浅谈水利工程施工中导流施工技术的应用

2015-08-19许朝会孙凡永贵州省铜仁市水利电力勘测设计院

河南水利与南水北调 2015年10期

□许朝会 □孙凡永（贵州省铜仁市水利电力勘测设计院）

0 引言

科学合理的导流施工技术的应用能够有效的保证水利工程的顺利进行，导流施工技术的好坏与否直接决定了水利工程的施工、安全、工期以及造价等各种内容，因此对水利工程施工中导流施工技术的应用进行研究具有重要意义。

1 水利工程施工导流技术

在水利工程施工的过程中，要使流水能够将需要施工的区域绕开向下游流去，从而采取的一种对水利进行引导的技术就是所谓的施工导流。采用施工导流的方式能够将一个干燥的环境提供给建筑施工，从而使施工能够快速有效的进行。为了对水流进行引导和控制而采用的技术方式就是所谓的施工导流技术。施工导流技术通常包括以下集中，也就是截流、基坑排水以下闸蓄水，作为水利工程施工中的关键环节，施工导流技术与有效实施设计方案、施工质量以及施工周期都有较大的关系。因此，在具体的施工过程中，必须要以工程的特点和实际情况为根据，针对施工导流技术进行设计，最终使水利工程的施工质量得到有效的保证。本文以锦江中游的芦家洞电站为例，对水利工程施工中导流施工技术的应用介绍。

2 工程概况

芦家洞电站位于锦江中游，距铜仁市6 km，原电站大坝为5跨连拱坝，坝顶高程239.30m，坝底高程230.50m，最大坝高8.70m，大坝全部为溢流坝，连拱坝下游为消力池；连拱坝与厂房之间为冲沙底孔，底板高程为230.50m，孔为φ1.20m的圆孔，冲沙底孔已经淤堵，不能正常使用；大坝右岸为船闸，闸室宽8m，长50m，上、下游两侧各设直径1.20m的短廊道作充、排水系统，船闸闸门和充、排水系统破坏，船闸不能使用。

改造后芦家洞水电站是改善水环境、防洪、发电、旅游、航运等综合效益的一项综合性工程。水库校核洪水位250.91m，总库容3433×104m3，电站装机容量3×7.00MW,多年平均发电量为8580万kW·h，该电站水库工程等别为Ⅲ等，工程规模为中型。水电站工程枢纽永久性建筑物大坝、溢洪道、取水口等建筑物级别为3级，消能防冲设施、电站厂房、船闸等次要建筑物按4级设计，临时性建筑物按5级设计，本工程施工期内无通航要求。

3 芦家洞电站施工中导流施工技术的具体应用

3.1 前期准备工作

3.1.1 明确导流方式

明渠导流的布置形式一共包括两种，也就是滩地上布置以及岸坡上布置，按照导流时间，可以划分为同一期导流以及分期导流。在本次工程当中根据实际情况采用分期导流的方式，一期导流上游围堰为原电站混凝土连拱坝，一期纵向围堰为原右岸船闸左侧导墙，下游为土石围堰，导流方式为右岸导流明渠。

如果遇到很深的河床覆盖层或者较窄的坝址河床，这时候进行分期导流比较困难。通常可以采用明渠导流的方式针对具有以下几项条件的工程进行导流：河床沿岸的古河道、垭口或者台地比较宽，具有较大的导流量，地质条件不允许采用开挖隧洞导流的方式；在施工期具有过木、排冰以及通航的要求；具有很紧的施工总工期。经过对芦家洞电站的综合考虑，认为其具备进行明渠导流的条件，因此采用明渠导流的方式针对其实施导流。

3.1.2 导流标准及时段的选择

在选择导流标准的时候必须要对导流建筑物级别与导流建筑物洪水标准进行充分的考虑，在芦家洞电站施工中以导流建筑物级别与导流建筑物洪水标准为根据，将其导流建筑物级别划分Ⅴ等5级建筑物，施工洪水标准按枯水期5年一遇（P＝20%）设计。

在对导流时段进行选择的时候需要对主体建筑物的型式、导流方式、施工进度等因素进行综合考虑，在芦家洞电站施工中考虑到上述因素，选择施工导流时段为：当年11月至次年3月，相应的导流设计流量为Q=422m3/s（P=20%）。下表1为芦家洞水文站（当年11月至次年3月）最大1日洪峰流量成果表。

3.2 具体导流施工技术

3.2.1 导流建筑物施工

各围堰石碴填筑必须在清挖基础部位的表层覆盖层，按一定的边坡进行抛块石截流形成戗堤临时挡水,河水通过相应的导流建筑物流向下游,此时可开始施工各围堰，进行刺墙混凝土、堰体大块石护坡、粘土填芯及堰体加高培厚压实等，直到达到设计断面即可。围堰的填筑尽量采用各开挖料。

3.2.2 基坑排水

截流后，利用原船道过流，即进行基坑抽水，考虑在排水过程中的基坑渗水及可能的降雨，闸坝过流，基坑渗水较少。初期排水结合经常性排水选择设备，初步安排3台（1台备用）扬程20m、功率为20 kW左右的抽水机，各期抽水均可配合使用。

3.2.3 主体工程施工

两岸岸坡部份采用分层开挖的方法，分层厚度一般为3-8m。开挖采用潜孔钻造孔、人工间隔装药、导爆索传爆、非电毫秒雷管分段、火管起爆的微差挤压爆破法。河床基坑部分的开挖，在围堰闭气、基坑抽水后随即修建基坑的施工道路，作好下基坑开挖的准备工作。紧邻水平建基面岩体的开挖，采用水平预裂爆破法或预留保护层法开挖，直至挖至建基面。对原拱坝混凝土进行拆除时，在保证不破坏原基础的基础上优先采用预留保护层法开挖法，可达到目的，这样就能保证新建大坝不会受到破坏。

3.2.4 闸坝混凝土施工

坝体混凝土采用多卡悬臂模板,每一仓高度3m，在浇筑前经测量检测定位后开仓浇筑；闸墩采用人工拼装小钢模，内拉固定的传统方法立模。溢流堰面用拉模现场设计的拉模浇筑。仓内采用平仓机平仓，混凝土用插入式80振捣棒振捣，边角部位及溢流堰面采用手持插入式50振捣器振捣。为了防止混凝土拱坝发生深层裂缝和贯穿性裂缝，除提高混凝土抗裂性能外，施工时应通过实验确定混凝土水灰比和外掺剂的用量，选定最优的混凝土施工配合比，以最合理的方式降低混凝土的水化热。

表1 芦家洞水文站（当年11月至次年3月）最大1日洪峰流量成果表

3.2.5 船闸施工

船闸工程分别由上闸首、下闸首、闸室、上游导航墙、下游导航墙等分部分项工程组成。船闸的组成部分较多，各部位结构复杂，船闸的整体施工顺序对工程进度计划安排、施工质量产生较大影响。综合分析船闸各结构的相互制约关系、施工场地制约条件、船闸技术要求等因素，采取以主体结构为主、同时其它辅助结构及时跟进施工的原则安排船闸整体施工顺序。