叶尔羌河民生引水枢纽除险加固工程施工组织设计研究

高翠红

(塔里木河流域工程建设处，新疆 库尔勒 841000)

1 工程概况

民生引水枢纽是叶尔羌河流域规划中的第五级引水枢纽，位于喀什地区巴楚县境内阿克东附近河段上。民生引水枢纽始建于1987年，1989年投入运行，是巴楚县最重要的以灌溉为主、兼顾防洪引水枢纽。服务着巴楚县的三大灌区中两大灌区(色力布亚和红海两灌区),面积48 466.67 hm2，设计引水流量127 m3/s，加大引水流量150 m3/s，还担负着红海、卫星、邦克尔、草龙水库蓄库的任务。

此次除险加固是为了应对遭遇25 a一遇洪水以上情况，当流量超过1340 m3/s以上时，采取的“闸+溃坝”方案，不同工况下各闸的过流能力如表1。

表1 闸+溃坝方案不同工况各闸过流能力汇总表

需要新建溃坝段、200 m上游右岸导流堤和180 m下游右岸导流堤。其中溃坝段长度为160 m，由固定堰和子堰两部分组成。固定堰顶板高程1160 m，固定堰基础为框架结构；子堰采用编织袋装土护砌的土堤，顶高程为1163 m。

2 料场开采及规划

2.1 筑堤土料场的开采

土料场位于拦河坝上游1+100～1+350段内侧的河道内，地形平坦，地势无明显起伏，地面高程1161.70～1162.40 m，地表植被不甚发育，覆盖密度低，主要为10 cm高的红柳。料场内无道路通往拦河坝，施工时需修建简易路，至工程区平均运距0.7 km。

料场地层岩性以第四系全新统冲洪积(Q4al+pl)低液限粉土、粉土质砂为主。本次勘察期为叶尔羌河枯水期，地下水埋深2.0～2.2 m。料场宽约250 m，长约450 m，料场有用层厚按1.8 m 计，用平均厚度法计算，储量20.25万m3。

采用地质勘察的土料场料作为填筑土料时，应进行表层清废，土方由2 m3挖掘机20 t自卸汽车运至弃渣场。本工程利用勘察土料的部位主要是施工围堰工程和导流堤填筑土料。表层清废由103 kW推土机进行，有用层开挖采用2 m3挖掘机开挖，开挖土料沿开挖方向呈条带形堆铺，进行晾晒。

2.2 砂砾石料场

工程所需的混凝土粗细骨料及垫层料需到私营砂砾石料场购买成品料，该料场距引水枢纽约143 km，有柏油路及简易路通往料场。

2.3 混凝土用细骨料

细骨料也需到私人经营的砂砾石料场拉运，该料场可筛取符合要求的细骨料，储量丰富[1]。

3 施工导流及排水

3.1 施工导流

民生引水枢纽工程规模为大(2)型、Ⅱ等工程，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。按《水利水电工程施工组织设计规范》 SL 303—2017[2]，导流建筑物级别为4级。根据招标文件及现场踏勘，老冲砂闸及老进水闸除险加固阶段，新建泄洪闸需要过水，因此计划在作业面上游及下游设置挡水围堰。

本工程采用土石结构围堰，导流设计标准为洪水重现期20～10 a一遇。考虑当地气候条件，施工时段主要为4—10月，围堰全年挡水。本阶段选用10 a一遇洪水标准，因阿尔塔什水库建设周期为8 a，民生引水枢纽应在水库建成运行前开工建设，因此10 a一遇对应的洪峰流量为1750 m3/s。

3.2 施工期排水

综合考虑本工程地下水位、开挖深度、地层渗透系数和开挖面暴露时间等因素，结合以往类似工程施工经验。施工过程中拟采取多种措施相结合的方式降水，基坑采用轻型井点结合明渠排水，迫使周围地下水向井点位置补给，形成漏斗。使井群影响范围内地下水位降至工作面以下至少50 cm，并在需要的时段内始终保持抽排水，以保证工程始终处于干地施工状态。地下水抽排至场内施工主路外侧排水沟内[3]。

轻型井点轴线设在清基完成后的原地面上。清基完成后开始钻井并抽水，连续保持井内的低水位，确保施工干场作业，直到建筑物混凝土浇筑完成后停止抽水，撤泵填井。

在每项开挖工程开始前，规划好开挖区域内外的临时性排水措施。在场地开挖过程中，做好临时性地面排水设施，包括保持必要的地面排水坡度、设置临时坑槽、使用机械排除积水以及开挖排水沟排走渗漏水、雨水和地面积水等。采取的临时性排水措施，注意保护已开挖的永久边坡面和附近建筑物及其基础免受冲刷和侵蚀破坏。

3.3 导流围堰拆除

根据进度计划安排，导流完成后对导流围堰进行拆除，采用液压挖机直接挖除，装15T自卸汽车运至弃渣场集中堆放，渣场配1台TY220推土机平渣。

4 主体工程施工

4.1 施工总布置

4.1.1 施工道路布置

为满足工程场内交通要求，施工期及永久运行期需修建4条永久及临时道路，分别为引水枢纽的场内交通道路，长1.0 km；上游河床至Q1号弃渣场的道路，长0.5 km；下游河床至Q2号弃渣场的道路，长0.5 km；老闸至Q2号弃渣场的道路，长0.5 km。

4.1.2 混凝土施工机械设备布置

(1)新建溃坝：溃坝段混凝土浇筑采用吊罐入仓，混凝土水平运输采用混凝土搅拌运输车。

(2)导流堤及拦河堤：导流堤由6 m3混凝土搅拌运输车或10 t自卸车运输，采用溜槽入仓。

4.1.3 施工供水布置

(1)施工用水量：混凝土施工主要用水为混凝土仓号冲毛清洗、混凝土养护等。按3 m3/h的供水能力配置供水管路。

(2)供水管管路配置：水源为本标段系统供水管路，各施工面支管采用小管径钢管引接。

4.1.4 施工供风布置

混凝土浇筑面清理施工用风，采用移动式的供风方式，布置两台移动式空压机用于混凝土施工。

4.1.5 施工供电布置

混凝土施工主要用电设备包括：混凝土输送泵、电焊机及仓内其它振捣设施、照明设备。施工用电采用系统供电线路，局部配合发电机。

4.2 固定堰

4.2.1 钢筋混凝土灌注桩

固定堰基础为框架结构，基础上下游各设置两道614.02 m的钢筋混凝土灌注桩，桩直径为Φ600 mm，桩身混凝土强度等级为C25，桩孔深度为8 m桩型，桩距4 m，两道桩净间距3.4 m。每隔4 m设C25钢筋混凝土联系梁一道，每道联系梁60 cm厚，80 cm高。联系梁中间设C25钢筋混凝土盖板，厚50 cm。

4.2.2 水泥搅拌桩墙

在固定堰上，靠近下游钻孔桩前侧布置一道长为1198.08 m、厚50 cm的水泥搅拌桩墙，桩长8 m。采用单头和多头深层搅拌机，在单桩孔位施工时，采用单头深层搅拌机，孔距小于桩径桩采用多头深层搅拌机。

4.3 子堰

子堰施工由挖掘机清基、自卸汽车运料、推土机平仓、振动碾压密实的工艺进行施工，碾压方法采用进退错距法；子堰编织袋桩土护坡是利用人工进行装填施工的土堤，堤顶高程为1163 m，上游坡比为1∶2.5，下游坡比1∶2；土坝需机械碾压。

4.4 混凝土浇筑

此工程的混凝土包括混凝土槽孔墙混凝土和灌注桩混凝土之外的所有建筑物和结构混凝土。工程部位包括新建溃坝、上下游导流堤和拦河堤。

4.4.1 施工准备

在基础处理完成并通过验收后，进行建基面开挖清理，人工找平后浇筑垫层混凝土。然后，认真清理基础面上的杂质。

4.4.2 钢筋制安

现场技术员按照施工图纸指导工人进行钢筋绑扎。钢筋绑扎前，进行精确测量放线，确定钢筋位置；钢筋保护层厚度控制采用高一标号的预制垫块，通过预埋的扎丝绑扎固定在钢筋上，加垫在钢筋和模板之间。钢筋的安装位置、间距、保护层及各部分钢筋尺寸的大小均应符合施工图纸的规定。

4.4.3 模板安装

模板安装时按混凝土结构物的施工详图测量放样，重要结构多设控制点，以利检查校正。模板在安装过程中保持足够的临时固定设施，以防变形与倾覆。模板之间的接缝平整严密，建筑物分层施工时，逐层校正下层偏差，模板下端紧贴混凝土面，不应有错台，防止振捣时漏浆。模板安装的允许偏差不得超过规定值。

4.4.4 混凝土浇筑

混凝土采用台阶法或斜层法分层(根据气温变化选用)浇筑方式施工。浇筑前，应在混凝土结合面上均匀摊铺2～3 cm厚的同标号接缝砂浆，砂浆的铺筑应随同浇筑面展开进行。混凝土入仓时，自由下落高度不大于2 m，并严格控制浇筑分层厚度。振捣时间以混凝土不再显著下沉、水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准，不得长期在下料口处振捣。对于混凝土表面采用平板振捣器，滚杠收平、提浆，人工至少分三次收平。

4.4.5 拆模养护

同一仓号的模板，本着“先安装的后拆除，后安装的先拆除”的原则，按次序、有步骤地进行，不能乱撬，以免损坏模板和成型混凝土面。根据气温情况，混凝土浇筑完毕后10～20 h，麻袋覆盖后人工洒水养护，立面涂刷混凝土养护剂并挂麻袋洒水养护，一般连续养护28 d时间。

5 结 语

本文结合工程建设实际需求，介绍叶尔羌河民生引水枢纽除险加固工程的料场开采规划、施工导流排水等内容，分析主体工程的施工组织设计，旨在为类似项目施工组织设计提供选择和参考，但具体的设计和施工仍存在诸多问题，需要不断更新技术，工艺流程等也需时间的验证。