脚里水库工程施工技术

黄帮有

（贵州新中水工程有限公司，贵阳550004）

脚里水库位于贵州省黔东南州凯里市旁海镇猴子寨，水库所在河流为脚里沟，属清水江右岸一级支流，坝址距凯里市15km。工程以凯里市九寨片区（凯里市规划新区）城市供水、水库下游农田灌溉用水为主。水库建成后，年供水量211.2 万m3，可解决的饮水人口为4248 人（现状年），灌溉水田66.67hm3。水库正常蓄水位为788.00m，总库容146 万m3，最大坝高46.5m。枢纽建筑物由大坝、溢洪道、取水口、冲沙底孔等组成，为4 级建筑物［1］。

1 施工导流

水库枢纽工程等级为Ⅳ等小（1）型，主要建筑物为4 级建筑物，次要水工建筑物为5 级。按照SL303—2004《水利水电工程施工组织设计》规定，水库拦河坝为混凝土双曲拱坝，当坝体拦洪库容小于0.1 亿m3时，按10年一遇全年流量设计，相应洪峰流量62.7m3/s。

1.1 导流方式

脚里水库坝址位于峡谷河段，河床狭窄，两岸较陡，且洪枯流量变幅较大，不宜采用分期导流或明渠导流方式，故采用围堰一次拦断河床、隧洞导流方式；坝址处河流较为顺直，且原有灌溉渠道布置于大坝右岸，故枯期施工采用围堰一次拦断河床、左岸导流隧洞过流的导流方式，汛期施工采用坝体临时断面挡水，左岸导流洞、冲沙底孔、取水口联合过流的导流方式。选择10月～次年3月作为枯期导流时段，相应时段5年一遇洪水流量为17.8m3/s。

1.2 导流建筑物设计

导流隧洞布置在河床左岸，导流隧洞长143.9m，进口底板高程759.00m，出口底板高程757.00m，导流隧洞底坡1.39%，进口明渠长6.6m，出口明渠长15.2m，进口设混凝土叠梁闸门，用于导流隧洞封堵。上游围堰顶部高程763.5m，采用不过水土石围堰，顶宽3m，堰顶长18.9m，最大堰高5.5m，迎水面坡度1∶1.75，背水面边坡1∶1.5，围堰采用粘土心墙防渗。下游围堰顶部高程759.5m，采用不过水土石围堰，顶宽3m，堰顶长14.5m，最大堰高3.5m，迎水面坡度1∶1.75，背水面边坡1∶1.5，围堰采用粘土心墙防渗。

2 主体工程施工

2.1 大坝

截流前进行河床常年水位以上坝肩岸坡开挖，截流后进行剩余部分岸坡及河床部位基础开挖［2］。开挖验收完后即可进行垫层混凝土浇筑，之后进行河床段基础固结灌浆，在大坝坝体混凝土浇筑至759.5m 高程时，大坝暂停施工，待759.5m 高程以下河床段帷幕灌浆施工完成后再进行759.5m 以上坝体混凝土浇筑，两岸帷幕灌浆采用两期实施方式，先行钻孔并灌浆建基面10m 以下的基岩，剩余10m 引管进行灌浆，以减小对坝体浇筑的干扰。

2.1.1 大坝基础开挖

两岸坡基础土石方开挖遵循“先岸坡、后河床”和“自上而下、逐层开挖”的原则，河床截流前完成岸坡开挖，截流后再进行河床基础开挖。坝肩开挖前应先将两岸坡灌木及其他植物根系清除。

土石方开挖自上而下分层进行，开挖台阶高度控制10～15m，采用手风钻配合YQ-100型潜孔钻造孔，边坡预裂，梯段爆破。爆破后的渣料清理至河床后采用1m3挖掘机装15t自卸汽车运输出渣至弃渣场，运距1.7km。坝基覆盖层采用1m3反铲直接开挖并配15t自卸汽车出渣，河床基础岩石采用YQ-100型潜孔钻配以手风钻进行钻爆施工，用1m3反铲和配15t自卸汽车出渣，开挖接近建基面时采用浅眼、密孔、小药量开挖的方法进行。大坝基础开挖深度较深，受下游围堰堰顶高程限制，自卸汽车不能直接至坝基（759m高程以下）部分，加上开挖面积较小，采用挖机清挖至下游边线，再用挖机挖装自卸汽车出渣。

2.1.2 坝基处理

2.1.2.1 固结灌浆

根据大坝施工进度，分为两期进行。第1期为河床段部分，该部分固结灌浆在基础垫层混凝土浇完后即可进行；第2期为两岸坝肩部分，随着坝体的上升进行。固结灌浆施工采用XY100型回转钻机造孔，灌注浆液统一由布置在大坝右岸上坝公路旁的制浆站集中拌制，按设计和相关规范的技术要求实施。

2.1.2.2 帷幕灌浆

高程759.5m以下河床段、大坝左右岸坡灌浆。大坝坝体混凝土浇筑至759.5m高程时，暂停施工，进行高程以下河床段帷幕灌浆施工；完成该段帷幕灌浆后进行759.5m以上坝体混凝土浇筑，两岸岸坡帷幕灌浆采用两期实施方式，先行钻孔并灌浆建基面10m以下的基岩，剩余10m引管进行灌浆以减小对坝体浇筑的干扰。帷幕灌浆施工采用XY-100型地质钻机造孔，灌注浆液统一由布置在大坝左岸上坝公路旁的制浆站集中拌制，按设计和相关规范的技术要求实施。

2.1.3 坝体混凝土

混凝土拌合系统布置在大坝左岸下游。混凝土在拌制过程中，应严格控制配合比及原材料的质量和拌制时间，确保混凝土施工质量，水泥、粉煤灰的称量误差不得超过±1%，砂石的称量误差不得超过±2%［3］，水、外加剂的称量误差不得超过±1%。拌和混凝土的用水量除应在施工配合比的基础上扣除骨料含水，配备专人根据拌合情况及时调整用水量，加水和外加剂需有专人操作，对该人员进行相应培训，以保证加量的准确和及时。

坝体浇筑前，先检测模板及建基面是否满足设计及规范要求，在合格的基础面上铺一层厚2～3cm同等标号的稠砂浆，浇筑层厚3.0m，混凝土沿坝轴线方向从右岸至左岸采用台阶式铺筑法浇筑，铺筑层厚0.5m，台阶长1.5～2.0m，用ZDN100 型高频振捣器振捣密实。混凝土铺筑层间歇时间不超过2h。混凝土浇筑12～18h 后进行洒水养护，连续养护28d。新浇筑的混凝土在低温（0 ℃～2 ℃）环境下，采用草垫、乙烯泡沫垫、麻袋布垫等材料覆盖，同时停止混凝土浇筑，对刚浇筑的仓面用潮湿的麻袋覆盖养护。

2.2 溢洪道

溢洪道混凝土由人工立钢模板 （局部可根据结构形状采用木模拼装）、人工绑扎焊接钢筋。混凝土在拌合系统拌制完成后，自卸汽车运至大坝右岸下游塔吊附近，塔吊吊运入仓，人工平仓振捣，混凝土应分层浇筑，最大层厚控制在2m 以内。

2.3 冲砂底孔

冲沙底孔施工主要包括基础土石方开挖、下部基础混凝土施工、井筒混凝土施工、井筒上部板梁混凝土施工等。放空底孔开挖应与相近大坝基础开挖同步进行，开挖渣料直接清至河床，以进基坑临时公路作为出渣通道。冲沙底孔闸门井基础开挖时，首先由人工清除地表杂物，然后进行开挖施工测量放样，根据设计要求确定开挖边界。石方开挖采用人工持手风钻造孔，人工装药并实施光面爆破，爆渣清理至河床后，与坝基开挖工程废渣由自卸汽车运至指定弃渣场堆放。底孔高程759.5m以下基础混凝土施工应与同层坝体混凝土浇筑同步交错进行，混凝土由汽车运输直接入仓，人工振捣密实。底孔钢筋混凝土应在相同部位坝体混凝土浇筑之前完成，孔身钢筋混凝土与坝体混凝土结合部位的处理应按规范进行。井筒混凝土浇筑时，由人工绑扎钢筋，人工立钢模板，模板加固工艺为内拉内撑方式，混凝土由汽车运至大坝右岸下游后，塔吊吊运入仓；启闭排架混凝土施工通过人工搭设脚手架、立模，混凝土由自卸汽车和塔吊完成运输入仓。井筒和排架混凝土由人工持50型振捣器振捣密实，并按规范要求洒水养护。

3 施工交通运输

3.1 对外

工程区至凯里市有场内公路（新建1.17km）、县级公路经过，公路里程15km。同时有从凯里市至麻江县的凯麻高速和麻江县至龙里县的兰海高速公路，能满足水库建设所需工程设备、材料等全部物资进出场对外运输要求。

3.2 场内

坝址处有乡村公路经过，可满足进场要求。从该乡村公路引线至大坝右岸坝顶、大坝基坑等位置，以满足大坝施工要求。修建1#、2#临时交通桥，连接大坝左、右岸交通运输。

4 施工布置与施工用地规划

4.1 施工总布置

4.1.1 砂石加工系统

水库大坝为混凝土双曲拱坝，混凝土工程量较小且均为三级配及以下。砂石加工系统布置在坝址区西部上寨村附近，包括临时堆料场和加工系统，总占地3000m2，系统高程布置765～775m，系统依次从高到低布置有粗碎车间、中细碎车间、制砂车间和成品料仓。各车间和料堆之间通过胶带输送机连接。混凝土总量3.46万m3，根据大坝施工进度安排，按每月工作25d，每日工作2班14h计算，砂石加工系统设计生产能力55t/h。

4.1.2 混凝土生产系统

混凝土系统主要为坝址区供应混凝土，根据地形条件在大坝下游右岸设置一座混凝土拌合系统，占地面积2000m2，高程740～745m，由拌合楼、水泥库等部分组成。根据施工总进度安排，施工最高月浇筑强度0.69 万m3，由此计算混凝土系统设计规模21m3/h。系统配备HZS25 型拌合系统1 座，设备单机铭牌生产能力25m3/h。系统水泥及粉煤灰储存量按满足施工高峰期日强度5～7d 的用量计算，共需400t，为此，系统配备150t 灰罐2 个，100t 灰罐1 个，合计储量400t，满足系统产量要求。水泥、粉煤灰的卸车、入罐、上拌合设备均采用气力输送，砂石骨料经带式输送机进入混凝土拌合系统。

4.1.3 综合加工系统

根据工程线路长的特点，在坝址右岸下游集中布置综合加工厂，设置木材加工厂、钢筋加工厂、机械修配厂等，负责工程所需模板、房建木结构件、钢筋加工等生产。机械修配厂主要功能为施工机械停放、保养提供场地。

4.2 施工用地规划

施工用地主要包括施工辅助企业、场内公路、料场、渣场、生活区等占地及施工影响占地。施工临时建筑场地建筑面积16.5 万m2，施工临时建筑场地总占地16.5hm2。

5 施工总进度

建设期分为筹建期、准备期、主体工程施工期。根据总进度安排，筹建期6 个月，准备期5 个月，主体工程施工期14 个月，完工期3 个月，总工期22 个月。筹建期自筹建年11月初至第1年4月底完成，共6 个月；准备期自第1年5月初至第1年9月底，共5 个月；主体工程施工期为第1年10月初至第2年11 底月，共14 个月；完建期为第2年12月初至第3年2月底，共3 个月。

6 结语

脚里水库工程是以凯里市九寨片区城市供水和下游农业灌溉为主的综合利用水库工程。经过精心施工组织设计和施工总布置，有效解决了施工生产、生活、环保等诸多方面的矛盾，确保按施工总进度要求施工每一道工序的合理安排和良好衔接，施工分区合理、生产组织协调及相互干扰少，对工程施工建设起着良好的技术指导和进度控制作用。

［1］SL303—2004，水利水电工程施工组织设计［S］.

［2］贵州中水建设项目管理有限公司.凯里市脚里水库工程可行性研究报告［R］.2013.

［3］徐成良，王金华.宫山嘴水库除险加固工程施工组织设计［J］.水利科技与经济，2011（1）:92-94.

［4］吉洪霞.库昂塔格水库除险加固工程施工组织设计［J］.水利技术监督，2012（2）:55-57.

［5］宋万录.大滩子水库工程可研阶段施工组织设计研究［J］.水利规划与设，2014（3）：76-78.

［6］黄合义，姜言亮，龚晶，等.浅析水利工程施工组织设计优化［J］.水利规划与设计，2007（4）：47-48.