右江鱼梁航运枢纽二期截流方案调整探讨
2019-09-10唐慧云
唐慧云
摘要:根据施工期进度情况和右江流域水文条件,右江鱼梁航运枢纽二期坝导截流施工时,将原设计截流戗堤主要材料钢筋石笼改为大石、特大石。通过截流材料的改变,解决施工难度大的问题,使得截流施工达到经济、快速及后期拆除容易的目的,可节约工期、降低成本及加快施工进度。文章主要对该枢纽二期截流调整方案进行探讨。
关键词:航运枢纽;截流;材料;方案调整
According to the progress of construction period and the hydrological conditions in Youjiang River Basin,the main material gabion of original designed intercepting dike is changed to large and extra large stones during the intercepting construction of Youjiang Yuliang Shipping Hub Phase II Dam.Through the change of intercepting material,it solves the problem of large construction difficulty,which makes the intercepting construction achieve the purpose of economical,rapid and easy dismantling,saving the construction period,reducing the cost and speeding up the construction progress.This article also discusses the Phase II intercepting adjustment plan of this hub
Shipping hub;Interception;Material;Program adjustment
0 引言
截流是航運枢纽工程施工的关键环节,对整个枢纽工程施工进度具有控制性作用。截流方案设计基于大量河流水文地质资料及河谷、河床地形地貌资料,应在施工过程掌握水情气象的变化及其对截流的影响,及时调整截流设计方案,减小施工难度,在流量较小阶段完成难度最大的龙口合龙施工,确保截流顺利完成。
本文以鱼梁枢纽工程二期截流为例,在施工过程中,成功利用水文气象预报信息,准确判断施工周期内水流量的变化规律,从而调整截流设计方案,不仅实现龙口顺利合龙,又节约投资,确保了施工进度。
1 工程概况
鱼梁航运枢纽位于郁江上游右江河段田东县城下游约7.0 km的英和村附近,下距南宁市约187 km,上距百色市87 km,控制集雨面积29 243 km2,是郁江综合利用规划的第五个梯级,是一座以航运为主,结合发电,兼顾其他效益的水资源综合利用工程。枢纽由船闸、拦河坝、电站等建筑物组成。枢纽分两期施工,一期施工左岸船闸工程、右岸电站及一期右2孔闸坝;二期施工7孔拦河闸坝。二期截流备料、船闸墙后回填料及耕植土堆放区布置在对外进坝公路的下游侧。二期施工道路宽度为8~10 m,与船闸施工道路连接,其中在距离下闸首边线12.3 m处的下游主副导航墙顶部架设一座宽10 m的钢结构交通桥。二期施工截流布置见图1。
2 原截流设计方案
2.1 截流标准及截流时间
二期上、下游土石围堰是为二期七孔拦河坝工程施工而修建的,其导流标准为:10月1日至次年5月30日,五年一遇洪水标准,流量为1 470 m3/s,相应的上游水位为98.00 m,下游水位为92.88 m。截流标准采用截流时段重现期5~10年的月或旬平均流量,截流流量采用9月下旬时段五年一遇洪水Q=500 m3/s。截流设计时间为2011-10-01至2011-10-15。
2.2 截流方式
根据本工程的实际情况,本次截流流量较小,落差不大(经水力学计算龙口最大落差约2.52 m),截流拟采用单戗堤从左往右推进、单向立堵截流的方式。
2.3 截流戗堤设计
上游横堰长度为146.25 m,顶部高程为98.80 m,堰顶宽5 m,最大堰高12.3 m。上游围堰考虑截流的要求,在其下游侧布置有截流戗堤(见图2),围堰的组成部分,戗堤长为146.91 m,顶部高程为94.50 m,初期顶宽为15 m,由堆石体或钢筋石笼及上游侧砂卵石层组成。
上游围堰采用单戗立堵截流方案,截流戗堤布置在上游围堰的下游侧,结合上游围堰布置,以不影响上游围堰的防渗措施施工为原则,部分戗堤作为上游围堰的排水棱体,截流戗堤轴线和上游围堰轴线平行,两轴线相距8.55 m。预进占戗堤作为截流过程中车辆的中转场地,可以满足1辆15~20 t以上自卸汽车抛投的要求。
2.4 龙口位置及预留宽度
根据截流模型实验报告,在设计流量500 m3/s时,截流龙口最大流速发生在0~29 m位置,其中最大流速为5.62 m/s,单宽功率为14.48 t.m/s.m,最大落差为2.52 m。根据截流备料场的布置情况以及现场实际情况,龙口布置于右岸刚性围堰处。为了保护龙口处纵向围堰基础的安全,在一期右岸围堰施工时,已采用4.5 t钢筋石笼对该段纵向刚性围堰基础进行防护,防护范围距纵向刚性围堰墙身左边线17 m,截流戗堤中心线上游10 m至下游20 m,护至87.00 m高程。
2.5 截流强度
3.3 施工道路及场地
二期截流施工交通道路沿船闸右侧闸室墙布置,宽度为8~10 m,其中在距离船闸下闸首边线12.3 m处的下游主副导航墙顶部架设一座宽10 m的施工临时钢结构交通桥,交通桥承载能力有限。进占处场地只能供一台吊车起吊,场地有限,抛投强度难以达到设计要求的280 m3/s。
3.4 施工工艺及效率
根据设计图纸,二期截流施工需要的块石、钢筋石笼为20 308 m3,其中钢筋石笼为12 655 m3,占比62%。钢筋石笼占比较大,施工工艺也较复杂,成本高、工期较长,同时运输、起吊难度大。
4 调整后的设计方案
对施工期的水文气象预报信息、施工条件、成本等进行综合研究分析后,对原截流设计方案进行调整。截流方式、龙口位置及预留宽度、截流强度、龙口段分区、戗堤尺寸按原設计不改变,对截流戗堤材料进行调整,将原设计截流方案中截流龙口Ⅲ区2.0 t/个钢筋笼、Ⅳ区3 t/个钢筋笼、Ⅴ区4 t/个钢筋笼改成特大石抛投,Ⅵ区4.5 t/个钢筋笼调整为特大石、两块或三块串联特大石。调整后戗堤材料立面图见图4。
5 截流施工
经右岸已建好的两孔溢流坝进行导流,最大导流流量为500 m3/s。采用调整后的方案进行二期截流龙口段施工,预进占采用挖掘机、装载机装渣,自卸汽车运输至戗堤端部,端进法卸料,推土机推赶,戗堤为双车道,堤头全面抛投,采用大块石作裹头保护进占。2011-12-02 20:00,10辆自卸车配合反铲机进行抛填,约400车次共6 000 m3块石对39 m龙口段进行截流合龙,上下游水位落差约3 m,流速较快。截流缺口越小,使用的块石就越大,最大的一块达到4 t左右,经过22 h的奋战最终实现右江截流,较原设计龙口合龙39 h缩短了17 h。
6 方案调整前后经济性比较
方案调整后,钢筋石笼改为特大块石。起吊运输时间缩短,截流龙口合龙时间较原设计缩短了17 h,加快了合龙速度,为二期干地施工创造了有利条件。减少原设计工程量为:截流戗堤钢筋石笼13 727 m3,水下拆除截流戗堤钢筋石笼13 727 m3,总造价约428万元。调整后工程量为:截流戗堤大块石、特大块石填筑12 010.03 m3,水下拆除截流戗堤大块石、特大块石9 692.44 m3,造价约244万元,节约投资184万元。
7 结语
鱼梁航运枢纽施工过程中,因一期两孔坝施工滞后,导致截流未能按原计划实施。根据施工期水文气象条件、现场施工条件等因素综合考虑后对原设计截流方案进行调整,不仅缩短龙口合龙时间,节约投资,而且为二期施工创造了有利条件。本文研究能够为类似枢纽截流施工提供参考。
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