叶尔羌河中游渠首工程施工组织设计

张新胜

（新疆喀什地区水利水电勘测设计院 新疆 喀什 844000）

1 工程概况

1.1 枢纽布置

叶尔羌河中游渠首工程是叶尔羌河流域规划中的第四级引水枢纽，工程未建成之前，靠8个临时引水口引水。中游渠首控制灌溉面积205.3万亩，设计总引水流量175m3/s，工程规模属Ⅱ等大（2）型水利工程枢纽。中游渠首最终选择“闸堰”结合方案，泄洪闸共23孔，每孔净宽10.0m，溢流堰净宽400m；进水闸共9孔，3孔宽 9.0m，3孔宽 8.0m，3孔宽 6.0m，总宽69.0m。

主体工程主要工程量有：土方开挖12.87万m3，土方填筑58.66万m3，混凝土7.52万m3；基础处理中搅拌桩连续墙2.95万m2，钢筋砼井柱2.18万m，抓斗槽孔砼防冲墙4.03万m2。

1.2 主要施工条件

1.2.1 对外交通

叶尔羌河中游渠首闸址位于喀什地区莎车县境内的大寨渠口处，左岸是莎车县艾里西湖乡，右岸是莎车县阿瓦提乡，距喀什市250km，距莎车县城50km，距麦盖提县城45km，距铁路中转站巴楚县三岔口镇281km，距喀什机场257km，前后有315国道与县乡级公路相连接，沿途对外交通便利顺达。

1.2.2 地形地貌

中游渠首位于叶尔羌河中下游段的冲积平原上，地势由西南向东北方向倾斜。渠首闸址处河床横断面基本为阶梯形，河床宽度约4km，河漫滩一级阶地宽度约3km，主河道宽1km左右，二级阶地宽阔，为耕地和居民点。河道纵坡1/2000左右，平均海拔高程约1200m。在一般情况下，枯水期水量很小，洪水期主河道行洪，遇大洪水时水面可上至一级阶地，河漫滩过水。渠首闸址处地形起伏不大，开阔平坦，且未占用耕地，给施工总布置及机械化施工创造了有利条件。

1.2.3 地质

渠首闸址地层结构为全新统冲积层，地下水位较高，一般埋深在0.5m～1.0m左右。此处河道为粉细砂河床，根据渗水试验，在基坑最大开挖0～4m范围内，渗透系数K=4.75m/d。

2 施工总布置

工程施工总布置本着利于施工，易于管理，便于生活的原则，同时根据各时期主体工程施工要求，做到尽量使各施工段交通运输方便，相互协调配合，避免干扰，尽量少占耕地，临时房屋建筑与永久房屋建筑结合修建，并且合理利用开挖土方，做好弃料规划，最大限度保护好环境。

在实施期间，将生活福利区、施工辅助企业、材料库房、设备房、金结组装厂、配电室等主要布置在渠首东岸规划设计中的管理站处，此处地形平坦、开阔，场内外交通运输方便。建筑物附近设置6×1.2m3拌和机作为集中拌和站，包括水泥库房、砂石料堆放场、蓄水池、380V临时输电线路及临时便道380m。

为了便于西岸附近建筑物的施工，在渠首左岸做简易布置，设置2×1.2m3拌和机作为集中拌和点，包括蓄水池，砂石料堆放场；搭设简易工棚100 m2作为水泥库房及钢筋加工厂，配置100kW柴油发电机解决施工用电；搭设帐篷4×30m2用于生活住房。另外修建500m临时便道连接施工现场。

3 施工导流

3.1 导流标准

中游渠首控制灌溉面积205.3万亩，设计总引水流量175m3/s，根据《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)规范查得，工程规模为Ⅱ等大（2）型，相应的临时建筑物为Ⅳ级。采用土石围堰，导流洪水标准为10年一遇，中游渠首非汛期设计洪峰流量分析成果见表1。为了处理好导流流量和施工天数之间的关系，保证工程顺利实施，本阶段对拟定的两个非汛期导流施工时段及相应的十年一遇导流流量进行比选，见表2。

通过表2可以看出，上述两个施工时段，全年施工天数一样，但9月16日至次年6月15日施工时段导流流量小，费用低，主体工程施工相对较安全，所承担的导流风险也小于10月1日至次年6月30日施工时段。因此，推荐9月16日至次年6月15日为施工时段，导流流量为518m3/s。

3.2 导流建筑物

根据工程布置形式，拦河建筑物需分期分段施工。非汛期施工采用“三期一次性围堰导流”。一、二期围堰布置形式略有不同，一期围堰长1.57km，负责围封23孔泄洪冲沙闸、9孔进水闸的基础处理及底板、下游右岸导流堤以及部分上游右岸导流堤和分流墙。为了使二期围堰在施工期间不压占部分砼分流墙，所以二期纵向围堰比一期纵向围堰短50m，故二期围堰长1.52km，负责围封23孔泄洪冲沙闸、9孔进水闸的闸墩、交通桥及工作桥。三期围堰与前两期围堰布置形式不同，上游围堰长为0.94km，负责围封溢流堰以及左岸上游导流堤，河水则通过已建成的23孔泄洪冲砂闸下泄。为防止下泄回水倒灌溢流堰基坑，影响溢流堰段施工，下游同时也布置长0.77km围堰。

叶尔羌河中游渠首闸址处河道宽浅，叉道多，枯水期流量小，给机械化疏导创造了便利条件。根据地形，非汛期施工导流三期围堰均采用推槽筑堤的方式将水流导向下游，堰体由河床质粉细砂堆筑而成。10年一遇导流流量为 518 m3/s，槽宽 400m，边坡 1∶2.5，天然纵坡1/2000时，经水力计算，水深1.47m，堰体挡水高程1192.62m，安全超高0.53m，堰体高度取2m，堰顶高程1193.15 m，顶宽因有交通要求取10m。为防止水流集中对堰体造成威胁，迎水面边坡采用编织袋装砂土护坡防冲，护坡下为塑膜防渗，埋深地面以下1m，厚度30cm。根据疏导次数、围堰设计长度及确定的断面尺寸，导流围堰总挖方量为2.25万m3，总填筑量为16.29万m3，编织袋装砂土护坡0.87万m3，塑膜铺设4.21万m2。

4 主体工程施工

4.1 基础处理工程施工

闸室及溢流堰段上游基础防渗采用水泥土搅拌桩连续墙，闸室墙底高程1178.00 m，墙顶设计高程1188.00 m，墙深10m；溢流堰墙底高程1178.65 m，墙顶设计高程1187.65 m，墙深9m。墙厚均为0.4m，孔距0.35m，水泥掺量为16%，水灰比 1∶1，在施工中选用SJ4—500Ⅱ型深搅钻机进行闸室段及溢流堰上游水泥土搅拌桩连续墙的施工。为了保证水泥土成墙后具有一定的整体性、稳定性、均匀性和不透水性，在施工中采用施工机械定位——预搅下沉——制备泥浆——提升喷浆搅拌——重复上下搅拌——清洗——施工机械移位的工艺进行施工。提升喷浆搅拌速度应控制在0.6 m/min～1m/min，搅拌桩垂度偏差不得超过1%。

表1 中游渠首非汛期设计洪峰流量分析成果表

表2 各施工时段导流流量分析成果表

闸室下游基础、溢流堰及下游导流堤基础防冲设计为钢筋混凝土连续井柱单管旋喷接缝，闸室下游防冲基础柱底高程1173.65m，柱顶高程 1188.05m，柱深14.4m；溢流堰下游防冲基础柱底高程1178.65m，柱顶高程1188.65m，柱深10m。井柱直径均为0.8m，柱距0.9m，柱与柱接缝采用单管旋喷接缝。选用CZ-22型冲击钻造孔，泥浆护壁，在桩孔灌注混凝土之前，必须对桩孔深度、直径、垂直度、孔壁情况、孔底虚土厚度和积水深度进行复查，对不合格者应及时处理，并做好记录。在安放钢筋笼时，钢筋不得碰撞孔壁，防止虚土落入孔底。在灌注混凝土时，应采取措施固定钢筋笼。每根桩应分层捣实连续灌注，分层厚度不得大于1.5m。为便于振捣和保证混凝土质量，其坍落度控制在80mm～100mm为宜。混凝土灌注至桩顶时，应适当超过桩顶设计高程，以保证在凿除浮浆后，桩顶高程和混凝土质量均能符合设计要求。

上游导流堤基础防冲采用槽孔砼防冲墙，墙高8m～10m，墙厚0.6m。施工中选用SM-870BH12型液压抓斗成槽，成墙效率平均500m2/d，施工效率高，进度快，造价低，且能对垂直精度进行检测和有效的调整控制，一般垂直度可达到1/2000。

4.2 土方工程施工

中游渠首闸址处均为粉细砂地层，土方开挖、填筑、回填均属一、二类土。基坑土方开挖以机械为主，人工修坡、清基。本着先深后浅的原则，深基开挖安排在9月～11月，浅基开挖安排在次年3月～5月进行，以避免或减少施工排水量。河床平均高程1191.00m，基坑底部平均高程1188.00m，平均挖深3m。开挖采用自上而下分层进行，尽量减少超挖、欠挖。分层厚度视开挖机械及运输机械性能综合确定。抛于槽边的土方距坑边不少于1m，高度1m为宜，以保证基坑边坡稳定，防止因压载过大产生塌方。土方开挖采用1m3液压挖掘机挖装，5t自卸汽车运1km以内，弃土至基坑左右两岸，最后人工清基修坡至设计开挖断面。土方堆筑采用74kW推土机推运，13t～14t突块式振动辗压实，建筑物周围的土方回填采用74kW推土机推平即可。

4.3 混凝土工程施工

混凝土工程施工亦遵循先深后浅原则，深基安排在枯水期浇筑，平水期浇筑浅基及地面以上部分，洪水期根据水情预报视具体情况临时确定。混凝土拌和在枢纽拌和站进行，应严格按照设计配合比人工配料，过称后进入0.4m3搅拌机拌制，进出料时间在常温情况下应控制在不少于2分钟，发现有不均匀情况应延长拌和时间。混凝土水平运输选用5t自卸汽车运1km至浇筑点，双胶轮车转运入仓。在混凝土入仓前应对地基表面的杂物、木屑、积水清除干净，模板各部尺寸、支撑、钢筋数量排列、设置伸缩缝等位置进行认真检查，合格后混凝土方能入仓，人工摊铺，2.2kW插入式振捣器振捣，其厚度不超过振捣器头的长度，最好控制在30cm～45cm范围之内，插入控制半径应以30cm为宜。

在低温季节施工时，应注意气温变化情况，冬季施工应做好保温防冻措施。气温标准为当日平均气温低于-5℃或最低气温低于-3℃时，应按低温季节要求施工。当日平均气温低于-10℃时，若进行混凝土施工必须在暖棚内浇筑。

4.4 浆砌石工程施工

导流堤与闸室岸墙采用浆砌石扭面连结，浆砌石厚度0.3m，砌筑浆选用150#细石混凝土，勾缝浆选用150#砂浆。施工采用枢纽拌和站拌浆，人工选石、修石、砌筑、勾缝等工序进行。在砌筑过程中，应遵循稳、平、满、错的原则进行施工，并做好砌体的养护工作，按时洒水，覆盖稻草和麻袋，养护期28天。

5 施工总进度

（1）2005年9月至10月完成临时房屋建筑、临时道路、临时辅助企业、其他临时工程、永久输电线路、高低压配电设备以及通信设备等工程的施工。

（2）2005年9月15日至 11月 30日前完成第一期围堰的堆筑。

（3）2006年10月1日至次年6月15日完成23孔泄洪冲沙进水闸的基础处理及闸底板的施工，工期195天。

（4）在2007年9月15日至11月30日前完成第二期围堰的堆筑，2007年9月15日至次年6月15日完成23孔泄洪冲沙闸、进水闸底板的清淤，闸墩、边墙、工作桥及交通桥的砼浇筑施工，右岸导流堤可在该施工段内“调节”完成，工期195天。

（5）在2008年9月15日至11月30日前完成第三期围堰的堆筑，在2007年9月15日至2009年6月15日前完成溢流堰的施工。左岸导流堤可在该施工段内“调节”完成，工期195天。

（6）在2006年9月15日至2009年6月15日期间还应“调节”完成永久房屋建筑、永久道路、启闭机房、环保水保设施、金属结构设备及安装、监测控设备等工程的施工。通过施工导流期可以看出，一至三期施工导流与整个工程的总进度计划安排紧密相关，它是该工程施工的控制性进度计划，也是总进度计划的基础。所以要求提前做好开工前的一切准备工作，保证在2006年9月开工，2009年6月完工，并交付使用，总工期3年。

6 结语

中游渠首工程在叶尔羌河流域规划开发建设中占有举足轻重的地位，它的早日建成将对下游的开发和灌区效益的发挥产生较大的影响。根据工程规模、施工现场的地形、地质条件、工序要求等进行施工组织设计，经实践证明，施工组织设计考虑全面，安排合理，各项工程在最有利的条件下施工，避免洪水的威胁和冬季不利影响，保证了施工安全。陕西水利