圍堰導(dǎo)流施工方案

⑥進水口攔污柵及進口閘門安裝。計劃完成主要工程量見表1-2。表1-2首部樞紐“三枯”計劃完成主要工程量序號工作名稱單位工程量備注閘壩進水口合計1土石方開挖m31590015000309002混凝土m31254817309298573鋼筋制安t3402355754帷幕灌漿m1681685固結(jié)灌漿t1511516金屬結(jié)構(gòu)安裝t43508551“三枯”工程施工組織特點本工程剩余工程主要包括首部樞紐及引水隧洞。引水隧洞剩余1814m，其中施工支洞上游側(cè)剩余513m，施工支洞下游側(cè)剩余1301m，目前引水隧洞工程施工組織已逐步正常，且不受汛期等其他因素干擾，按每120m/月進尺，可與2017年10月開挖支護完成。其間可穿插Ⅳ、Ⅴ類圍巖混凝土襯砌，可于2017年4月底完工。首部樞紐形象及混凝土完成量20.5%，尚余大量金屬結(jié)構(gòu)、機電設(shè)備安裝。剩余施工項目多、工程量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相互制約、受汛期影響大，如要完成合同進度目標(biāo)，必須背水一戰(zhàn)，在2016年~2017年枯水施工期全部完成。首部樞紐河道狹窄、導(dǎo)流難度大，如何實現(xiàn)快速、安全導(dǎo)流，為主體工程施工提供更多有效施工時間是剩余工程施工組織的關(guān)鍵。導(dǎo)流及度汛標(biāo)準(zhǔn)招標(biāo)文件導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)：首部導(dǎo)流建筑物為5級，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)采用十年一遇，導(dǎo)流時段為11月~翌年4月，相應(yīng)的流量為132m3/s。首部度汛標(biāo)準(zhǔn)為全年P(guān)=10%，度汛流量為1050m3/s。考慮到本枯水期導(dǎo)流難度，分析《表1-1新藏水電站閘分期洪水可研采用成果》，每年1~4月十年一遇洪水流量在65.2以下。導(dǎo)流工程施工時段為2016年11月至12月20日，混凝土工程開始時間為2017年1月，計劃完成時間為2017年4月底。綜合分析圍堰導(dǎo)流工程等臨時工程施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)按每年12月份五年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)流量88.6m3/s；主體工程施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)按每年1~4月十年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)流量65.2m3/s。導(dǎo)流工程設(shè)計設(shè)計思路首部樞紐3#泄洪閘已具備過流條件，上游鋪蓋及右岸護岸混凝土已施工完成，該閘孔對應(yīng)下游護坦、海漫已施工完成。沿3#泄洪閘左側(cè)閘墩在下游護坦、海漫修筑混凝土重力式擋水墻（縱向圍堰）形成泄水槽進行導(dǎo)流?；炷量v向圍堰按過水圍堰設(shè)計，在洪水流量65.2m3/s以下時不過水，在洪水流量超過65.2m3/s時堰頂漫水但圍堰穩(wěn)定不損壞，該方案需采取水位預(yù)警機制，加強對上游水位觀測，一旦發(fā)生圍堰漫流水位，及時撤出基坑人員、設(shè)備、材料?；由舷掠螜M向圍堰采用土石圍堰，導(dǎo)流工程完成后可全面展開首部樞紐左岸工程施工。導(dǎo)流主要建筑物包括：閘孔上游縱向圍堰、閘孔下游縱向圍堰、上游橫向圍堰、下游橫向圍堰等。下游縱向圍堰圍堰參數(shù)擬定下游縱向圍堰設(shè)計綜合考慮圍堰內(nèi)過流能力及自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定確定，經(jīng)試算初步擬定圍堰參數(shù)：頂高程EL2161.0m，圍堰高度4.0m（底面高程EL2157.0m），迎水面坡度1:0.3，背水面坡度1:0.6，堰底寬度5.1m。圍堰右岸形成過流斷面底寬9.5m，頂寬11.9m（右岸現(xiàn)狀巖石邊坡按1:0.3計算）。圍堰長度：護坦、海漫范圍65m，下游增加22m與橫向圍堰相接。圍堰分段長度與護坦分縫相適應(yīng)，其余分縫長度10.0~12.0m，段間采用鐵皮止水，鐵皮厚度1mm，寬度40cm，止水距迎水面50cm。圍堰基底排水管口采用土工布封堵，防止混凝土堵塞，后期清孔。圍堰混凝土強度等級C20，二級配。過流能力復(fù)核圍堰內(nèi)流量采用寬頂堰淹沒流量公式進行計算：Q——寬頂堰過流量。σ—無坎寬頂堰淹沒系數(shù)（已考慮側(cè)向收縮），和下游水深與堰前水深的比值有關(guān)，假定設(shè)計邊墻頂高與水面線平行，可計算出σ=0.9，考慮到河道現(xiàn)狀情況及實際泄流量要小于以此計算的泄流量，考慮富裕度σ值取0.7。m—流量系數(shù)，m=0.32。B——堰寬，水深按3.5m計算，B取水深以下平均寬度10.55m。將以上數(shù)據(jù)帶入上式，Q=68.5m3/s，滿足過流要求。圍堰穩(wěn)定性驗算（1）荷載組合縱向圍堰作為施工期臨時擋水建筑物，根據(jù)水工建筑物荷載規(guī)范，荷載組合：堰體自重、靜水壓力、揚壓力。假定工況，圍堰內(nèi)水深按4.0m計算，單位長度圍堰荷載：堰體自重：W=24*13.2=316.8kN；靜水壓重：壓在迎水面坡體上，N=24KN；靜水壓力：按墻體全高計算，底部p=40kN/m，P=80KN；揚壓力折減系數(shù)0.8，迎水面最大u=42N/m，U=107.1KN。0.5x9.8x4x5.1=100抗滑穩(wěn)定性驗算①按抗剪強度公式應(yīng)該為減號式中：Ks——按抗剪強度計算的抗滑穩(wěn)定系數(shù)，基本荷載組合的Ks值不得低于1.05。ΣN——法向力之和，為堰體自重N=316.8kN。ΣU——揚壓力之和，U=107.1KN。ΣV——水平剪力之和，V=80KN；f——摩察系數(shù)，查參考資料，混凝土面之間摩擦系數(shù)f=0.5～0.7，考慮堰體與護坦混凝土不考慮鑿毛處理，摩擦系數(shù)折減按0.4計算，施工時必須保證混凝土基面清理干凈。代入上式，KS=1.18（1.17），抗滑穩(wěn)定滿足要求。②抗剪斷公式式中：Kn——按抗剪斷強度公式計算的抗滑穩(wěn)定系數(shù)，基本荷載組合的Kn值不得小于3.0；C——堰基接觸面抗剪斷粘聚力，根據(jù)規(guī)范，混凝土與基巖的C值0.2~0.4MPa，常態(tài)混凝土結(jié)合面層C值1.16~1.45，本次計算取0.1MPa；A——堰體底面面積，A=5.1m2，f1——堰基接觸面抗剪斷摩察系數(shù)，根據(jù)規(guī)范，混凝土與基巖f1值0.7~1.0，常態(tài)混凝土結(jié)合面層f1值1.05~1.08，本次計算取0.5。其他荷載同前。代入上式，Kn=7.97（7.88），大于3.0，抗滑穩(wěn)定滿足要求。（4）抗傾覆穩(wěn)定式中K0——抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)，基本荷載組合的K0值不得小于1.5。ΣMY——抗傾覆力矩，包括堰體自重力矩。ΣMH——傾覆力矩，靜水壓力力矩及揚壓力產(chǎn)生的力矩。K0=2.25（2.29），滿足抗傾覆穩(wěn)定要求。（5）堰基應(yīng)力復(fù)核δmax/δmin=(ΣW/A)+(6ΣWx/AL)式中，δmax/δmin計算段基礎(chǔ)面上的最大、最小垂直正應(yīng)力；ΣW作用于計算段所有垂直力的代數(shù)和；ΣWx作用于計算段上的所有荷載對堰基計算截面形心軸的力矩總和；B基礎(chǔ)面的計算截面寬度，B=1.0m；L基礎(chǔ)面的計算截面長度，L=5.1m； A基礎(chǔ)面的計算截面積，5.1m2。經(jīng)過計算，δmax=89.90Kpa，δmin=0.58Kpa，堰基面未出現(xiàn)拉應(yīng)力，滿足要求。過流能力保證措施（1）16#護坦下游海漫右岸岸坡深入導(dǎo)流渠中，影響過流，須挖除平順，保證過流寬度。（2）對圍堰下游河道進行疏浚，不因壅水而降低縱向圍堰右側(cè)渠道過流能力。堰體穩(wěn)定措施（1）建基面清理為保證縱向圍堰與建基面結(jié)合緊密，增加摩擦力，混凝土澆筑前對建基面清理干凈，澆筑時縫面鋪2cm厚同標(biāo)號砂漿。（2）插筋作為安全儲備，在圍堰建基面布置兩排插筋，迎水面布置距混凝土面150cm，排距2.0m，間距1.0m。插筋采用Φ25鋼筋，長度2.0m，錨入建基面及圍堰各1.0m，建基面造孔孔徑不小于40mm，錨固砂漿M20。插筋在圍堰拆除后割除，護坦表面外露鋼筋頭采用取芯鉆鉆孔，深度3cm以上，切除鋼筋頭，鉆孔用高強砂漿修補。排水措施堰體下護坦、海漫布置有排水孔，如排水孔內(nèi)水位升高則加大堰基揚壓力，如及時排數(shù)則降低堰基揚壓力，排水孔與基坑覆蓋層連通，應(yīng)加強基坑排水措施，降低基坑水位不超過護坦頂面，則可降低揚壓力。下游橫向圍堰下游橫向圍堰采用砂礫石圍堰，混凝土面板防滲。（1）圍堰頂高程圍堰頂高程確定以導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)流量下河道水位確定。因未提供河道流量水位關(guān)系，圍堰下游河道過流能力強于護坦段，偏于安全考慮下游橫向圍堰頂高程與縱向混凝土圍堰相平即為2161.0。（2）圍堰結(jié)構(gòu)頂寬3.0m，邊坡坡比1:1.5。（3）圍堰位置圍堰內(nèi)側(cè)距基坑開口線10.0m，圍堰斜向修筑，右岸最近點距壩軸線120m，左岸圍住下游擋墻。圍堰長度65.0m。（4）圍堰防滲參照前兩個枯水期土石圍堰防滲設(shè)計，在圍堰外側(cè)澆筑混凝土防滲面板，厚度30cm，混凝土強度等級C20。上游縱向圍堰（1）圍堰結(jié)構(gòu)上游縱向圍堰為混凝土圍堰，頂高程以導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)流量下單孔泄水閘閘前水位確定，流量65m3/s時，閘前水位2161.8m，該段渠道底部不平整造成浪涌，考慮安全超高，圍堰頂高程確定為2163.0。現(xiàn)狀高程2162.0m，需加高1.0m，對現(xiàn)狀圍堰頂面鑿毛處理，新老圍堰采用插筋連接，插筋布置在迎水面?zhèn)?，保護層10cm，間距50cm；插筋采用Φ16鋼筋，間距50cm?，F(xiàn)狀圍堰寬度僅有50cm，在背水一側(cè)填筑石渣形成復(fù)合圍堰石渣頂寬4.0m，，與混凝土同高，坡度1:1.5。（2）過流能力保證措施①對該段河道下部阻水障礙物清除，并疏通河道。②跨上游鋪蓋施工便橋阻水，對其進行抬高處理，橋面高程2164.0。上游橫向圍堰現(xiàn)狀圍堰為土石圍堰、混凝土防滲，上游段占壓隧洞進水口部分建筑物，需進行改線，向上游偏移。改線圍堰與原圍堰結(jié)構(gòu)相同，頂寬4.0m，邊坡坡比1:1.5，邊坡坡腳線控制在結(jié)構(gòu)物外邊線2m處，圍堰內(nèi)澆筑混凝土防滲墻，或根據(jù)河道束窄情況采取幕墻方式進行防滲。施工臨時圍堰施工臨時圍堰主要用于圍護護坦混凝土縱向圍堰基坑，將水流導(dǎo)至左岸，包括縱向圍堰與下游橫向圍堰。該圍堰使用時段為2016年11月至12月初，為減小施工難度并及早施工，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)采用每年12月份至次年5月份期間5年一遇標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)流流量88.6m3/s?？v向圍堰上游接2#泄水閘左墩，下游出海漫30m與橫向圍堰相接，縱向圍堰長度約90m，橫向圍堰長度15m，全長105.0m。圍堰頂高程2161.0，頂寬2.0m，邊坡坡比1：1.5，在圍堰背水側(cè)采用30cm厚混凝土板防滲，混凝土強度等級C20。主要工程量見表3-1。表3-13#泄洪閘單孔導(dǎo)流方案主要工程量表序號項目名稱單位數(shù)量備注1臨時圍堰回填m332002下游橫向圍堰回填m335003上游橫向圍堰改線回填m310004臨時圍堰防滲混凝土面板m390C205下游橫向圍堰防滲混凝土面板m360C206上游圍堰混凝土防滲墻m350C207下游縱向混凝土圍堰m31180C208上游縱向混凝土圍堰加高m320C209插筋Φ25，L=2.0m根130護坦、海漫段10插筋Φ16，L=1.2m根160上游縱向混凝土圍堰加高段導(dǎo)流工程施工施工程序填筑臨時圍堰（左側(cè)過流）→圍堰混凝土防滲面板施工→混凝土縱向圍堰施工（3#孔單孔過流）→恢復(fù)左岸上游橫向圍堰，將水流導(dǎo)至右岸→填筑下游橫向圍堰及防滲處理→基坑排水→基坑開挖→主體建筑物施工。施工布置（1）施工道路除用現(xiàn)有工程區(qū)道路外，現(xiàn)場布置以下道路①自上游圍堰平臺在2號閘孔填筑石渣坡道，用于2號孔左臨時圍堰填筑。②自上游2167平臺在3號閘孔填筑石渣坡道，用于3號孔淤積物開挖及縱向圍堰混凝土施工。③左岸下游沿渠道路，起點為1號施工支洞洞口平臺，終點至下游橫向圍堰左岸堰肩部位。（2）圍堰料源土石圍堰主料源來自1#渣場洞渣料及左岸邊坡開挖碎石土料。土石圍堰施工臨時圍堰施工包括：石渣填筑、鉛絲籠塊石護坡、塊石護底等項目。圍堰填筑（1）石渣填筑受場內(nèi)交通條件限制，石渣填筑只能從上游向下游進占的施工方式，最后在下游向右岸安排占進。石渣填筑采用反鏟裝15～20t自卸汽車，運至工作面。石渣回填分水上和水下兩部分。水下部分石渣回填采用進占法卸料，沿平行堰軸線方向進行，反鏟平料碾壓。（2）塊石護坡對于上游橫向圍堰，迎水面采用塊石防沖護坡。塊石通過反鏟裝15～20t自卸汽車，運至工作面，然后人工配合反鏟攤鋪。鋼筋石籠護坡臨時縱向圍堰迎水面局部采用鋼筋石籠防護。在現(xiàn)場提前焊制鋼筋籠，人工碼放塊石，焊接封口。水下較遠部位用反鏟配合放到坡面預(yù)定位置。鋼筋石籠尺寸為長1.2m*寬0.5m*高1.5m，主筋為12mm，輔筋為8mm，石籠與石籠之間分層錯縫鋪設(shè)，籠間用8mm鋼筋焊接，每層迎水面通過2根16鋼筋將鋼筋籠連成一個整體。擺放塊石時，靠水面采用不小于20cm塊石，靠水面鋼筋網(wǎng)格為15cm，其余為20cm?；炷练罎B水下部分澆筑水下混凝土，水面以上采用模筑法?；炷量v向圍堰施工施工程序基礎(chǔ)清理→測量放線→插筋制安→模板安裝→倉面清理→止水施工→混凝土澆筑。施工方法（1）基礎(chǔ)清理混凝土澆筑前，清除建基面上的雜物、泥土等，并用壓力水沖洗干凈，在混凝土澆筑前保持清潔、濕潤。（2）測量放線基面處理合格后，用全站儀進行測量放線。放線時，標(biāo)示出模板內(nèi)邊線。模板就位后，進行校核，保證結(jié)構(gòu)體形，縱向圍堰初步分10m一段。（3）插筋施工采用手風(fēng)鉆進行插筋造孔，孔徑42m，孔深不小于錨固深度。鋼筋在鋼筋加工廠進行加工，嚴(yán)格按照要求下料，加工完畢經(jīng)檢查驗收合格后，方可進行制安，如表面有油漬、漆污、銹皮等應(yīng)在使用前清除干凈。鉆孔采用風(fēng)水槍清洗干凈，風(fēng)吹干，注入錨固砂漿，將鋼筋插入孔內(nèi)固定。（4）模板施工縱向圍堰分段一次澆筑完成，采用大面鋼模板。模板在每次使用前應(yīng)清洗干凈，檢查面板的平整度，面板不平整、不光滑，達不到要求的不得使用，面板涂刷脫模劑，澆筑前測量控制好結(jié)構(gòu)體型，模板接縫處必須加固牢靠，模板加固主要采用內(nèi)拉方式加固定型?？v向圍堰因帶坡面，模板內(nèi)側(cè)采用1.5寸鋼管臨時支撐。模板拆除時，遵循下列規(guī)定：在其強度不低于2.5MPa時，方可拆除。（5）止水施工因縱向圍堰使用時間較短，止水采用16cm寬的1mm厚鐵皮，兩端混凝土各鑲嵌20cm，安裝位置平行迎水面?zhèn)?0cm。在先澆塊，止水折成L形貼緊模板，后澆塊摳出稍作調(diào)整即可滿足要求；止水片搭接10cm用鉚釘連接；止水下部貼緊下部混凝土面不需要錨固。倉面清理主要內(nèi)圍堰基面進行清洗，用鋼絲刷清洗掉水銹、附著物，用棉紗擦干。（7）混凝土施工混凝土在上游2167平臺拌合站拌合，采用自卸汽車運輸混凝土，運輸中不應(yīng)發(fā)生分離、漏漿和嚴(yán)重泌水。3）混凝土的澆筑混凝土采用反鏟入倉。基面先鋪一層同標(biāo)號水泥砂漿?；炷翝仓r的自由傾落高度不得大于2m，當(dāng)大于2m時，應(yīng)采用接軟管等方式澆筑，倉內(nèi)注意薄層平鋪，鋪料厚度30～50cm，混凝土均勻上升，澆筑面保持水平面，嚴(yán)禁混凝土入倉沖擊模板變形。平倉防止骨料分離，注意層間結(jié)合，加強振搗，確保連續(xù)澆筑，防止出現(xiàn)冷縫，澆筑過程中模板工和鋼筋工要加強巡視維護，異常情況及時處理。澆筑混凝土應(yīng)分層進行，其分層厚度（指搗實后的厚度）不宜大于振搗器作用部分長度的1.25倍，控制在30cm左右。澆筑混凝土過程中，嚴(yán)禁在倉內(nèi)加水。如發(fā)現(xiàn)混凝土和易性較差，采取加強振搗等措施，以保證質(zhì)量。采用Φ100、Φ100振搗器振搗，混凝土振搗時振搗器插入點要整齊排列，防止漏振，插入間距為振搗器作用半徑的1.5倍，并應(yīng)插入下層混凝土5～10cm。振搗器采用“快插慢拔”的原則，直至混凝土表面泛漿、混凝土不再顯著下沉、氣泡不再冒出時為準(zhǔn)?；炷琳駬v要保證鋼筋不產(chǎn)生位移，模板不走樣。3）養(yǎng)護灑水養(yǎng)護，最后一倉養(yǎng)護時間不少于3d，之前澆筑倉號持續(xù)養(yǎng)護至通水。施工進度計劃本期導(dǎo)流工程計劃于2016年11月1日開始施工，2016年12月10日完成，具備導(dǎo)流條件。資源投入計劃主要施工人員見表6-1。表6-1施工人員計劃表序號工種人員數(shù)量備注序號工種人員數(shù)量備注1管理人員46模板工122技術(shù)員37司機183質(zhì)檢員18混凝土工204測量人員29普工305安全員1主要設(shè)備見表6-2。表6-2主要設(shè)備資源配置表序號設(shè)備名稱型號及規(guī)格數(shù)量備注1反鏟PC2203臺2自卸汽車15t8臺3裝載機ZL501臺4混凝土攪拌車25空壓機20m3/min16手風(fēng)鉆YT-284插入式振搗器Φ1004臺插入式振搗器Φ506臺質(zhì)量保證措施本次導(dǎo)流工程是剩余工程施工組織的關(guān)鍵因素，應(yīng)嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，避免由于質(zhì)量問題造成施工中斷及安全事故。（1）土石圍堰嚴(yán)格按設(shè)計斷面回填，坡度、尺寸滿足要求，迎水面回填塊石防沖，水流流速大部位采用鋼筋石籠加固。（2）混凝土縱向圍堰插筋造孔孔徑不得小于40mm，保證鋼筋外側(cè)錨固砂漿握裹厚度及錨固效果；孔深不小于設(shè)計孔深；孔內(nèi)應(yīng)清洗干凈。砂漿應(yīng)按配合比拌制，保證強度指標(biāo)，充填應(yīng)飽滿。鋼筋下料長度不小于設(shè)計要求。（3）護坦、海漫混凝土圍堰基面應(yīng)清洗干凈，保證上下層混凝土摩擦系數(shù)。（4）混凝土的質(zhì)量形成過程分為：原材料的檢測、拌和控制及運輸控制、澆筑控制四個階段，為確保本工程混凝土質(zhì)量，采取如下措施保證混凝土的運輸及澆筑質(zhì)量。①混凝土施工前，現(xiàn)場試驗室根據(jù)要求進行各種原材料的檢測，確定施工配合比。②拌合站每次攪拌前，應(yīng)檢查拌合計量控制設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，以保證按施工配合比計量拌合，還應(yīng)根據(jù)材料的狀況及時調(diào)整施工配合比，準(zhǔn)確調(diào)整各種材料的使用量，接受監(jiān)理工程師及業(yè)主的監(jiān)督。③從拌合站運至施工現(xiàn)場的混凝土應(yīng)先檢查隨車提供的配合比通知單是否符合現(xiàn)場當(dāng)前所需的混凝土配合比要求，再檢查混凝土的坍落度等是否滿足入模要求，否則不得在本工程中使用，重新處理合格后才能使用。④混凝土入模平倉振搗，嚴(yán)格按施工工藝實施，不得漏振和過振，以確?；炷辆鶆蛎軐?。安全保證措施施工安全措施導(dǎo)流工程在河道內(nèi)施工，面臨超標(biāo)洪水、交通安全、設(shè)備傾覆落水等安全隱患。土石圍堰填筑（1）進入戧堤現(xiàn)場的所有運輸車輛（截流專用）必須聽從現(xiàn)場指揮人員的指揮。所有車輛嚴(yán)禁超載、超速行駛。車輛嚴(yán)禁搭載他人，裝載填料的車輛不許關(guān)閉車窗，駕駛員必須身穿救生衣，如遇險可迅速自救。（2）推土機、裝載機及反鏟在戧堤施工時，必須身穿救生衣，打開車門。（3）堤頭處明確每班指揮汽車和反鏟人員，汽車在卸料時應(yīng)有