友谊灌区节制闸及分水闸施工措施方案

2014-04-02马景荣

黑龙江水利科技 2014年11期

田文，马景荣

(黑龙江省引嫩工程管理处，黑龙江大庆163000)

1 问题提出

友谊灌区节制闸及分水闸位于引嫩乌北总干渠49 +281 处，节制闸与分水闸相邻。分水闸位于节制上游左侧与节制闸斜交。节制闸由进水口、闸室、消力池、海漫等部分组成。枢纽工程地处嫩江一级阶地之上，岩性主要为低液限黏土与高液限黏土，渗透系数为10 ～20 m/d。气候条件为中温带季风气候区。施工用电采用自发电，施工用水和生活用水自打机井解决。乌北11 ～50 km总干工程招标时，黑龙江省水利第三工程处中得第十六标。新渠道设计按沿着老渠道走向并途经50 +165 铁路桥，后经有关部门复核，该铁路桥底部净空高度不足，使渠道向北平移120 m，导致渠道改线。结合招标、考虑该枢纽工程的改线，原设计方案的施工有以下3 种方案可以选择:①采取导流施工方案;②采取冬季施工方案;③采取节制闸与分水闸分开布置施工方案［1］。

2 拟选工程施工方案

2.1 方案一:采取导流施工方案

保持枢纽工程位置不变，在节制闸施工段的上、下游各80 m处填筑两道斜向围堰，围堰采用黏土填筑，围堰顶部作为行车便道。围堰顶部设计高程为171.5 m(渠道最高水位为170.95)，围堰顶宽6 m，两侧坡比1∶2，坡长8.7 m，断面挖方面积112.34 m2。在总干渠左侧以上、下游围堰为起止点挖一条导流明渠，导流明渠底高程与渠底高程相同，导流明渠开挖深度3.5 m，坡比1∶2，导流明渠底宽25 m，导流明渠堤顶宽6 m，导流明渠全长为309 m。导流明渠右堤迎水面及进、出口弯道处(进口100 m，出口80 m)采用编织袋护砌，在右堤编织袋下面铺设土工膜。

采用该施工方案，计划于8月1日进行导流明渠及围堰施工，8月下旬开始节制闸和分水闸施工，年底完成构造物的主体工程部分的施工，第二年春季进行上部结构及金属结构、电气安装部分施工。

2.2 方案二:采取冬季施工方案

保持节制闸与分水闸位置不变，按9月10 停水考虑，从9月15—10月20日进行节制闸基础土方开挖、全部底板及下游6#挡土墙的混凝土浇筑。然后在进口铺盖与下游6#挡土墙之间搭设暖棚，以完成闸墩混凝土与下游两个5#墙混凝土浇筑;在上游2#、3#墙范围内及4#、3#墙间各搭设一个暖棚，以完成左侧2#、3#墙及右侧4#、3#墙。暖棚面积分别为闸室段480 m2(15 m ×32 m)、5#墙480 m2(12 m ×20 m ×2 m)，高10 m;搅拌场地暖棚600 m2(30 m×20 m)，高8 m;上游左侧375 m2(15 m×25 m)，高10 m;上游右侧540 m2(18 m ×30 m)，高10 m。暖棚用钢脚手架搭设，外面罩防渗膜或大棚膜，四周用编织袋装砂进行压实。暖棚内取暖采用碘钨灯、炭盆形式，拌合场地内设置400 m2地炕一个，上铺模板，另外设蒸汽锅炉两台，一台对骨料进行加热处理，一台对上到地炕上的骨料进行不间断加热。混凝土采用泵送混凝土，在混凝土泵管上缠覆防寒毡进行保温，并按着浇筑位置相应搭设暖棚保温。拌合站内设置两个水箱，底部采用焦炭加热，设有鼓风机进行加快燃烧，并采用温度计监测其温度。用电按投标采用自发电(施工现场附近有国电线路通过，施工时也可考虑用国电)。从10月25日起进入节制闸冬季施工，采用冬季施工方案，第二年1月20日前完成节制闸主体、2、3、4、5#挡墙混凝土浇筑;4月20日总干渠引水期间进行闸室段上部交通桥及排架、金属结构、电气安装部分、1 号挡土墙施工;秋季停水后进行进口段及出口段护砌施工。

2.3 方案三:采取节制闸与分水闸分开施工方案

根据实际情况，采取分水闸在原施工位置不变，将节制闸施工位置调整到改线段弯道终点处(乌北总干渠49 +500)。

1)分水闸施工:分水闸位置不变，仍布置在原渠道49 +189 右侧。于分水闸进水口之前沿渠道右堤设置纵向围堰，围堰长50 m，围堰顶高程与现有右堤高程相同，顶高程173.00，底高程168.42，围堰顶宽4 m，围堰迎水坡坡比1∶2，并用防渗膜护砌。背水坡坡比1∶1，必要时，在坡脚处可以使用编织袋装土护砌。由于此处原渠道设计底宽为17 m，经过多年运行冲刷，现在渠道底宽已达到30 余米，围堰的修筑对渠道束窄有限，不会影响渠道现今通水能力，根据实际情况，施工段渠道可以进行清淤。围堰修筑完成以后，即可进行混凝土浇筑工作。影响混凝土浇筑速度的主要因素为混凝土的搅拌速度，根据施工机械配置，2 台50 混凝土搅拌机浇筑混凝土时，搅拌混凝土288 m3。根据施工进度要求，配备钢筋工10人，模板工15 人，振捣工4 人，力工50 人。虽然可经核定，分水闸混凝土总方量1 300 m3左右，计划工期30 d，工期自9月20日至10月20日，主要完成分水闸基础开挖、混凝土垫层、底板混凝土，并在施工前将该构造物所需钢筋制安完成、模板准备好，施工时可以缩短工期。其余部分工作在第二年4月15日—6月15日完成。

2)节制闸施工:节制闸与分水闸分开修建，节制闸移至改线段49 +500 处，此处为新建渠道，不受供水影响，在土地征用以后可以选择有利工期进行施工。节制闸主体混凝土总工程量3 135.64 m3，计划工期51 d，工期自2011年8月1日—9月20日。

3 方案比较

根据投标文件，节制闸与分水闸工程总投资713.5 万元。其中主体工程造价521.1 万元，金属结构工程造价172.8 万元，施工临时工程19.6 万元(其中导流工程1.9 万元)。

3.1 施工导流方案

此种施工方式，具有施工简单适合大型机械施工的优点;有利于加速施工进度，可缩短工期;但增加施工成本，本方案施工导流需增加费用15.7 万元，需临时征地7 697 m2。由于引嫩扩建工程可研尚未批复，征地是制约工程进展的瓶颈，因此征地手续很难办理，且增加较大工程投资。

3.2 冬季施工方案

由于引嫩扩建工程施工时段的特殊性，此种施工方式，可以缩短工期，加快工程进度，但冬季施工的计划性和准备工作时间性强，施工需保温覆盖和消耗较多热能，成本比较高，增加工程造价，除非工期紧，不然不利于最后的工程成本结算。冬季施工增加费用27.6 万元，且冬季施工安全、质量风险大，防寒保温稍有疏漏会产生混凝土冻胀、裂纹、结构疏松、表面泛霜，质量事故具有隐蔽性和滞后性;施工生产效率低下，主要表现在劳动生产效率大幅降低，防寒保温耗时多，工序间工艺和组织间隙时间多，混凝土强度增长慢等。