水库大坝主体及施工导流工程设计及施工要点

2017-04-13向萧贵州水利水电职业技术学院

河南水利与南水北调 2017年3期

□向萧（贵州水利水电职业技术学院）

□向萧（贵州水利水电职业技术学院）

基于目前水库工程进行施工导流以及大坝主体工程施工设计过程中存在的问题，文章以实际工程为例，分析了水库工程进行的施工导流施工设计，并提出了大坝主体工程施工要点，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明，水库工程施工导流和通过优化导流时段流量设计以及导流方式来实现控制目标；大坝主体工程施工，可通过控制基础开挖质量以及供水管道设施安装效果来提高工程建设稳定性。

水库工程；施工导流；大坝主体工程施工技术；导流时段流量设计

0 引言

水库工程是保护当前现代化经济建设成果的重要基础设施。为控制地质水文等外界因素为设计施工质量造成的影响，相关建设人员应从实际工程案例出发，找出其优化设计的重点以及优势。这样一来，就能够为日后类似水库工程进行的施工建设提供依据，进而提高行业整体的科学技术水平。这是满足现代化经济建设对其设计使用提出的安全稳定性需求的关键，相关人员应将其作为重点研究对象，以更好地应用于实践。

1 工程概况

青山界水库坝址地处不对称“V”字型河谷地貌，且河床宽度较小。如果采用分期围堰、明渠导流方案，将使施工场面难以开展，施工难度很大，坝基开挖对纵向围堰稳定影响大，技术上不可行。为此，工程建设人员应结合青山界水库施工安排，采用河床一次拦断、枯期导流洞导流方式施工较为方便，汛期导流洞跟大坝预留孔口联合过流。在大坝主体工程施工设计方面，由于地质条件较好，岩石比较完整，基础处理只包括帷幕灌浆，帷幕灌浆1 200 m，大坝主体砌筑完毕后进行该部分基础基础防渗帷幕灌浆，帷幕灌浆在大坝廊道内进行。

2 水库工程施工导流设计

2.1 导流时段流量设计

架南溪属雨源型山区性河流，洪水由暴雨形成，因流域河道较陡，汇流集中，洪水具有洪峰陡峻、洪量集中、上涨历时较短，洪水陡涨陡落，因此导流时段宜在枯季选择，若采用全年导流，势必增加导流建筑物的投资。结合施工洪水，考虑施工总进度安排、导流工程量、度汛方式等，施工时段选择在11-4月，相应的5 a一遇导流设计流量Q=14.30 m3/s。

2.2 导流方式设计

由于青山界水库坝址所在河段为不对称“V”字型河谷地貌，且河床宽度较小，若采用分期围堰、明渠导流方案，施工场面难以开展，施工难度很大，坝基开挖对纵向围堰稳定影响大，技术上不可行。结合青山界水库施工安排，采用河床一次拦断、枯期导流洞导流方式施工较为方便，汛期导流洞跟大坝预留孔口联合过流。首先，在第一年8月上旬进行导流洞导流施工，第一年10月底导流洞导流完建。导流洞导流施工期间利用原河床导流，第一年汛期导流洞导流防洪度汛标准为全年P=5%，相应的导流流量为58.30 m3/s，坝址相应河水水位为748.70 m，洪水由河床和导流洞导流下泄。其次，第一年9月初至11月底进行坝肩及基坑开挖，第一年11月初河道截流，河水从导流洞导流下泄，堆筑围堰，至11月15号完建，具备挡枯水期11-4月（6个月）5 a一遇Q=14.30 m3/s.洪水的能力，坝体砌筑可在第一年12月底至第二年4月底砌筑至设计高程。第二年汛期大坝预留孔跟导流洞联合泄流。再次，第二年10月下旬恢复上下游围堰，进行基坑排水，11月1号至12月底溢流堰进行施工。此间围堰挡水、导流洞导流导流。最后，第三年1月初导流洞导流下闸蓄水。

3 水库工程大坝主体工程施工要点

3.1 基础开挖施工

对于大坝主体的开挖施工，首先，坝肩开挖要采用自上而下分层梯段爆破的开挖方式进行，开挖台阶高为12 m。左岸坝肩地形坡度较陡，开挖过程可人工系保险绳，手风钻造孔进行爆破开挖。右岸边坡较缓，采用履带式PC200挖掘机从右岸爬升至开口线785 m高程处，覆盖层局部采用人工开挖，顶部采用手风钻造孔，在形成工作面后采用潜孔钻造孔，预留保护层层厚1～1.50 m，保护层开挖采用手风钻造孔，采用光面爆破。开挖弃渣用挖掘机扔至河床，然后采用10 t自卸汽车装运至渣场。此外，河床部分覆盖层采用1.00 m3挖掘机开挖，石方开挖采用潜孔钻造孔，台阶梯段爆破，在靠近防渗墙建基面预留约1.00 m厚保护层，采用密孔、浅孔、少药量爆破。出渣采用PC200挖掘机装10 t自卸汽车运输至弃渣场。其次，由于大坝砌筑量共计1.71万m3因此，大坝主体工程施工设计人员应从第二年2015年1月初开始进行砌筑，砌筑工作面按施工区划分为3个工作面。最后，对于混凝土浇筑施工过程，施工人员要根据位置差异，由设在附近的拌合站供料，基础垫层混凝土由汽车直接运输入仓，插入式振捣器振捣。溢流面混凝土采用汽车或胶轮车从拌合站水平运至溢流堰顶，卸入储料斗，转溜槽入仓，利用卷扬机牵引滑模施工，插入式振捣器振捣。闸墩混凝土的水平运输采用汽车或胶轮车运输，分料至闸墩仓面，插入式振捣器振捣。如表1所示，为基础开挖采用的施工机械设备。

表1 基础开挖采用的施工机械设备表

3.2 供水管网工程施工

由于本工程供水管线总长为28.05 km，管线走向尽量避开陡坡和公路，减小土石方工程量和施工难度，尽量少占耕地，力求管路最短，施工便利。由于水头较大，管网的管材主要采用钢管及玻璃工艺管，按照供水区域的分布情况以及为维修安装方便为主。对管道须穿越公路处时，钢管埋设深渡≥1 m，并浇C15混凝土保护。对管道须跨沟跨渠穿小路的地方，采用地埋式跨沟跨渠穿路的处理方式。为保护及以后检修地下管方便，在地埋管道水平转弯、穿越公路、渠道等障碍物处设警示标志。标志采用预制混凝土桩，其中埋入地下300 mm，露出地面部分刷红色油漆标记。

对于输水管及配套闸阀的安装，施工人员要按照本工程输水管的设计资料，并结合其场外运输能力及场内施工条件，球墨铸铁管及配套设施均在合格厂家购买后，由汽车运输到达工程现场。不能直接由汽车运输到达安装现场的管道，由人工二次倒运到达施工现场，然后根据设计要求进行安装。安装现场要加强调度指挥，合理使用起吊设备（手动葫芦）和劳动力的配备，钢管安装和混凝土浇筑应分段交替进行，每段长度以保证混凝土浇筑质量为度。注意每节的纵缝错位，现场钢管连接，必须将承口与压兰砂子、油脂和其它杂物清除干净，安装由人工利用自制三脚架及手动葫芦进行，供水管道及配套闸阀安装严格根据设计及规范要求进行。