水利樞紐土壩截流施工方案

1、第 PAGE20 頁 共 NUMPAGES20 頁水利樞紐土壩截流施工方案1 1工程概況清遠水利樞紐為北江干流梯級規(guī)劃的第 5 級,工程開發(fā)任務(wù)是以航運、改善水環(huán)境為主,結(jié)合發(fā)電、反調(diào)節(jié),兼顧改善灌溉、供水條件和水資源配置.水庫正常蓄水位 10 米,正常蓄水位庫容 1.4 億米3 ,總庫容為 3.018 億米 3 ,多年平均發(fā)電量 2.1689 億 kWbull;h.干流樞紐工程從左到右依次為左岸土壩(含連接段)、廠房安裝間、廠房主機間、門庫段、31 孔泄水閘、門庫段、船閘、船閘門庫段、右岸土壩(含連接段),同時廠房左側(cè)預(yù)留位置布置二線船閘,干流樞紐壩頂全長 1520.42 米.本工程干流樞紐

2、工程計劃分二期施工,其中一期工程主要完成右岸土壩、船閘、門庫、14 孔泄水閘及左岸電站廠房(受電站廠房基坑開挖的影響,電站廠房相鄰的第 1 號3 號孔泄水閘及左岸門庫均在電站廠房全年圍堰范圍內(nèi))的施工;二期工程完成左岸 14 孔泄水閘、左岸土壩的施工.二期工程截流龍口設(shè)在下游戧堤,采用平拋護底,單戧立堵截流方式,截流計劃于 2021 年 8 月底擇機進行,截流標準相應(yīng)設(shè)計流量為 2110 米sup3;/s,截流施工按最不利截流流量 800 米3 /s1000 米 3 /s 考慮.2 2二期截流設(shè)計2 2.1 1 設(shè)計標準根據(jù)水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范(SL303-20_4)規(guī)定,截流標準采用

3、截流時段內(nèi)重現(xiàn)期 510 年的月或旬平均流量.根據(jù)北江多年平均徑流情況,本工程設(shè)計擬采用 8 月下旬 5 年一遇下旬平均流量,相應(yīng)設(shè)計流量 Q=2110 米3 /s. 根據(jù)設(shè)計計算成果,截流施工方案龍口護底及截流按最不利截流流量800米3 /s1000 米3 /s 考慮.本工程施工導(dǎo)流建筑物設(shè)計洪水標準見表 2-1. 二期導(dǎo)流建筑物及施工期壩體 度汛洪水設(shè)計標準表 2-1 項目 頻率(%) 時段 流量 (米3 /s) 泄流 條件 水位 頂高程 上游 下游 二期導(dǎo)流 戧 堤 20% 8 月下旬 2110 6.11 4.97 6.80 上游圍堰 10 10 月12 年 3 月 7160 11.52

4、 下游圍堰 10 10 月12 年 3 月 7160 8.76 10.87 2 2.2 2 二期截 流方案及施工控制性節(jié)點安排 (1)二期截流方案 根據(jù)設(shè)計院二期導(dǎo)截流設(shè)計專題報告,二期截流采用平拋護底,左右岸同時進占,單戧立堵的截流方法.本工程二期截流期間,主要利用右岸一期已具備正常使用條件的 19 號31 號共 13 孔泄水閘泄流.(2)二期截流控制性節(jié)點 1)7 月 1 日至 7 月 31 日,完成龍口護底施工; 2)8 月 1 日至 8 月 20 日,完成截流戧堤預(yù)進占(預(yù)留 85 米龍口); 3)8 月 30 日,擇機進行龍口截流.2 2.3 3 二期圍堰及截流戧堤設(shè)計二期上、下游枯

5、水圍堰堰頂高程分別為 11.52 米和 10.87 米,圍堰斷面尺寸是戧堤頂高程6.8米,邊坡坡比1:1.5;堰體砂礫料填筑邊坡坡比1:2.5.二期枯水圍堰土石方設(shè)計工程量見表 2-2.表 2-2二期枯水圍堰設(shè)計工程量表 序號 項目 單位 工程量 上游圍堰 下游圍堰 合計 1 龍口護底塊石 萬米33.57 3.57 2 龍口護底 9t 砼六面體 個300 300 3 龍口護底鋼筋石籠 萬個0.29 0.29 4 截流堆石戧堤 萬米33.98 3.98 5 截流 5t 砼預(yù)制塊 個140 140 6 截流 10t 砼預(yù)制塊 個105 105 7 截流鋼筋石籠(2 米_2 米_1 米) 個230

6、230 8 石渣 萬米37.5 0.37 7.87 9 過渡料 萬米30.23 0.1 0.33 10 砂礫料 萬米311.43 7.13 18.56 11 護坡塊石 萬米30.92 0.73 1.65 12 粘土 萬米30.61 0.48 1.09 13 塑性混凝土防滲墻 萬 0.86 0.66 1.52 2 2.4 4 截流設(shè)計2 2.4 4.1 1設(shè)計截流標準根據(jù)設(shè)計導(dǎo)截流方案,設(shè)計截流標準為 8 月下旬五年一遇平均流量,相應(yīng)設(shè)計流量 2110 米3 /s.截流水力學計算表明流量 800 米 3 /s1000 米 3 /s 為最不利截流流量,故截流時按 1000 米3 /s 流量進行截流

7、設(shè)計,水力學標準如表 2-3.表 表 2-3二期 截流 水力學標準表截流方式根據(jù)設(shè)計導(dǎo)截流報告,截流采用平拋護底,單戧立堵方式.根據(jù)現(xiàn)截流石料準備地點,擬從左右岸雙向進占,左岸預(yù)進占 65 米,預(yù)進占時堤頂高程為6.8 米,右岸預(yù)進占 20 米,戧堤頂部高程為6.8 米,右岸預(yù)進占鋼筋石籠裹頭,鋼筋籠由20 和 12 的鋼筋焊接而成,鋼筋籠數(shù)量為 230 個.具體見戧堤進占分區(qū)示意圖.預(yù)留龍口寬度 85 米,截流根據(jù)截流戧堤進占分區(qū)特征值表及實測龍口流速進行實施和調(diào)整拋投材料.(1)戧堤布置 根據(jù)二期導(dǎo)流設(shè)計方案及工程實際情況,截流戧堤布置在下游圍堰下趾處,戧堤頂高程 6.8 米,戧堤頂長度

8、約 213 米,戧堤軸線距圍堰軸線 36.87 米,上、下游坡度 均為 1:1.5,戧堤特性見表 2-4.表 表 2-4下 游截流戧堤特性項目 戧堤頂長度頂寬 戧堤頂高程 龍口 寬度上游 坡度下游 坡度進占方 向坡度(2)截流水力計算 根據(jù)本工程施工總進度 要求,本工程二期截流計劃于 2021 年 8 月下旬進行,設(shè)計采用 8月下旬5 年一遇下旬平均流量,相應(yīng)設(shè)計流量Q=2110米3 /s.但計算結(jié)果表明:本工程二期截流受控流量并非最大設(shè)計流量,受河床下切的影響,本工程截流流量越小,由于其相應(yīng)的主河槽水位低于泄水閘堰頂高程 3.0 米,截流期間須將主河槽水位抬高至堰頂高程以上,因此,其截流水力

9、學指標更差,截流難度 更大;隨著截流流量的增大,由于下游水位逐漸增大,其截流難度 反而逐漸相對降低.經(jīng)分析,本工程的截流受控流量為 800 米3 /s1000 米 3 /s,這主要是受一期工程施工期主河槽下切影響及一期泄水閘堰頂高程為 3.0 米共同作用的結(jié)果.相應(yīng)截流水力學指標見表 2-5.表 2-5- 注:單寬功率水體容重_龍口單寬流量_龍口水位落差 2 2.4 4.3 3 龍口分區(qū)及分區(qū)工程量本工程二期截流采用左岸為主、右岸為輔兩邊進占護底條件下單戧立堵方式.龍口截流安排在 8 月 30 日進行,總拋投量 1.78 萬米3 ,其中特大石 0.27 萬米3 ,大石 0.51 萬米 3 ,中

10、石 0.59 萬米 3 ,石渣 0.42 萬米 3 ,鋼筋石籠(2 米長、2 米寬、1米厚,用于右岸預(yù)進占戧堤裹頭防護)右岸230個,5t混凝土預(yù)制塊左岸120個、右岸 20 個,10t 混凝土預(yù)制塊左岸 100 個、右岸 10 個.根據(jù)口門分流量及龍口流速等水力學指標,將龍口分為四個區(qū)段.口門從寬 85 米拋至寬 60 米為區(qū),龍口分流量 803 米3 /s690 米 3 /s,最大流速 2.13.0 米/s,拋投量 0.28 萬米3 ,其中中石、石渣比例 5:5.口門從寬 60 米拋至寬 35 米為,龍口分流量 690 米3 /s500 米 3 /s,最大流速 3.04.2 米/s,拋投量

11、 0.60 萬米3 ,其中大石、中石、石渣比例 4:3:3.口門從寬 35 米拋至寬 15 米為區(qū),設(shè)計龍口分流量 500 米3 /s70 米 3 /s,最大流速4.25.5米/s.其中口門拋至寬23米時,截流進占拋石在護底處已交匯,龍口分流量約270米3 /s;口門拋至寬15米時,龍口底高程已攔截至高程EL1.8米,龍口分流量約 86 米3 /s.區(qū)拋投量 0.77 萬米 3 ,其中特大石、大石、中石、石渣比例 3:3:3:1.口門從寬 15 米拋至寬 0 米為區(qū),龍口分流量 70 米3 /s0,最大流速 5.50 米/s,拋投量 0.13 萬米3 ,其中特大石、大石、中石、石渣比例 3:3

12、:3:1.各分區(qū)特征詳見表 2-6.表 2-6截流戧堤進占分區(qū)特征值表單位:萬米3進占長度口門分流量米3 /s 口門流速(米/s) 左岸 右岸 工程量 特大石1.4米 大石(1.4米0.7米) 中石(0.7米0.3米) 石渣(1.4米 大石(1.4米0.7米) 中石(0.7米0.3米) 石渣(1.4米 大石(1.4米0.7米) 中石(0.7米0.3米) 石渣(1.4米 大石(1.4米0.7 米) 中石(0.7米0.3 米) 石渣(1.4 米 大石(1.4米0.7 米) 中石(0.7米0.3 米) 石渣(0.3 米) 龍口護底石料 1 區(qū) 米316300 / / 9780 6520 2 區(qū) 米3

13、3150 / / 1890 1260 3 區(qū) 米3720_/ 4320 1440 1440 4 區(qū) 米39060 2720 2720 1810 1810 合計 米335710 2720 7040 14920 11030 9t 砼六面體 塊 300鋼筋石籠(2 米_2 米_1米) 米32860土工布(300g/) 11760龍口護底施工按如下流程進行:土工布鋪設(shè)rarr;拋投料裝船運輸rarr;石渣拋投rarr;9t 混凝土六面體及鋼筋石籠拋投.1)土工布鋪設(shè) 土工布的施工工藝為土工布加工成卷、鋪設(shè)土工布、水下檢查、砂袋拋壓穩(wěn)固.土工布鋪設(shè)前應(yīng)用Phi;100的鋼管卷成卷材,然后利用全站儀在左右

14、兩岸給工作船定位,隨后順水流方向鋪設(shè)土工布,要求各段橫向搭接寬度 不小于 1 米.14 施工時,鐵環(huán)套在定位鋼管上,系上砂袋下沉.水下鋪設(shè)于工作船將土工布沿導(dǎo)線平緩展開,潛水員水下張拉定位,并由水上工作船及時拋砂袋壓穩(wěn),其后及時拋投石塊磚穩(wěn)固.為保證相鄰兩塊鋪設(shè)塊搭接長度 和兩塊鋪設(shè)塊吻貼,在鋪展后一塊時,潛水員將前一鋪設(shè)塊上的砂袋移開,待其吻合再壓上,潛水員還要進行調(diào)整,以防鋪展偏斜而產(chǎn)生搭接長度 減少.在工作船只不能到達處,土工布用人工直接鋪設(shè).2)拋投料裝船運輸 平拋護底所用石渣、塊石均在左岸的臨時碼頭裝船運輸?shù)綊佂秴^(qū),在船上進行拋投施工.混凝土五面體及鋼筋石籠從左、右岸備料場利用汽車吊

15、運至船上后用船上起重設(shè)備運到護底部位.3)石渣拋投施工 施工時,在下游布置一條錨艇作為指揮船,指揮拋投船到指定位置進行拋投,并記錄各船的拋填位置和拋投量.利用錨艇作為交通和測量用船,用對講機把指揮錨艇、測量錨艇等連成通訊網(wǎng)絡(luò),以控制施工有序進行.測量錨艇必須經(jīng)常在拋填區(qū)內(nèi)測量,進行整個施工的動態(tài)控制,并及時將測量信息反饋到拋填船.護底拋投的石渣(包括流失量)均裝船運輸,拋投船定位后,人工拋填,船上配備 23 人用測探儀探測水深,以保證拋填料的厚度 及連續(xù)性.為確保石渣拋投質(zhì)量,建議在石渣拋投前進行拋填試驗,保證石渣的拋投位置符合設(shè)計要求.4)塊石、9t 混凝土六面體及鋼筋石籠拋投 護底需拋投塊

16、石 3.57 萬米3 、鋼筋石籠 0.29 萬米 3 和 9t 混凝土五面體 300個.拋填塊石和混凝土五面體前需對石渣拋填進行復(fù)測,特別是對混凝土五面體15 的投放基面進行平整,以便施工.潛水員要對拋填質(zhì)量進行檢查,拋填石渣質(zhì)量滿足設(shè)計要求后才進行下序施工.塊石拋投施工順序為:鋪土工布rarr;石渣施工rarr;9t混凝土六面體拋投rarr;混凝土六面體上、下游護底塊石及鋼筋石籠拋投.中石用人工拋填到指定位置,大石、特大石和混凝土五面體通過起重船吊放指定位置.混凝土五面體采用平板車運輸,起重船吊機吊放,邊吊放邊在預(yù)制塊之間的空隙內(nèi)填石渣作為下一循環(huán)的工作面.護底 9t 五面體混凝土塊的布設(shè)在

17、龍口流速 4.0 米/s 的主龍口區(qū),垂直水流向 11排,順水流向 27 排,拋投面積為 50 米_17.7 米.(2)戧堤進占施工截流戧堤進占采用自卸汽車運輸,反鏟裝車,進占前先適當降低二期圍堰端頭的一期圍堰,減少卸料高差,開始進占時直接在一期圍堰上卸料,卸料時靠近戧堤上游直至戧堤露出水面,戧堤進占進入水中后,自卸汽車卸料至戧堤端頭靠上游側(cè),由推土機平整堤頭進占.戧堤進占時觀察水流流速,根據(jù)流速拋填不同粒徑的石料,當流速較大時,可采取大石或特大石在戧堤上游進行挑角,挑角穩(wěn)定后戧堤石料迅速跟進加寬.左岸戧堤預(yù)進占 65 米,作為截流龍口的左端,龍口采用大塊石進行裹頭.戧堤進占十米后,砂粒料堰體

18、填筑跟進.左岸戧堤設(shè)備配置:左岸戧堤預(yù)進占 65 米,戧堤頂高程為 6.80 米,拋投量1.11 萬米3 ,其中中石 0.81 萬米 3 ,石渣 0.81 萬米 3 .計劃 10 天完成,平均每天拋投強度 1620 米3 /d,配備 2 米 3 反鏟兩臺,1 米 3 反鏟 2 臺,20t 自卸汽車 8 臺.1 臺88Kw 和 1 臺 235kw 推土機.同時配備 2 臺 1 米3 反鏟和 6 臺 20t 自卸汽車運輸砂粒料填筑堰體.右岸進占設(shè)備在水位較低的時候由上游圍堰道路進入截流場地,右岸戧堤與16 左岸戧堤同時進占,方法相同,預(yù)進占 20 米后,剩余截流龍口寬度 為 85 米,右岸戧堤龍口

19、端頭采用鋼筋籠裹頭.右岸戧堤頂高程為 6.80 米,拋投量 0.76 萬米3 ,其中中石 0.29 萬米3 ,石渣 0.29 萬米 3 .計劃 10 天完成,平均每天拋投強度 580米3 /d,預(yù)留在右岸 1 臺 2 米 3 反鏟,2 臺 1 米 3 反鏟,1 臺 88Kw 和 1 臺 235kw 推土機,預(yù)留 5 臺自卸汽車.上游戧堤滯后下游戧堤二十米左右進占(觀察上游水位壅高影響流速情況而定).計劃左岸進占 100 米,預(yù)留 50 米左右作為抽砂船進出通道.左岸上游戧堤計劃 15 天完成進占,配備 1 米3 反鏟 3 臺,20t 自卸汽車 10 臺.砂粒料堰體滯后戧堤10 米跟進.(3)龍

20、口段施工 龍口段施工采取左右兩岸同時進占的方式,龍口段施工采用 20t 自卸汽車運料.左岸采用兩列車道進行施工,一列為重車道,另一列為空車道,組織車輛分別裝載塊石料在重車道等待指揮拋投.在堤頭上設(shè)兩個投料點,堤頭指揮人員根據(jù)現(xiàn)場指揮交叉拋投,左岸堤頭儲存的石料先用推土機直接推入龍口.戧堤進占時先在戧堤上游側(cè)卸料,根據(jù)實際流速采用大石或特大石,形成挑角,挑角穩(wěn)定后較小粒徑塊石跟進加寬,每堤頭為 23 輛自卸汽車同時卸料,兩臺推土機平行平整堤頭進占.右岸由反鏟裝塊石,20t 自卸汽車運輸,推土機推入龍口.在龍口剩余15 米左右流速最大時根據(jù)實際情況采用拋投鋼筋石籠、預(yù)制砼塊體進行進占,采取鋼絲繩連

21、接 23 個鋼筋石籠、預(yù)制砼塊體采取進行拋投、采取鋼筋石籠或預(yù)制砼塊體埋在岸邊作地錨連接 12 個鋼筋石籠或預(yù)制砼塊體拋投的方式進占,直至截流成功.左岸鋼筋石籠和砼預(yù)制塊采用50t履帶吊裝20t平板車運輸,在龍口部位采用反鏟卸車,由推土機推入龍口.右岸鋼筋石籠和砼塊體采用 20t 汽車17 吊裝卸,自卸汽車運輸,汽車吊及自卸汽車在龍口進占前經(jīng)上游圍堰直接進入二枯縱向圍堰或采用渡輪運輸至右岸.3 3.2 2.3 3截流施工強 度龍口段施工安排在 2021 年 8 月下旬,總拋投量 1.78 萬米3 ,其中特大石 0.27萬米3 ,大石 0.51 萬米 3 ,中石 0.59 萬米 3 ,石渣 0.

22、42 萬米 3 .龍口段采用兩岸同時進占,根據(jù)口門分流量及最大流速等水力學指標,將龍口分為四個區(qū)段.第區(qū)段:口門從寬 85 米拋至寬 60 米,拋投量 0.28 萬米3 ,計劃 1 天半時間完成.第區(qū)段:口門從寬 60 米拋至寬 35 米,拋投量 0.60 萬米3 ,計劃 1 天半時間完成.第區(qū)段:口門從寬 35 米拋至寬 15 米,拋投量 0.77 萬米3 ,計劃 1 天完成.第區(qū)段:口門從寬 15 米拋至寬 0 米,拋投量 0.13 萬米3 ,計劃 68 小時完成.龍口段施工采用 20t 自卸汽車運料,端進法卸料為主,由推土機平整堤頭進占.在戧堤迎水側(cè)和下游側(cè)拋投特大石和大石護坡壓腳,中間

23、拋填大石、中石、石渣.每堤頭為 23 輛自卸汽車同時卸料.在區(qū)段,平均每天拋投量為 0.42萬米3 ,每天 10 小時計,平均每堤頭拋投強度 340 米 3 /h,平均小時車次 34 車次.第區(qū)段,平均堤頭拋投強度 220 米3 /h,平均小時車次 22 車次.3 3.2 2.4 4龍口合龍施工機械配置左岸布置 3 臺推土機,15 臺 20 噸自卸汽車,配 1.2 米3 液壓反鏟 10 臺和兩臺裝載機.右岸布置 2 臺推土機,12 臺 20 噸自卸汽車,配 1.2 米3 液壓反鏟 8 臺和 118 臺裝載機.戧堤上下游各布置一艘現(xiàn)場指揮船,負責截流的現(xiàn)場指揮、數(shù)據(jù)采集和安全救護工作.表 表 3

24、-4合龍 施工 機械配置表編號 名稱 型號或規(guī)格 單位 數(shù)量 1 挖掘機 PC20_反鏟 臺 16 2 挖掘機 小松 2 米3 臺 2 3 自卸汽車 20t 輛 27 4 推土機 TY230B 臺 5 5 裝載機 ZL40 臺 3 6 汽車吊 16 臺 2 7 履帶吊 50T 臺 2 8 開底船 20_t 艘 3 9 指揮船艘 2 10 對講機臺 304 4截流施工組織機構(gòu)4 4.1 1施工組織機構(gòu) 及人員見附圖 4 4.2 2指令傳遞(1)由業(yè)主總指揮發(fā)布開始截流的命令,各主要截流施工現(xiàn)場接到開始截流的命令后,向各工作面發(fā)出工作指令,截流即告開始.(2) 我部將在龍口上游部位布置一艘指揮船,現(xiàn)場施工總指揮在上面進行總19 指揮,全面調(diào)度 現(xiàn)場的施工車輛和施工程序、節(jié)奏;同時在戧堤的兩頭和備料場裝車處分別安排一個指揮,負責具體部位的施工協(xié)調(diào)和統(tǒng)籌.(3) 在上游指揮船上布置一個測量站,任務(wù)為每隔半小時向技術(shù)組報告水位,龍口流速及水面寬度 等數(shù)據(jù).在截