安郁亮 馮安龍
摘要:利澤航運(yùn)樞紐一期工程一枯截流設(shè)計(jì)流量1 240 m3/s,在縱向段壩0+390 m處截流一次性成功,較原計(jì)劃工期提前3天,對(duì)基坑提前開(kāi)挖施工及后期混凝土高峰強(qiáng)度削峰起到較大作用?,F(xiàn)對(duì)截流的施工技術(shù)進(jìn)行介紹。
關(guān)鍵詞:利澤航運(yùn)樞紐工程;圍堰設(shè)計(jì);截流;施工組織設(shè)計(jì);龍口
1 ? ?工程概況
1.1 ? ?工程簡(jiǎn)介
利澤航運(yùn)樞紐工程位于重慶市合川區(qū)大石街道利澤碼頭嘉陵江干流上游約3.5 km處,開(kāi)發(fā)任務(wù)以航運(yùn)為主,航電結(jié)合,以電促航。
工程屬河床式開(kāi)發(fā),由左岸連接壩段、船閘、14孔泄洪閘、廠房、魚(yú)道、右岸連接壩段組成??値?kù)容6.19億m3,水庫(kù)正常蓄水位210.725 m。航道和船閘為Ⅳ級(jí),電站裝機(jī)容量74 MW。
1.2 ? ?氣象水文條件
利澤樞紐工程氣象資料,多年平均氣溫18 ℃,極端最高氣溫41.4 ℃,極端最低氣溫-3.7 ℃,多年平均降水量1 124 mm,最大一日降水量232.1 mm,多年平均蒸發(fā)量787 mm,多年平均風(fēng)速1.0 m/s,最大風(fēng)速15 m/s,相應(yīng)風(fēng)向WSW。
1.3 ? ?地質(zhì)條件
樞紐區(qū)地處嘉陵江干流,利澤右岸有階地分布,呈臺(tái)階狀地形,地勢(shì)相對(duì)平緩,總體坡度15°~20°。枯水期水面寬度160~215 m,水深一般2.0~3.5 m,正常蓄水位210.725 m高程時(shí),水面寬400~440 m。樞紐區(qū)出露地層主要為第四系松散堆積層(Q)和侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組(J2s2)粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、砂巖等一套河湖相沉積的碎屑巖,具有巖相變化大、層理紋理較發(fā)育和淺部不同程度地分布有軟弱夾層等特點(diǎn)。
2 ? ?施工布置、要求及保證概述
2.1 ? ?施工道路
施工道路主要利用本工程《施工組織設(shè)計(jì)總平面布置》中規(guī)劃的施工道路,修支路至一枯圍堰上游堰頭、下游堰頭,用于一枯圍堰施工。
2.2 ? ?施工要求
(1)堰基處理工序完畢,經(jīng)驗(yàn)收合格后方能回填。
(2)填料的規(guī)格、粒徑大小、物理力學(xué)指標(biāo)等必須滿足設(shè)計(jì)圖紙及本文有關(guān)要求。戧堤堆石、石渣料、碎石及過(guò)濾料中不得含有泥塊。
(3)過(guò)濾層中粗砂及碎石墊層嚴(yán)格按設(shè)計(jì)厚度,自下而上鋪填。相鄰層面人工拍打平整,層次清楚。
(4)反濾料由粗砂和礫石混合而成,可由料場(chǎng)開(kāi)采加工,粒徑2~20 mm,要求級(jí)配連續(xù)。土工膜過(guò)渡料為黏壤土和砂,其中粗顆粒粒徑不大于6 mm,要求級(jí)配連續(xù)。
(5)石料應(yīng)選用質(zhì)地致密、具有抗水性和抗風(fēng)化性能的硬巖石料,濕抗壓強(qiáng)度大于20 MPa,軟化系數(shù)大于0.75,比重不小于2.65 t/m3。
(6)鋼筋骨架在鋼材加工廠制作,鋼筋塊石籠長(zhǎng)1.5 m、寬1.0 m、高1.0 m,塊石采用新鮮堅(jiān)硬巖石,粒徑為0.3~0.5 m,濕抗壓強(qiáng)度大于20 MPa,軟化系數(shù)大于0.75,比重不小于2.65 t/m3。鋼筋石籠四周采用?16鋼筋焊接作為鋼筋骨架,沿長(zhǎng)度方向設(shè)置兩道?25拉筋,用于滿足吊裝強(qiáng)度要求,網(wǎng)格采用?12,間距20 cm×20 cm。
(7)堰基與岸坡處理屬于隱蔽工程,質(zhì)量好壞直接影響圍堰安全,必須按設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)規(guī)范施工。
(8)土工膜采用兩布一膜規(guī)格:400 g。土工合成材料的性能指標(biāo)應(yīng)達(dá)到《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB/T 50290—2014)的要求。
2.3 ? ?技術(shù)保證條件
(1)一枯圍堰施工前,進(jìn)行填筑及高噴防滲墻的生產(chǎn)性試驗(yàn),獲取技術(shù)參數(shù),指導(dǎo)施工。
(2)塊石料場(chǎng)開(kāi)采前進(jìn)行爆破試驗(yàn),指導(dǎo)施工。施工過(guò)程中,加強(qiáng)爆破料級(jí)配的檢測(cè),及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù),使其滿足技術(shù)要求。
(3)土料開(kāi)采時(shí),拉運(yùn)車輛裝鋼篦子,篩除超徑料及植物根莖等,確保土料參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求。
(4)圍堰拋填施工根據(jù)水位情況及時(shí)碾壓,水上部分嚴(yán)格按碾壓試驗(yàn)技術(shù)參數(shù)施工,確保壓實(shí)度。
(5)高噴灌漿過(guò)程中監(jiān)控返漿情況,若出現(xiàn)不返漿或其他情況,及時(shí)聯(lián)系參建各方現(xiàn)場(chǎng)制定處理方案,確保防滲墻施工質(zhì)量。
3 ? ?施工設(shè)備計(jì)劃
根據(jù)一期枯水圍堰填筑高峰強(qiáng)度、施工進(jìn)度計(jì)劃安排及有效施工天數(shù),壓實(shí)方轉(zhuǎn)換為松方的系數(shù)為1.168,堆石料日最大填筑強(qiáng)度為3 997×1.168≈4 668 m3,土料日最大填筑強(qiáng)度為4 033×1.168≈4 710 m3,合計(jì)9 378 m3/d。按此強(qiáng)度配置挖掘機(jī)、推土機(jī)、振動(dòng)碾、裝載機(jī)、自卸車等設(shè)備計(jì)劃。
4 ? ?施工工藝技術(shù)
4.1 ? ?導(dǎo)流方式及程序
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,本樞紐工程采用分期導(dǎo)流方式導(dǎo)流,一期工程一枯圍堰為第一期施工導(dǎo)流,形成基坑為船閘全年圍堰提供干地施工條件。一期工程完成左6.5孔泄洪閘、消力池及船閘施工,具備通航條件;二期工程進(jìn)行右7.5孔泄洪閘及廠房施工。
4.2 ? ?施工工藝流程
4.2.1 ? ?填筑施工程序
一枯圍堰填筑施工總程序:施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線→兩岸清基→填筑料運(yùn)輸→水下拋填/水上分層攤鋪→測(cè)定松鋪厚度及含水量→分層碾壓→壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)→上層填筑。
4.2.2 ? ?一枯圍堰施工分區(qū)、分塊
(1)一枯圍堰施工分區(qū):一枯圍堰填筑施工從上游至下游共分兩個(gè)區(qū),各區(qū)堆石料、土料、高壓旋噴施工協(xié)調(diào)推進(jìn)。
(2)一枯圍堰施工分塊:如圖1所示,一枯圍堰填筑施工根據(jù)圍堰結(jié)構(gòu)體型分三塊,A塊為堆石體,B塊為土料堰體,C塊為石渣堰體。
4.2.3 ? ?分塊施工順序
先進(jìn)行A塊(堆石體)進(jìn)占施工,B塊(土料)堰體滯后A塊(堆石體)進(jìn)占10 m跟進(jìn)填筑,高壓旋噴灌漿施工滯后B塊(土料)堰體填筑50 m進(jìn)行,各塊的其他料隨該塊填筑同層跟進(jìn)施工。C塊石渣堰體填筑在205.0 m高程以下高壓旋噴灌漿施工完成后進(jìn)行填筑。
4.2.4 ? ?土石方平衡
一枯圍堰堆石體71 581 m3,石渣填筑48 301 m3,過(guò)渡料7 179 m3,土方填筑76 633 m3,塊石護(hù)坡和鋼筋石籠小計(jì)6 980 m3。
5 ? ?結(jié)語(yǔ)
利澤航運(yùn)樞紐一期工程一期一枯截流,于2019年11月10日開(kāi)始進(jìn)占,一枯圍堰全長(zhǎng)1 335 m,下寬約38 m,頂寬6 m,填筑高度約9 m,共填筑土石方22萬(wàn)m3。經(jīng)過(guò)22天的艱苦努力,2019-12-02T17:16,在0+900 m處形成寬約2 m、深達(dá)6 m的龍口,截流成功,截流時(shí)河床最大流量為735 m3/s,整個(gè)龍口截流過(guò)程不超過(guò)6 min,一期枯水圍堰成功合龍,比計(jì)劃工期提前3天,對(duì)基坑提前開(kāi)挖施工及后期混凝土高峰強(qiáng)度削峰起到了較大作用。
[參考文獻(xiàn)]
[1] 陸用敏,陳清.嘉陵江新政航電樞紐一期工程大江截流施工技術(shù)[J].水電站設(shè)計(jì),2009,25(4):56-61.
[2] 馬國(guó)榮.一期枯水圍堰大江截流主要施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2011(35):1-6.
[3] 劉生輝,雷先進(jìn).孤山航電樞紐一期截流施工關(guān)鍵技術(shù)[J].交通工程建設(shè),2018(2):52-54.
[4] 水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn):SL 252—2017[S].
[5] 防洪標(biāo)準(zhǔn):GB 50201—2014[S].
收稿日期:2020-07-30
作者簡(jiǎn)介:安郁亮(1964—),男,山東膠南人,高級(jí)工程師,長(zhǎng)期從事航電開(kāi)發(fā)管理工作。
馮安龍(1984—),男,貴州遵義人,高級(jí)工程師,長(zhǎng)期從事水電建設(shè)管理工作。