嘉陵江利泽航运枢纽一枯围堰截流施工技术分析

安郁亮 冯安龙

摘要：利泽航运枢纽一期工程一枯截流设计流量1 240 m3/s，在纵向段坝0+390 m处截流一次性成功，较原计划工期提前3天，对基坑提前开挖施工及后期混凝土高峰强度削峰起到较大作用。现对截流的施工技术进行介绍。

关键词：利泽航运枢纽工程;围堰设计;截流;施工组织设计;龙口

1    工程概况

1.1    工程简介

利泽航运枢纽工程位于重庆市合川区大石街道利泽码头嘉陵江干流上游约3.5 km处，开发任务以航运为主，航电结合，以电促航。

工程属河床式开发，由左岸连接坝段、船闸、14孔泄洪闸、厂房、鱼道、右岸连接坝段组成。总库容6.19亿m3，水库正常蓄水位210.725 m。航道和船闸为Ⅳ级，电站装机容量74 MW。

1.2    气象水文条件

利泽枢纽工程气象资料，多年平均气温18 ℃，极端最高气温41.4 ℃，极端最低气温-3.7 ℃，多年平均降水量1 124 mm，最大一日降水量232.1 mm，多年平均蒸发量787 mm，多年平均风速1.0 m/s，最大风速15 m/s，相应风向WSW。

1.3    地质条件

枢纽区地处嘉陵江干流，利泽右岸有阶地分布，呈台阶状地形，地势相对平缓，总体坡度15°～20°。枯水期水面宽度160～215 m，水深一般2.0～3.5 m，正常蓄水位210.725 m高程时，水面宽400～440 m。枢纽区出露地层主要为第四系松散堆积层（Q）和侏罗系中统沙溪庙组（J2s2）粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、砂岩等一套河湖相沉积的碎屑岩，具有岩相变化大、层理纹理较发育和浅部不同程度地分布有软弱夹层等特点。

2    施工布置、要求及保证概述

2.1    施工道路

施工道路主要利用本工程《施工组织设计总平面布置》中规划的施工道路，修支路至一枯围堰上游堰头、下游堰头，用于一枯围堰施工。

2.2    施工要求

（1）堰基处理工序完毕，经验收合格后方能回填。

（2）填料的规格、粒径大小、物理力学指标等必须满足设计图纸及本文有关要求。戗堤堆石、石渣料、碎石及过滤料中不得含有泥块。

（3）过滤层中粗砂及碎石垫层严格按设计厚度，自下而上铺填。相邻层面人工拍打平整，层次清楚。

（4）反滤料由粗砂和砾石混合而成，可由料场开采加工，粒径2～20 mm，要求级配连续。土工膜过渡料为黏壤土和砂，其中粗颗粒粒径不大于6 mm，要求级配连续。

（5）石料应选用质地致密、具有抗水性和抗风化性能的硬岩石料，湿抗压强度大于20 MPa，软化系数大于0.75，比重不小于2.65 t/m3。

（6）钢筋骨架在钢材加工厂制作，钢筋块石笼长1.5 m、宽1.0 m、高1.0 m，块石采用新鲜坚硬岩石，粒径为0.3～0.5 m，湿抗压强度大于20 MPa，软化系数大于0.75，比重不小于2.65 t/m3。钢筋石笼四周采用?16钢筋焊接作为钢筋骨架，沿长度方向设置两道?25拉筋，用于满足吊装强度要求，网格采用?12，间距20 cm×20 cm。

（7）堰基与岸坡处理属于隐蔽工程，质量好坏直接影响围堰安全，必须按设计图纸及有关规范施工。

（8）土工膜采用两布一膜规格：400 g。土工合成材料的性能指标应达到《土工合成材料应用技术规范》（GB/T 50290—2014）的要求。

2.3    技术保证条件

（1）一枯围堰施工前，进行填筑及高喷防渗墙的生产性试验，获取技术参数，指导施工。

（2）块石料场开采前进行爆破试验，指导施工。施工过程中，加强爆破料级配的检测，及时调整爆破参数，使其满足技术要求。

（3）土料开采时，拉运车辆装钢篦子，筛除超径料及植物根茎等，确保土料参数满足设计要求。

（4）围堰抛填施工根据水位情况及时碾压，水上部分严格按碾压试验技术参数施工，确保压实度。

（5）高喷灌浆过程中监控返浆情况，若出现不返浆或其他情况，及时联系参建各方现场制定处理方案，确保防渗墙施工质量。

3    施工设备计划

根据一期枯水围堰填筑高峰强度、施工进度计划安排及有效施工天数，压实方转换为松方的系数为1.168，堆石料日最大填筑强度为3 997×1.168≈4 668 m3，土料日最大填筑强度为4 033×1.168≈4 710 m3，合计9 378 m3/d。按此强度配置挖掘机、推土机、振动碾、装载机、自卸车等设备计划。

4    施工工艺技术

4.1    导流方式及程序

根据设计要求，本枢纽工程采用分期导流方式导流，一期工程一枯围堰为第一期施工导流，形成基坑为船闸全年围堰提供干地施工条件。一期工程完成左6.5孔泄洪闸、消力池及船闸施工，具备通航条件;二期工程进行右7.5孔泄洪闸及厂房施工。

4.2    施工工藝流程

4.2.1    填筑施工程序

一枯围堰填筑施工总程序：施工准备→测量放线→两岸清基→填筑料运输→水下抛填/水上分层摊铺→测定松铺厚度及含水量→分层碾压→压实质量检测→上层填筑。

4.2.2    一枯围堰施工分区、分块

（1）一枯围堰施工分区：一枯围堰填筑施工从上游至下游共分两个区，各区堆石料、土料、高压旋喷施工协调推进。

（2）一枯围堰施工分块：如图1所示，一枯围堰填筑施工根据围堰结构体型分三块，A块为堆石体，B块为土料堰体，C块为石渣堰体。

4.2.3    分块施工顺序

先进行A块（堆石体）进占施工，B块（土料）堰体滞后A块（堆石体）进占10 m跟进填筑，高压旋喷灌浆施工滞后B块（土料）堰体填筑50 m进行，各块的其他料随该块填筑同层跟进施工。C块石渣堰体填筑在205.0 m高程以下高压旋喷灌浆施工完成后进行填筑。

4.2.4    土石方平衡

一枯围堰堆石体71 581 m3，石渣填筑48 301 m3，过渡料7 179 m3，土方填筑76 633 m3，块石护坡和钢筋石笼小计6 980 m3。

5    结语

利泽航运枢纽一期工程一期一枯截流，于2019年11月10日开始进占，一枯围堰全长1 335 m，下宽约38 m，顶宽6 m，填筑高度约9 m，共填筑土石方22万m3。经过22天的艰苦努力，2019-12-02T17：16，在0+900 m处形成宽约2 m、深达6 m的龙口，截流成功，截流时河床最大流量为735 m3/s，整个龙口截流过程不超过6 min，一期枯水围堰成功合龙，比计划工期提前3天，对基坑提前开挖施工及后期混凝土高峰强度削峰起到了较大作用。

[参考文献]

[1] 陆用敏，陈清.嘉陵江新政航电枢纽一期工程大江截流施工技术[J].水电站设计，2009，25（4）：56-61.

[2] 马国荣.一期枯水围堰大江截流主要施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2011（35）：1-6.

[3] 刘生辉，雷先進.孤山航电枢纽一期截流施工关键技术[J].交通工程建设，2018（2）：52-54.

[4] 水利水电工程等级划分及洪水标准：SL 252—2017[S].

[5] 防洪标准：GB 50201—2014[S].

收稿日期：2020-07-30

作者简介：安郁亮（1964—），男，山东胶南人，高级工程师，长期从事航电开发管理工作。

冯安龙（1984—），男，贵州遵义人，高级工程师，长期从事水电建设管理工作。