米，周邊澆40cmC20砼；在EL440高程預(yù)埋400鋼管3根，用作基坑抽排水用。2.5防滲設(shè)計(jì)圍堰436.5高程以下部份的防滲，采用防滲帷幕；436.5高程以上部份的防滲采用粘土斜墻。3、施工程序及施工方法3.1施工程序廠房尾水圍堰的施工先對外側(cè)開挖到EL436.5高程作灌漿平臺，對圍堰436.5高程以下進(jìn)行帷幕防滲，再對開挖部份進(jìn)行填筑，同時將粘土斜墻按厚層80cm一并填筑碾壓，圍堰粘土斜墻控制干容重為1.451.6t/m3；最后進(jìn)行鋼筋籠護(hù)面。在外側(cè)填筑時預(yù)埋護(hù)面鋼筋籠10拉接鋼筋。內(nèi)側(cè)在基坑開挖時按1：1.5的坡面進(jìn)行修坡形成圍堰，最后對堰頂澆一層C20砼20cm壓頂。3.2施工方法廠房尾水圍堰的施工分兩部分進(jìn)行，第一部分為447米以下外側(cè)的開挖、防滲、回填、護(hù)面；第二部分為EL447m高程以上的填筑、防滲、護(hù)面及內(nèi)側(cè)坡的修坡施工。第一層的施工，用CAT330沿設(shè)計(jì)開挖線進(jìn)行開挖，石碴直接運(yùn)在EL447平臺高程上，開挖到EL436.5高程，緊接著進(jìn)行帷幕灌漿防滲。防滲處理結(jié)束，對該部位進(jìn)行填筑，填筑采用該位置開挖出的級配灰?guī)r混合石碴，中間用粘土斜墻防滲。填筑時，中間先填粘土壓實(shí)，內(nèi)、外側(cè)再填級配料，交替上升，填筑中按1米的間排距預(yù)埋10拉接筋，內(nèi)用大塊石連結(jié)，外側(cè)預(yù)留2米連接護(hù)面鋼筋網(wǎng)；填筑到EL447高程后對外側(cè)坡面進(jìn)行修面處理，然后沿坡面貼一層鋼絲網(wǎng)，在網(wǎng)上用大中塊徑石護(hù)面，最后再鋪一層鋼筋網(wǎng)與下層鋼筋網(wǎng)用預(yù)埋鋼筋連接；在石碴填筑至EL440高程時，在圍堰靠下游側(cè)預(yù)埋3根400鋼管，用作基坑內(nèi)的排水及抽水。第二層的施工。待第一層施工完成，進(jìn)行第二層的施工，第二層的施工主要是EL447以上的填筑、坡面護(hù)面以及內(nèi)側(cè)坡面的修坡；EL447以上的填筑及坡面護(hù)面與EL447以下的施工方法相同，內(nèi)側(cè)坡面的修整在尾水基坑的開挖時與開挖一并進(jìn)行，第二層的施工填筑時，在EL448高程靠堰體上游側(cè)預(yù)留一2米寬渠口，渠口用砼澆筑而成，平時用粘土袋子封堵，汛期在洪水到來時用作對圍堰內(nèi)預(yù)充水。3.3堰體436.5高程以下部分的防滲廠房尾水圍堰436.5高程以下部份的防滲，用MY-60鉆機(jī)跟管造孔，自流注漿的方法進(jìn)行處理后，再對圍堰進(jìn)行帷幕灌漿，帷幕灌漿自上而下進(jìn)行。具體施工方法為：（1）河床集碴層內(nèi)空隙的回填處理。鉆孔。圍堰外側(cè)開挖到436.5高程，進(jìn)行防滲軸線施工放樣，根據(jù)放樣軸線在已開挖的EL436.5平臺澆一層15cm厚4米寬條帶砼，作灌漿施工平臺。沿防滲軸線兩側(cè)各距軸線50cm錯位布置兩排灌漿孔，孔距1米，采用MY-60鉆機(jī)跟管造孔，孔徑120mm，待鉆孔穿過河床集碴層后用100PVC花管下插到底，取出套管。注漿。對河床集碴層內(nèi)空隙的處理，根據(jù)鉆孔情況，對孔隙大且流水速度