抚顺市将军橡胶坝船闸施工导流和水流控制

宁 浩

（辽宁江河水利水电工程建设监理有限公司，沈阳 110003）

抚顺市将军橡胶坝船闸施工导流和水流控制

宁 浩

（辽宁江河水利水电工程建设监理有限公司，沈阳 110003）

施工导流是水利工程施工中的重要环节，是确保工程施工能否顺利进行的关键，本工程位于大伙房水库下游，河道流量受水库的控制，除汛期及灌溉期水库放水外，平水期河道流量约为150～388 m3／s，如橡胶坝塌坝，主河道内水位仅能达到0.5 m左右。文章提出了将军橡胶坝船闸施工导流和水流控制的标准。

橡胶坝；施工导流；水流控制；围堰施工

1 概 述

浑河为辽宁省东部地区的一条大河，发源于抚顺市清源县长白山支脉的滚马岭，在三岔河与太子河汇合后汇入大辽河，河道总长415 km，流域面积11 481 km2。

流域地处 E112°20′～125°15′，N41°00′～42° 15′。流域上游为山区，高程在400m～800m，中游至抚顺附近地形较缓，为丘陵地区，在抚顺与沈阳两市接壤地带便进入下游平原区。全流域 61%为山区，平原区占37%，丘陵区仅为2%左右［1］。

本工程位于大伙房水库下游，河道流量受水库的控制，除汛期及灌溉期水库放水外，平水期河道流量约为150～388 m3／s，如橡胶坝塌坝，主河道内水位仅能达到0.5 m左右。

2 施工导流

2.1 导流标准

根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL 303—2004）的规定，本工程船闸等级 3级，3级永久建筑物对应的导流建筑物级别为5级，相应的洪水标准，土石结构为 5～10 a，混凝土、浆砌石结构为5～3 a［2］。

经分析本工程采用土石围堰，土石围堰洪水标准采用5 a洪水重现期。5 a洪水重现期浑河河道流量约为1 449 m3／s，经计算主河道内水深约为2.0 m。

2.2 导流建筑物布置

本工程项目较为单一，施工工作面较小，本次采用束窄河床，原河床过流，一次形成基坑的导流方式。

施工围堰分为纵向围堰和上、下游横向围堰。纵向围堰距船闸边墙10.0 m布置，上、下游横向围堰距永建筑物10.0 m布置［3］。

围堰顶高程按5 a重现期洪水加1.0 m安全超高考虑，最大堰高为3.0 m，围堰顶高程为74.90 m，考虑利用围堰作为施工道路的需要，围堰顶宽4.0 m，上游边坡坡比为1∶2.5，下游边坡坡比为1∶2.0。

围堰采用土工膜防渗的结构形式，土工膜防沿围堰外侧铺设，河床部位水平延伸2.0 m以增加渗径。填筑总量为7 300 m3，复合土工膜1 700 m2。堰体填筑直接利用闸室及引航道开挖料［4］。

2.3 围堰施工

2.3.1 填筑施工程序

围堰施工按照先上游横向围堰、下游横向围堰跟进，最后从上游向下游进行纵向围堰施工的次序进 行［5］。

每道围堰具体施工程序为：水面以下部分堰体填筑——水面以上部分堰体填筑——防渗体施工。

2.3.2 填筑施工方法

采用1 m3挖掘机就近开采，较远部位土料采用自卸汽车结合推土机运土，进占法卸料。水下部分填料的填筑应采用自卸汽车端抛，推土机平料压实。在完成水下堰体填筑并经监理人和发包人验收合格后，填筑水上堰体［6］。

水上部分每单元内的堰面填筑施工主要有卸料→摊铺→洒水→碾压 4道工序。采用 59kw推土机分层推平铺料，13～14 t震动碾碾压。边角部位

2.8 kW蛙夯补夯，结合以往的施工经验，每层铺料时厚度比压实厚度多填20 cm左右，经碾压后达到技术要求层厚。最终压实和超铺厚度参数将通过试验来确 定［7］。

边坡采用人工配合反铲修整，具体施工时由测量按设计图纸提供的坐标定出围堰轴线，控制边线和高程。

防渗土工膜在土石围堰形成后人工铺设，土工膜设在围堰迎水面，施工中沿库底向前延伸2 m，上部回填沙砾石压重闭气。土工膜分幅间连（黏）接牢固，每间隔20 m（纵横向）预留0.3 m皱状伸缩节，以防施工拉裂。同时施工中注意保证填料不破坏土工 膜［8］。

由于围堰工程跨越橡胶坝，为防填筑损坏橡胶坝，填筑前首先在橡胶坝袋上铺设一层编制袋土，而后在填筑正常料。

2.3.3 围堰拆除

围堰挖除程序与填筑相反，倒退法施工。围堰拆除利用1.2 m3反铲挖掘机直接挖装8t自卸汽车运输到弃土场堆存。

2.4 子围堰修建

由于上游引航道较长，全部修建围堰工程量大，且堰内汇水面积太大，雨季将给施工带来很大影响。这个问题采用修筑子围堰的方式予以解决。即在汛中枯时段对施工部位分段修建临时子围堰挡水，分段施工。临时子围堰的高程视现场施工情况随机确 定［9］。

3 基坑排水

3.1 基坑排水组成

基坑排水主要为初期排水和经常性排水。其中初期排水包括：基坑形成时积水、天然降水、岸坡、围堰堰体及基础渗水；经常性排水包括：天然降水、岸坡、围堰堰体及基坑渗水、施工废水等。

3.2 排水泵站布置

3.2.1 初期排水泵站布置

初期排水采用固定式抽水泵站，泵站按照扬程低、管路短、少迁移、施工干扰小的原则于围堰内坡适当位置设置。

3.2.2 经常性排水系统布置

1）按照“高水高走”的原则，采取有效措施，截断基坑周边地表或山体水源，防止其流入基坑。

2）靠近围堰内坡坡脚处设置一排水干沟，采用梯形断面，底宽1.0m，沟深1.0m，沟底纵坡 0.2%，将水直接排至相应泵坑内。

3）进行基坑开挖施工时，排水沟根据开挖分层高度，于开挖坡脚处层层领先设置，将水引至相应高程临时泵坑内，降低地下水位，以保证基坑开挖的顺利进行。最后一层（开挖建基面）排水沟后期回填混凝土，混凝土标号与相应部位混凝土标号相同［10］。

4）排水泵站布置尽量做到扬程低、基础牢固、不防碍基坑开挖、混凝土浇筑及其它工序施工。另根据施工实际需要配备足够的潜水泵（Q＝20 m3／h，P＝2.2 kW）作为排除局部积水之用。

5）排水泵坑随开挖、混凝土浇筑施工进度，结合基坑高程情况，分别于相应部位设置。泵坑尺寸按排水强度设计，水泵停机15 min水不至于溢出泵坑，泵坑底部高程低于排水沟底1.5～2.0m。

3.3 基坑排水

3.3.1 初期排水

根据施工总体安排和围堰设置情况，基坑初期排水时，严格控制基坑水位下降速度，防止因为围堰内外水头差突然增大而出现的管涌、流土等破坏现象，一旦出现上述现象，立即停止抽水并及时采取补救措施；具体施工中，采用试抽法确定具体投入的设备组合容量。

3.3.2 经常性排水

基坑强排后，首先在基坑中部开挖排水主沟和支沟，随着基坑开挖工作的进展，逐渐加深主排水沟和支沟，并保持主排水沟深度为1.0 m，支沟深度为0.5 m。

集水坑根据现场具体情况分别布置在围堰内侧的适当位置。集水坑内布置相应水泵，负责将主沟和支沟内的积水排出基坑。

施工排降水必须保证在整个施工工期内连续稳定地抽水，必须配备充分的机械、设备、工具和材料，尤其要确保双电源的连续供电和备用水泵。

4 安全渡汛

4.1 渡汛指导原则

1）加快关键部位施工速度，利用关键部位的施工速度减轻洪水威胁。

2）加快主体部位的施工进度。

3）加固现有防洪设施，消除隐患。

4）在组织上、机制上强化水情因素对施工生产的指导和管理作用，确保洪水到来前，抗洪工作时间超前、组织到位、措施有效、管理运行高效有序。

5）及时了解天气情况，及时和当地气象局联系，获取最新的天气预报及水情资料。

4.2 防汛抢险措施

本工程施工跨越汛期，为保证工程在汛期的正常施工，特制定如下防汛抢险措施：

1）为了减少汛期对施工的影响，在溢洪道引渠进口部位修筑临时施工围堰，并预先准备一定数量袋装土，以便汛期发生超标洪水时加高围堰。

2）加快主体工程的施工进度，为汛期施工争取主动。

3）汛期应根据气象预报及水情预报情况，及时做好防汛抢险工作。

4）汛期前施工过程中，密切注意天气预报、水情资料等水文信息，如有汛情，停止一切作业，迅速通知施工队及现场施工人员撤出施工现场，将推土机、反铲、自卸车、水泵等设备撤出施工现场，转移到安全地带，并做好施工现场的防洪工作。

5）汛前对生产、生活区供电线路、接地系统进行检查，对房屋进行加固、疏通排水沟渠。

6）防汛材料准备齐全，如：防雨篷、水泵、排水管、编制织袋等。生活区要保证排水沟通畅。具体见表1。

表1 渡汛材料计划表

4.3 防汛组织安排

为了作好防汛和抢险的组织和调度工作，在汛期来临时能有条不紊的工作。项目部建立防汛指挥部，并与业主及当地政府防汛指挥部门建立联系。

落实防洪渡汛责任制到施工厂队，抽调精干人员组成防洪抢险突击队，并组织汛前防洪预演，确保随时排除可能的险情。

各施工队及时做好防洪渡汛的准备工作，根据气象资料及水情预报来安排、指导施工。一旦发生洪水，各部门互相配合，共同防汛、渡汛，把损失降低到最低标准。

具体要求如下：

1）防汛抢险期间，统一安排、协调各项抢险工作。

2）各抢险队员必须听从命令，服从指挥。

3）各种抢险机械、设备及材料、物资必须保持完好，随时听从调动。

4）对抢险过程中不听指挥、贻误战机者，予以严肃处理。

5）各抢险队在防汛期间，主要人员电话必须24 h开机。

［1］毛寨汉.施工导流方案决策原理与方法研究［D］.天津：天津大学，2003.

［2］李军.株洲航电枢纽施工导流及水流控制［J］.水运工程，2007（06）：56－61.

［3］陈国剑.草土围堰在水运工程建设中的运用［J］.水路运输，2011（01）：84－87.

［4］王卓甫.考虑洪水过程不确定的施工导流风险计算［J］.水力学报，1998（04）：33－37.

［5］中等化，黄伟，张发瑜.基于系统仿真的施工导流不确定性分析［J］.天津大学学报，2006，39（12）：1441－14445.

［6］陈述，胡志根，刘全.基于上游水电站控泄的施工导流风险分配研究［J］.水力发电学报，2014，33（02）：65－72.

［7］刘晓平，田辉，蒋明峰，任启明，等.长沙综合枢纽施工倒流方案优化［J］.水利水运工程学报，2013（04）：91－94.

［8］刘莹莹.水电站工程施工导流方案设计［J］.中国水运，2009，9（10）：185－186.

［9］钟登华，刘东海 .基于 GIS的施工导流管理决策支持系统［J］.水力发电，2001（01）：56－59.

［10］杜卫.水利水电工程施工倒流方案决策研究［J］.河南水利与南水北调，2012（10）：79－80.

TV64

B

1007－7596（2015）03－0072－03

2014－12－26

宁浩（1982－），男，辽宁抚顺人，工程师。