1、1.概述黔中水利樞紐一期水源工程由大壩樞紐工程大壩、開敞式溢洪洞、泄洪放空洞、平寨電站、取水系統等永久建筑物組成。大壩樞紐工程位于三岔河中游六枝與織金交界的平寨河段,壩址以上集雨面積為3492km2,平寨水庫正常蓄水位1331.0m,死水位1305.0m,總庫容10.89億m3,屬大型水庫,大壩右岸設平寨電站及發電取水系統,電站裝機136MW,左岸設取水系統及渠首電站。大壩為混凝土面板堆石壩,最大壩高162.7m;大壩、開敞式溢洪洞、泄洪放空洞、灌溉及供水取水口、發電取水口為1級建筑物,發電引水系統及廠房、灌溉取水隧洞、渠首電站等建筑物為3級建筑物,臨時建筑物為4級。1.1施工導流主要工程項目
2、黔中水利樞紐一期水源工程大壩樞紐工程的施工導流工程項目包括:大壩截流、導流及擋水建筑物(上、下游圍堰)填筑、度汛、基坑排水等工作內容,以及主體工程施工期導流工程的運行和維護。截流前后的形象進度及工作安排:1)2011年8月31日,左右壩肩開挖至1200m(河床水面)高程;2)2011年10月17日到10月24日,導流洞進出口圍堰拆除。3)2011年10月22日到2011年10月25日,完成上游戧堤填筑,10月26日大壩截流;4)2011年10月27日到11月25日,上下游圍堰填筑及防滲墻施工完成。5)2011年11月26日到2011年12月5日,完成大壩基坑的初期抽水。6)2011年11月26
3、日到2011年12月25日,完成大壩基坑1200m-1173.2m段開挖作業施工。7) 2012年1月1日開始大壩填筑;1.2上、下游圍堰工程地質條件根據地質資料及現場實際地形地貌,上游圍堰處河谷斷面呈寬“U”字型,兩岸基巖裸露,巖層產狀為3003202530,橫向坡谷,邊坡總體穩定,地形坡度在50左右。圍堰軸線處河谷寬2535m,水深13m,河床覆蓋層為第四系沖洪積砂卵石及少量崩塌塊石,厚度4m,透水性極強,必須做防滲處理;下伏基巖為T1yn3灰色薄中厚層灰巖,強風化深58m,河床砂卵礫石層及強風化基巖透水性強,砂卵礫石層滲透系數 K=10-110-2cm/s,屬于強透水層,強風化基巖呂榮值
4、多大于5Lu。下游圍堰處河谷斷面呈寬“V”字型,巖層產狀為3203304555,為橫向坡谷,邊坡總體穩定,地形坡度在3060左右。圍堰軸線處河谷寬2535m,水深14m,河床覆蓋層為第四系沖洪積砂卵石及少量崩塌塊石,厚度6.5m左右,透水性極強,必須做防滲處理;下伏基巖為永寧鎮第一段第二層灰色中厚層灰巖間夾極少量薄層泥質灰巖,強風化深46m,河床砂卵礫石層及強風化基巖透水性強,砂卵礫石層滲透系數 K=10-110-2cm/s,屬于強透水層,強風化基巖呂榮值多大于等于10Lu。1.3主要工程量本工程施工導流和水流控制主要工程量見表1-1。表1-1 圍堰主要工程量表序號項目名稱單位工程量備注一上游
5、圍堰1石渣填筑m3212552C10蓋重混凝土m3423上游圍堰高壓旋噴防滲墻m2616二下游圍堰1石渣填筑m3269612C10蓋重混凝土m3573下游圍堰高壓旋噴防滲墻m2936三截流戧堤1上游圍堰截流戧堤1.1塊石料m34501.2石渣料填筑m350102下游圍堰截流戧堤m62652施工總體布置2.1施工道路布置結合現場施工實際道路布置情況,上游圍堰部分截流料從左岸3號棄渣場經5號支線路運輸,運距約1.5-2km,其余材料從左岸2號堆渣場通過右岸3號干線運輸,運距約m;下游圍堰、截流戧堤材料從左岸2號堆渣場經3號干線路運輸,運距約2.5-3.0km。施工平面布置見附圖2-1施工導流平面布
6、置示意圖。2.2施工供水 上下游圍堰施工用水由A區高位水池供水。 2.3施工供電、照明上游圍堰填筑施工照明、上游圍堰高壓旋噴施工用電、上游基坑抽水用電主要布置在上游索橋右岸橋頭處的由3號供電點承擔。高程1247m,電力變壓器容量315KVA,電源直接從10kv高壓供電線路接入。下游圍堰處施工抽排水施工用電由布置在大壩下游5號支線公路旁溢洪洞和泄洪放空洞出口之間施工平臺的7號供電點承擔。高程1230m,變壓器容量1250KVA,從下游10kv高壓供電線路接入。3截流前后主要項目施工規劃根據總進度計劃及大壩樞紐工程施工規劃,導流工程截流前后主要施工項目包括截流前截流材料及設備人員等資源準備、201
7、1年11月完成上下游圍堰截流戧堤合龍、上下游圍堰的填筑、圍堰防滲墻高壓旋噴灌漿施工以及大壩基坑進行初期排水和經常性排水等項目,根據合同文件及工程施工實際,截流前后導流工程主要項目施工程序安排見圖3-1所示;導流工程基本完成后即開始河床段大壩壩基土石方開挖、大壩趾板及下游延長段混凝土澆筑以及大壩壩體填筑等項目施工。3.1導流方式、標準本工程采用的導流方式、各階段導流標準見表3-1。3.2導流建筑物布置導流建筑物包括導流隧洞及上、下游圍堰。施工準備修筑截流施工道路截流材料準備戧堤截流完工圍堰經常性排水初期抽水上游圍堰填筑高噴灌漿上游圍堰填筑下游圍堰填筑上游圍堰蓋重砼施工下游圍堰蓋重砼施工下游圍堰填
8、筑高噴灌漿下游圍堰拆除圖3-1 上下游圍堰施工程序示意圖表3-1 導流標準及方式表導流時段導流方式洪水標準流量(m3/s)上游水位(m)2011年11月2012年4月上下游圍堰擋水,右岸導流隧洞導流10年一遇2531196.32012年5月2012年10月壩體臨時攔洪度汛斷面擋水, 右岸導流隧洞導流50年一遇洪水標準21401242.012012年11月2013年4月上下游圍堰擋水,右岸導流隧洞導流10年一遇2531196.32013年5月2013年10月壩體擋水,右岸導流隧洞導流100年一遇洪水標準23901245.83.2.1右岸隧洞導流:導流隧洞布置于右岸,全長894m,城門洞型,凈斷面
9、尺寸(寬高)為7.510.0m,中心角120,進口底板高程1188.0m,出口底板高程1185.0m,底坡坡降0.336%。右岸隧洞導流工程目前已經完建。上游圍堰:1上游圍堰布置于面板壩壩軸線上游約420m,圍堰堰型采用土石圍堰,堰頂長約41m,頂寬4.0m,迎水坡坡比為1:1.75,背水坡坡比為1:2.0,設計堰頂高程1198.5m,圍堰高11.9m,填筑石渣料為21255m3。堰基及堰體均采用高壓旋噴灌漿防滲。高壓擺噴灌漿防滲施工平臺高程為1198.5m。上游圍堰型式見附圖3-2上游圍堰及截流戧堤橫斷面圖所示。下游圍堰:下游圍堰布置于面板壩軸線下游約 360370m 處,設計為土石圍堰,堰
10、頂寬度9.0m,堰頂長約53m,迎水面坡比為1:1.75,背水坡坡比1:2.0,堰頂高程1198.6m,圍堰高 17.6m,填筑石渣料為26961m3。堰基及堰體均采用高壓旋噴灌漿防滲。詳見附圖3-3下游圍堰及截流戧堤橫斷面圖所示。3.3導流時段的選擇、截流方案與技術措施3.3.1截流時間依據合同文件要求及總進度計劃安排,截流時間安排在2011年10月下旬,初步確定為2011年10月26日,屆時擇機實施(截流具體時間依據水文、氣象等條件確定),計劃當天截流、當天合龍。3.3.2截流流量的確定截流時間為2011年10月下旬,截流設計流量為10年一遇11月份平均流量51.9ms。3.3.3截流方式
11、根據業主要求將截流龍口位置設在戧堤中間,采用從兩邊向中間進占的單戧雙向立堵法截流,結合現場施工實際道路布置情況,上游圍堰截流戧堤填筑利用右岸3號干線和左岸5號支線施工道路。根據施工需要確定截流戧堤頂寬12.0m,上游邊坡系數為1:1.5,下游邊坡系數為1:1.5,堤頭1:1,截流戧堤合龍后堰前水位1190.6m,戧堤高程為1191.5m,戧堤最大高度7.0m,戧堤總長約36m,詳見附圖3-4上游圍堰截流戧堤分區示意圖。下游截流戧堤在上游截流戧堤合龍后從右岸向左岸單戧立堵截流。3.3.4截流龍口水力特性計算依據相關施工規范,截流龍口水力特性采用圖解法計算。截流設計流量在截流中分為四部分Q = Q
12、g+Qd+Qr+Qs 式3-1其中:Q截流設計流量Qg龍口流量Qd分流建筑物泄流量(本次計算按寬頂堰公式推算)Qr上游河道調蓄流量Qs截流基坑滲流量截流時將Qr和Qs作為安全裕度不予考慮。則Q=Qg+Qd不同龍口寬度水力學特性計算 龍口寬度根據不同流態采用不同公式分別計算。計算基本假定:視龍口為梯形或三角形過水的寬頂堰;堰頂水面是平的,忽略坡狀水面影響;淹沒流時上游水深等于下游水深,不計回彈落差;非淹沒流時上游水深為臨界水深。淹沒流時龍口泄流量用式3-2計算: 式3-2式中:m流量系數,采用0.300.32;本次計算m=0.31; 淹沒系數,龍口呈梯形斷面時,hn/H0.7時為淹沒流,查巴浦洛
13、夫斯基淹沒系數表;龍口呈三角形斷面時,hn/H0.8時為淹沒流,查別列津斯基淹沒系數表Bcp龍口平均寬度,Bcp =Shn+bb 龍口底部寬度(m);龍口下游水位(m);0龍口上游水頭(m)(包括流速水頭)非淹沒流時龍口泄流量用式3-3計算: 式3-3式中:m流量系數,采用0.300.32,本次計算m=0.31;龍口斷面平均寬度,Bcp=Shk+b 臨界水深(m); 其它符號同式3-2根據龍口流量判別流態,相應選取式3-2、3-3進行不同龍口水力特性計算。龍口平均流速計算 龍口平均流速按下式計算: 式3-4其中hp臨界水深(m);龍口拋投材料計算龍口拋投材料塊徑按下式計算: 式3-5式中:d石
14、塊折算為球體的直徑(m);vmax最大流速,計算時取龍口最大平均流速,m/sg重力加速度,取9.81m/s2拋投體密度水密度,取1t/m3k穩定系數,本次計算取k=0.72。水力特性計算成果從計算結果看,按照式3-5計算的塊體粒徑和以往資料比較接近。截流龍口水力計算見圖3-5,截流龍口各水力參數變化曲線見圖3-6。截流水力特性計算結果見表3-3。表3-3 截流水力特性計算結果分流建筑物導流洞導流,進口底板高程1188.0m截流流量51.9m3/s龍口寬度m302520151050水面平均寬度m24.11914.29.33.92.40上游水位m1188.61188.71188.91189.211
15、89.71190.11190.6分流流量m3/s4.796.038.7913.5422.8332.3551.9龍口流量m3/s47.1145.8743.1138.3629.0719.550龍口落差m0.150.220.560.891.161.510龍口平均流速m/s1.381.672.212.843.222.330龍口單寬流量m2/s1.952.413.044.127.368.150龍口單寬功率N0.290.531.703.678.5412.300截流塊石粒徑m0.140.210.370.610.780.4103.3.5截流戧堤主要工程量依據我局多年類似工程經驗并參照國內外類似截流工程的經驗及
16、水力學計算成果,大塊石需要最大粒徑80cm,根據相關計算,及現場實際情況,戧堤需要塊石450m。石渣料或砂礫石料拋填流失量為拋投料的20%,砂礫石、石渣的備料利用系數為0.98。截流工程需準備的材料見表3-4、表3-5。表3-4 上游戧堤工程材料表截流分區石渣料m3塊石m3龍口區1650100龍口區1874200龍口區1486150合計5010450 表3-5 下游戧堤工程材料表截流分區石渣料m3塊石m3龍口區24610龍口區23430龍口區14610合計62650 圖3-5 截流龍口水力計算簡圖4主河床截流工程施工4.1主河床截流戧堤的準備工作在主河床截流前,首先完成截流施工的組織準備、技術
17、準備、岸坡清理、截流材料設備等資源準備。截流施工組織準備為確保截流施工的順利進行,在截流前成立截流施工現場指揮部,并將組織機構上報監理工程師。主要內容包括截流施工組織機構設置、人員分工和責任范圍、信息交換方式等。在截流施工前,由截流施工指揮部組織對截流施工的人員進行技術交底培訓,明確責任和任務,對截流材料、設備進行檢查,達到要求后申請監理工程師驗收。截流施工現場指揮部負責保持與監理工程師、業主的聯系。黔中水利樞紐工程截流施工現場指揮部安排如下:齊宏文(總指揮) 李 鵬(上游圍堰截流負責人)(副組長)侯周省(安全負責人)(副組長)張天亮(技術負責人)(副組長)王平(物質材料落實)韓景濤(具體落實
18、)念應征具體落實王永強配合機械一隊配合截流施工的技術準備在截流施工準備工作實施前先完成截流施工方案的設計,并報監理工程師審批。截流當天,根據填筑強度分析,我局擬投入2.0m液壓反鏟3臺,3.0m裝載機2臺,320HP推土機2臺,18t自行碾1臺,20t自卸汽車18輛,灑水車1輛。4.2截流材料準備塊石備料:利用堆存在左岸2號堆渣場的塊石,2011年9月31日前計劃完成工程量450m3。石渣料:利用左岸2號堆渣場堆存在的石渣料,儲量滿足施工需要。4.3截流戧堤施工方案4.3.1上游戧堤上游截流戧堤頂高程為1191.5m,戧堤軸線距上游圍堰軸線約21.0m,堤頂軸線長約36m ,最大填筑高度約4.
19、9m。為滿足截流拋投強度及施工現場交通要求和截流設備布設需要,戧堤頂寬度12.0m,滿足2輛20t自卸汽車卸料及其它輔助作業機械運行。按照截流水力特性計算,根據水力特性的變化規律及截流方式,將龍口分為3個區,詳見附圖3-4上游圍堰截流戧堤分區示意圖。戧堤拋填塊石料及砂礫石料采用2.0m3液壓反鏟/3.0m3裝載機裝車,20t自卸汽車運輸,320HP推土機趕料拋填。(1)龍口I區I區進占長度10m,堤頂寬度為12m,頂部高程為1191.5m。經水力計算,在此區段內最大平均流速為2.21m/s。采用石渣料、大塊石料拋填。(2)龍口區 區長度為10m,堤頂寬度為12m,堤頂高程1191.5m。經水力
20、計算,在此區段內最大平均流速為2.84m/s。采用石渣料、大塊石進行拋填。(3)龍口區區為龍口合龍區,此區長度為16m,堤頂寬度為12m,堤頂高程1191.5m。經水力計算,在此區段內最大平均流速為3.22m/s。該區是截流進入最后時期,拋投事先備好的石渣和塊石直至合龍。(4)截流戧堤閉氣截流戧堤閉氣材料選用左岸3號棄渣場堆存的石渣料和土料。閉氣施工方法:采用左岸灌漿平洞開挖的石渣料向截流戧堤上游(迎水面)拋填,戧堤滲水明顯減少或拋填寬度大于4.0m時拋填粘土,直至滲水基本消除為止。4.3.2下游戧堤下游截流戧堤頂高程為1190m,戧堤軸線距上游圍堰軸線約17.5m,堤頂軸線長約40m ,最大
21、填筑高度約9.0m。為滿足截流拋投強度及施工現場交通要求和截流設備布設需要,戧堤頂寬度9.0m,滿足2輛20t自卸汽車卸料及其它輔助作業機械運行。按照截流水力特性計算,根據水力特性的變化規律及截流方式,將龍口分為3個區,詳見附圖3-5下游圍堰截流戧堤分區示意圖。戧堤拋填塊石料及砂礫石料采用2.0m3液壓反鏟/3.0m3裝載機裝車,20t自卸汽車運輸,320HP推土機趕料拋填。(1)龍口I區I區進占長度13m,堤頂寬度為9m,頂部高程為1190m,采用石渣料拋填。(2)龍口區 區長度為13m,堤頂寬度為9m,堤頂高程1190m,采用石渣料拋填。(3)龍口區區為龍口合龍區,此區進占長度為14m,堤
22、頂寬度為9m,堤頂高程1190m,采用石渣料拋填。4.4截流戧堤施工強度分析截流戧堤各個分區工程量及施工強度計算見表4-5、表4-6。表4-5 上游截流戧堤工程量及施工強度計算表分區截 流 分 區單 位粘 土塊石料石渣料合 計備 注 龍口區工程量m30100 16501750進占時戧堤頂寬度12.0m,初步計劃于2011年10月22日開始截流計劃施工時間h01 24平均施工強度m3/h010082.5最大施工強度m3/h012099最大班施工強度m3/b014401188龍口區工程量m3020018742074進占時戧堤頂寬度12.0m計劃施工時間h0224平均施工強度m3/h010078最大
23、施工強度m3/h012094最大班施工強度m3/b014401128 龍口區工程量m3015014861636進占時戧堤頂寬度12.0m,計劃于2011年10月26日計劃施工時間h028平均施工強度m3/h090308最大施工強度m3/h0108370最大班施工強度m3/b012964440戧堤閉氣工程量m3988012475235計劃施工時間h24010平均施工強度m3/h1660125最大施工強度m3/h1990150最大施工強度m3/b238801800工程量合計m33988450625710695表4-6 下游截流戧堤工程量及施工強度計算表分區截 流 分 區單位塊石料石渣料合 計備 注
24、 龍口區工程量m3024612461進占時戧堤頂寬度9.0m,初步計劃于2011年10月22日開始截流計劃施工時間h0 30平均施工強度m3/h082最大施工強度m3/h0100最大班施工強度m3/b01200龍口區工程量m3023432343進占時戧堤頂寬度9.0m計劃施工時間h0 20平均施工強度m3/h0117最大施工強度m3/h0140最大班施工強度m3/b01680 龍口區工程量m3014611461進占時戧堤頂寬度計劃施工時間h0 6平均施工強度m3/h 02929.0m,計劃于2011年10月26日最大施工強度m3/h 0350最大班施工強度m3/b 04200工程量合計m306
25、265 62655導流工程施工5.1上、下游圍堰工程施工上、下游圍堰施工程序施工準備主河床截流上、下游圍堰石渣料填筑蓋重砼施工上、下游圍堰防滲墻施工基坑初期排水上、下游圍堰堰體填筑施工上游圍堰部分截流材料從左岸3號棄渣場經左岸5號支線路運輸,運距約1.5-2km,其余材料從左岸2號堆渣場通過右岸3號干線運輸,運距約m;下游圍堰截流戧堤材料從左岸2號堆渣場經3號干線路運輸,運距約2.5-3.0km。填筑料采用2m3挖掘機挖裝、20t自卸汽車運輸、320HP推土機攤鋪推平、18t自行式振動碾壓實的施工方法。水下直接石渣料拋填,水上按照壩體填筑施工工藝分層填筑,鋪層厚60-80cm,18t自行式振動
26、碾碾壓6-8遍,局部振動碾碾壓不到的部位用1t液壓振動夯板夯實。在堰體填筑過程中,由人工配合1.2m3挖掘機在堰體填筑面上按設計坡比進行削坡。在上游圍堰1194.2m高程處埋設兩根直徑1.2m承插管,用于2012年汛期向基坑充水,保護圍堰安全。在跨過圍堰的時候,以高噴防滲墻為界,先埋設防滲墻下游段承插管,上游段先用石渣回填,在跨過防滲墻段用粘土替換,當需要向圍堰內注水時,迅速挖除粘土和石渣,連通上下游承插管。詳見附圖。高噴防滲墻為特殊料(細混合料或土料),其分區寬度為高噴防滲墻軸線上下游均1.0m,采用先填兩側石渣料后填特殊料的方法,與圍堰石渣料平起施工,特殊料堆存在左岸3號棄渣場,由2.0m
27、3挖掘機挖裝、20t自卸汽車運至作業面,進占法卸料,人工配合220HP推土機攤鋪整平,其攤鋪厚度為25cm,并由18t自行式振動碾碾壓6-8遍,對振動碾無法到達的邊角部位采用1t振動夯板夯實。5.1.3堰體填筑與截流戧堤施工質量控制堰體各部位的填筑,必須按施工圖紙要求進行,嚴密組織,流水作業,保證工序銜接,堰體均衡上升。水下部分填料的填筑應采用20t自卸汽車端拋,320HP推土機平料壓實,并控制堰面高出水面 l.0m 左右。在完成水下堰體填筑并經監理工程師驗收合格后,填筑水上堰體。堰體尾隨戧堤進占填筑時,須在戧堤過渡料填筑并經過驗收后,才能填筑其它填筑材料,并且控制堰體進占長度滯后戧堤堤頭20
28、m 以上。所有填筑料壓實下干密度合格率應在 95%以上。圍堰壓實控制標準采用石渣填筑時干密度不小于2.11t/m3;采用砂礫石填筑時相對密度不小于0.80,干密度不小于2.08t/m3。主要檢測項目圍堰填筑依據質量檢測“三檢制”,主要檢測/檢查項目有:石渣料的干密度不小于2.11t/m3,砂礫石的相對密度不小于0.80、干密度不小于2.08t/m3;填筑料的鋪料厚度與碾壓遍數根據現場試驗確定;填筑料的取樣頻率按照合同文件要求每層檢測一次壓實度、干容重。5.2防滲墻施工5.2.1概述上游圍堰河床覆蓋層厚約4m,上游圍堰防滲墻高壓旋噴施工平臺高程為1198.5m,寬度為4m;下游圍堰河床覆蓋層厚約
29、為6.5m,下游施工平臺高程為1198.6m,寬度為9m。防滲墻施工工程量為1552m2,最大鉆孔深度約為24.6m。5.2.2施工方案由于目前河床右岸臨時施工道路全部為前期施工臨時用石渣填筑,內含大量塊石,在該部位采用高噴灌漿根本不能達到防滲效果,因此圍堰填筑前首先要將防滲墻部位的石渣特別是塊石全部挖除換填細料再進行高噴灌漿。高噴灌漿直接將鉆、灌機具安裝在C10蓋重混凝土上、隨混凝土澆筑的先后順序進行鉆孔灌漿施工。高噴灌漿采用三管法高壓旋轉噴射,孔底深入基巖0.5m,孔距0.8m,分兩序施工。圍堰高壓旋噴施工前,先在圍堰工作平臺上挖好排水溝并采用5cm的砂漿護面,其斷面尺寸為0.5m0.5m
30、,長度為120m。其工程量為人工開挖砂礫石30m3,M7.5砂漿抹面180m2,上下游圍堰各設1個回漿沉淀池,其斷面尺寸為4.0m4.0m2.5m, 廢漿液經處理后排入三岔河(回漿不經處理不能直接排入河道)。在現場高壓噴射注漿作業開始前,按施工圖紙的要求和監理工程師指示,選擇地質條件具有代表性的區段,并按室內試驗選定的配合比進行高壓噴射注漿的工藝試驗,以選定布孔方式、孔距、排距和孔深以及噴射流量、壓力、旋速和提升速度等工藝參數。因故停噴后重新恢復施工前,應將噴頭下放30cm,采取重疊搭接噴射處理后,方可繼續向上提升及噴射注漿,并記錄中斷深度和時間。停機超過3h時,應對泵體輸漿管路進行清洗后方可
31、繼續施工。,或送漿。且三管機具試運轉時的空壓機風壓保持0.7MPa,高壓水泵泵壓保持352MPa,灌漿泵泵壓保持2MPa。5.2.3防滲墻施工強度分析防滲墻施工工程量為1552m2,其中上游圍堰防滲墻為616m,下游圍堰防滲墻為936m。防滲墻從2011年11月6日到11月25日,為期20天。鉆孔采用全液壓MK-5型潛孔鉆機,送水采用GP-3型高壓清水泵,灌漿采用XP-1型高噴臺車,根據設備施工強度統計分析,全液壓MK-5型潛孔鉆機鉆孔能力100md,XP-1型高噴臺車旋噴能力為80md,GP-3型高壓清水泵流量為80升min。三管機具試運轉時的空壓機風壓保持0.7MPa,高壓水泵泵壓保持35
32、2MPa,灌漿泵泵壓保持2MPa。根據以上施工強度分析及施工進度計劃要求,防滲墻施工主要機械設計為全液壓MK-5型潛孔鉆機配備數量為1臺(16310.8261000.8),XP-1型高噴臺車配備數量為2臺(16310.826800.8)。5.2.4施工方法灌漿材料1)水泥采用普通硅酸鹽水泥拌制,水泥強度等級不低于42.5級。灌漿用的水泥符合規定的質量標準,受潮結塊、出廠期超過三個月的水泥不使用。2)水漿液拌和用的水采用右岸高位水池中的水,其水質按JGJ632006第3.1.4條的規定執行。3)摻和料為減緩水泥漿液沉淀速度,在硅酸鹽水泥中添加3%水泥重量的膨潤土和3%膨潤土重量的碳酸鈉。膨潤土的
33、細度為200目。4)外加劑各種外加劑的質量符合GB50119-2003的有關規定,其摻量通過室內試驗和現場試驗確定。不論主劑還是摻合料、外加劑,除有生產廠的合格質量證明書外,每批進場材料還必須由現場試驗室進行檢驗或委托試驗,不合格者,堅決不用。并將檢驗成果及時報送監理工程師。 5.2.4.2人員及設備配置根據施工進度計劃安排,人員配置見表5-1。表5-1 施工進度計劃人員配置表序 號崗位/工種單 位數 量備 注1施工管理名22技術顧問名23施工技術名44電工名15質量員名26安全員名27普工名14合計名27施工機械配置見表5-2。 表5-2 施工機械配置表序號機械設備名稱規格型號單 位數 量備
34、 注1鉆機MK-5型臺12空壓機12m臺13高噴臺車XP-1型臺24高壓清水泵GP-3型臺2 技術參數初擬高噴灌漿主要參數見表5-3。表5-3 高噴灌漿施工參數項 目參 數排 數單排孔距(m)0.8水壓力(Mpa)3538流量(L/min)7075噴嘴數量(個)2噴嘴直徑(mm)1.71.9氣壓力(Mpa)0.60.7流量(m3/min)0.81.0氣嘴數量(個)2環狀間隙(mm)1.01.5漿壓力(Mpa)0.21.0流量(L/min)6075進漿密度(g/cm3)1.5返漿密度(g/cm3)1.2漿嘴數量(個)2噴嘴直徑(mm)612提升速度(cm/min)砂土層序1015,序1525礫石
35、層序810,序1015旋噴轉速(r/min)(0.81.0)V注:V為提升速度。高噴施工工藝流程高噴施工工藝流程見圖5-2所示。高噴灌漿孔口回灌鉆機鉆孔施工準備開 孔測量定孔位漿液拌制水泥進貨檢驗終孔測斜圖5-2 施工工藝流程鉆孔施工1)鉆孔順序高壓旋噴灌漿采用三管法。排內分兩序,間隔成樁,交接成墻,即先完成序孔的造孔與灌漿,間隔24小時進行序孔的鉆孔與灌漿施工。2)鉆孔方法高噴孔的孔斜直接影響高噴質量,孔斜率不能大于1.5%,除采用自重較大、鉆孔時易于保持穩定的整體鉆機外,施工時選用合適的鉆孔方法。3)鉆孔施工工藝施工測量施工測量的主要作業包括旋噴防滲墻軸線放樣、高噴孔測量定位、高噴鉆孔孔斜
36、率的測量等內容。 防滲墻軸線測量施工前進行旋噴防滲墻軸線的測量,并在軸線上每1520m設1個基準控制點。高噴孔孔位定位利用軸線上的局部基準控制點進行高噴孔位定位,采用50m鋼尺測量定位,孔位定位誤差控制在5cm以內。高噴孔孔斜測量在高噴鉆孔結束后及時進行高噴鉆孔孔斜的測量。測斜儀采用KXP型測斜儀。開孔檢測和保護開孔前,嚴格檢測鉆機鉆桿的垂直度和鉆頭所對的孔位,直至確保位于鉛垂狀態和開孔孔位誤差不大于5cm。4)技術措施本工程施工鉆孔為復雜(戧堤式堰體)地層鉆進,采用跟管鉆進方法成孔。鉆孔均為垂直孔,孔斜率不得大于1.5%;鉆孔時擬采取的防止孔斜措施如下:鉆機就位后用水平尺或框式水平儀調整機身
37、水平、立軸垂直,墊平、墊牢機架,并反復測試無誤后方可下鉆;采用減壓鉆進工藝進行操作,加大鉆桿直徑和鉆頭重量,鉆進時,保持在減壓狀態下作業。鉆孔孔徑不小于89mm。護壁材料:采用跟管鉆進后下設特制的PVC管。 高噴灌漿施工高壓噴射注漿采取自下而上進行,注漿過程中達到:高壓注漿設備的額定壓力和注漿量應符合施工圖紙要求,并確保管路系統的暢通和密封;水、漿均應連續輸送,水泥漿液的高壓噴射作業不得停噴或中斷。水泥漿液應進行嚴格的過濾,防止噴嘴在噴射作業時堵塞。按監理工程師指示定期測試水泥漿液密度,漿液水灰比為1:1和1.5:1時,其相應漿液密度分別為1.5g/cm3和1.37g/cm3,當施工中漿液密度
38、超出上述指標時,應立即停止噴注,并調整至上述正常范圍后,方可繼續噴射。1)高噴施工主要工序地面試噴將高噴機移至孔口處,先進行地面漿、氣、水試噴,檢查各管路是否暢通以及高噴壓力和流量是否符合設計要求,檢驗合格后向成孔內下入噴射管。下管過程中若遇特殊情況,如水、氣、漿嘴堵塞等異常情況則立即停止下管,將噴射管提出地面,處理完畢后再次下設。為防止噴嘴堵塞,采用包裹噴頭下設高噴管至孔底的辦法。當噴管不能順利下到孔底時,采用振動器振動下設到鉆孔孔深。開噴高噴管下至孔底后,三種介質送入順序為漿、氣、水,待孔口返出水泥漿后,即可按即定的提升和旋轉速度進行高壓噴射灌漿。提升噴射高噴灌漿自下而上均勻連續進行。提升
39、過程中因拆卸噴射管而中斷時,重復高噴灌漿長度不小于0.2m。噴漿中因機故中斷時,應盡力縮短中斷時間,及早恢復灌漿,且續噴時應復噴0.5m以保證樁體的連續性。如中斷時間超過2小時,則應將孔內未噴段水泥漿置換成泥漿??卓诨毓喔邍姽酀{結束后,充分利用相鄰孔的孔口回漿或新制水泥漿液對已完成孔進行及時回灌,直至漿液面不下降為止,以保證樁頂質量。水泥漿液的拌制高噴施工,擬采用純水泥漿液,其漿液的經驗配合比和基本性能指標見表5-4。施工時將根據試配情況進行適當調整。表5-4 漿液經驗配合比基本性能指標高噴方法基本配比指 標備 注水泥水密度(g/cm3)三管法1001001.55.2.5高壓旋噴防滲墻施工質量
40、控制鉆孔質量控制及檢驗方法鉆孔質量的主要控制標準和檢驗方法主要見表5-5。表5-5 高噴鉆孔質量控制與檢測方法參 數設計要求檢測方法檢驗頻率責任人員復核人員孔位5cm尺量每孔鉆機操作工班長和值班員孔斜1.5%DUZ-D測斜儀每5m鉆機操作工班長和值班員終孔深度入巖0.2m鉆孔取樣每孔鉆機操作工班長和值班員采用鉆機成孔時,將鉆孔鉆至施工圖紙規定的深度后再插入噴管到預定深度,經監理工程師檢驗合格,方可進行高壓噴射注漿。高噴灌漿質量的控制高噴灌漿質量的控制重點是過程控制,為了使高噴質量得到控制,采取以下主要技術措施:1)鉆孔孔徑比高噴管的直徑大一些,可以較好地保證孔內余漿的順利上返,從而可以有效保證
41、高壓射流束對地層的破壞效果、進而達到最大樁徑。2)采取有效的防止孔斜的技術措施及方法,充分保證鉆孔的孔斜率達到設計要求,同時采用較高精度的測斜方法,可有效跟蹤鉆孔的實際軌跡,對分析防滲幕體的完整性提供較為準確的數據。3)高噴灌漿設備采用速度可無級調節的機械,無論是旋轉速度、提升速度,還是高壓泵的壓力和流量,均可在一定范圍內調整,可以根據高噴鉆孔所揭露地層的實際情況對高噴參數進行針對性的調整創造較好的設備條件。4)高噴灌漿過程之中,經常檢查泥漿(水)泵的壓力、漿液流量、空壓機的風壓和風量、鉆機轉速、提升速度及耗漿量,以便全程掌握高噴的施工狀況。質量事故的預防及處理措施高噴灌漿施工是特殊過程,對其
42、關鍵工序的控制是保證質量的重要手段。在施工中,我們主要做好對鉆孔、灌漿過程的控制。鉆孔要保證其成孔質量,鉆孔達到設計深度。灌漿進行前,機班組準備就緒后,由質檢人員檢查合格后,方可進行灌漿作業。另外,在施工過程中,施工人員和質檢人員經常檢查各種施工參數,對不符合技術要求的立即進行整改。質量記錄高壓噴射注漿作業前進行以下項目的質量檢查和驗收:1)樁位的現場放樣成果;2)材料試驗成果;3)漿液配合比試驗成果;4)鉆孔偏斜率。高壓噴射注漿作業過程中進行以下項目的質量檢查和驗收。1)噴射插管插入深度;2)現場高壓噴射注漿試驗成果;3)高壓噴射作業的工藝檢驗;4)冒漿試件的試驗成果。高壓噴射注漿施工結束后
43、,按施工圖紙規定及監理工程師的指示要求進行以下項目的質量檢查和驗收:a、高壓噴射注漿樁(孔)的平面位置;b、高壓噴射注漿防滲墻的墻體垂直度、連續性、均勻性和搭接程度;c、高壓噴射注漿固結體的強度、透水性以及溶蝕和耐久性能,高壓噴射注漿固結體的質量檢驗應按施工圖紙的要求選用開挖檢查、鉆孔取芯。采用壓水試驗等方法,并符合YSJ210-92、YBJ43-92第4.0.1條至第4.0.3條的規定檢查施工質量。5.3導流洞進出口圍堰拆除5.3.1概述導流隧洞布置在右岸,隧洞進口底板高程為1188m,出口底板高程為1185m。導流洞進口圍堰延河床位置布置,連接右岸河床臨時道路與右岸1號干線,開挖深度7m,
44、軸線長約54m,導流隧洞出口圍堰延河床布置,屬于右岸河床臨時道路的一部分,開挖深度為6.5m,軸線長約38m。5.3.2導流洞進出口圍堰拆除施工導流洞進出口圍堰拆除總量約8900m,其中進口圍堰開挖方量為4850m,出口圍堰開挖方量為4150m,2011年10月17日到10月21日,進出口圍堰同時挖除,圍堰拆除采用2m3挖掘機挖裝、20t自卸汽車運輸的施工方法。進口圍堰開挖渣料從右岸1號干線運輸至右岸1號棄渣場,運距約2.5km,出口圍堰開挖渣料從右岸河床臨時道路經右岸3號干線在通過索橋運至左岸2號堆渣場,運距為2.5km。6基坑抽排水基坑排水分為初期排水和經常性排水。6.1基坑初期排水初期排
45、水量由基坑斷流后的基坑內積水、降雨以及排水過程中由于水位下降引起的圍堰滲水組成。依據截流后基坑的積水深度、基坑積水面積計算初期排水量,考慮圍堰滲水及降雨,確定初期排水總量,配置排水設備抽排。排水總量包括基坑積水、圍堰堰體與基礎滲水。為保證基坑邊坡的穩定性,基坑水位下降速度開始控制在0.20.4m/d,接近排干時控制在0.50.8m/d以內,從2011年11月26日到12月5日,計劃排水工期為10天。根據設計資料及現場實際,截流后大壩基坑積水深約2.5m、長790m、寬約30m,即基坑積水量總量約為5.925萬m3,根據水利水電施工手冊,初期抽水按照36倍的基坑積水估算,本工程考慮初期抽水量為1
46、7.78萬m3。由于初期排水歷時較短且在枯水季節,按照合同文件提供的氣象資料,計算初期積水排水量時降雨量可不予考慮。按照施工進度要求,10d內需完成基坑初期排水,經計算水泵總抽水能力不小于1481m3/h。排水設備依據流量和揚程配置,備用系數取為1.25,選擇初期排水設備見表6-1。表6-1 基坑初期排水設備配置表名 稱型 號數 量流 量(m3/h)揚 程(m)功 率(kw)抽 水 位 置備 注離心泵8BA-185臺2851822上游圍堰備用1臺離心泵8BA-8A3臺17025.822下游圍堰備用1臺潛水泵QY40-28-5.56臺40285.5調節備用初期排水時,如實際水量變化較大,排水設備
47、根據基坑滲水量的實際情況進行調整。6.2經常性排水施工中經常性排水主要包括圍堰堰體及基礎滲流、施工中可能的降雨及施工棄水。根據排水泵站設置分為上游排水和下游排水。以選用的設備需保證排水的持續性、并配置應急的備用設備、避免施工場地造成積水而影響工程正常施工為原則?;映樗谋每?、水泵、排水管路、動力和照明線路等的布置報監理工程師批準后執行。滲流計算依據合同文件,考慮圍堰的結構型式及防滲結構特點、壩基基坑的形狀,按有圍堰的無壓非完整形基坑計算,分別得出圍堰的滲流量q1及圍堰底下地基的滲流量q2,然后進行疊加: 式6-1 式6-2 式6-3 式6-4 式6-5 式6-6 經計算上游圍堰滲流量為Q上=
48、235m3/h,同理計算下游圍堰滲流量為Q下=168m3/h。降雨量及施工棄水施工棄水和多年平均降雨量疊加,經估算約為90m3/h。6.3排水設備選擇根據經常性排水量,排水布置并考慮備用系數為1.25的備用排水設備,經常性排水設備配置見表6-2?;优潘牧弦姳?-3,汛期加強抽水,及時排干基坑內的積水,確保主體工程安全施工。表6-2 基坑經常性排水設備配置表名稱型號數量流量(m3/h)揚程(m)功率(kw)抽水位置備注離心泵8BA-8A3臺17025.822下游圍堰備用1臺離心泵8BA-182臺2851822上游圍堰備用1臺潛水泵QY40-28-5.56臺40285.5調節備用實際施工時如水
49、量變化較大,需根據現場實際情況進行設備調整。表6-3 基坑排水材料用量表材料名稱規格型號單位數量備注鋼管200m30鋼管150m30麻管200m15麻管150m120麻管100m60消防軟管76m360電纜VV335+116m500電纜VV350+125m300截水溝1.50.5mm360龍頭坑3.03.0mm3246.4 基坑排水系統布置基坑排水系統布置見附圖6-1基坑抽排水平面布置示意圖。初期排水系統布置初期排水采用在上、下游圍堰布泵抽水的方法,將基坑積水排至上、下游河道中。經常性排水布置根據本工程基坑的特點,經常性排水主要在上下游圍堰背水坡采用排水溝配龍頭坑排水方式,用水泵將水從截水溝和
50、龍頭坑內直接抽排至圍堰外河道中。初期排水完成后,在上下游圍堰背水坡挖截水溝攔截滲水,排水溝底寬0.5m,深度0.5m,邊坡坡比為11,底坡1%;在基坑地面較低的地方設置井口尺寸3.03.0m龍頭坑,將水匯入坑內,用泵直接抽排至圍堰外河道,龍頭坑低于排水溝溝底12m。覆蓋層開挖及建筑物基礎隨開挖根據實際情況靈活機動地布置集水井挖設排水溝排水,確保開挖干地施工。排除的積水直接或接力匯入圍堰前龍頭坑內,用水泵集中抽排至圍堰外河道中。山洪、沖溝引排山洪沖溝通過設置岸坡臨時性截水溝引排,截水溝根據基坑山坡地形,結合開挖邊坡及道路設置,攔截的雨水及山洪,匯入圍堰基坑后排出。7施工進度計劃及機械設備選型與人
51、力資源配置7.1施工進度計劃見附圖橫道圖。7.2機械設備配置計劃根據施工強度分析,為確保萬無一失,配置設備資源見表7-1。表7-1 導流施工主要設備配置表序 號機械設備名稱規 格 型 號單 位數 量備 注1液壓反鏟2.0m3臺32裝載機3.0m3/ZL50臺23推土機320HP臺14推土機220HP臺15自行式振動碾18t碾臺26自卸汽車20t輛187汽車吊15t臺18灑水車5t輛1合 計臺/輛297.3人力資源配置計劃依據施工強度、施工設備、施工管理需要,配置人力資源,其配置計劃見表7-2。表7-2 截流施工人力資源配置計劃表序 號崗位/工種單位數 量備 注1施工管理名22技術顧問名23施工
52、技術名44司機及修理名605電工名26質量員名27安全員名28普工名20合 計名948大壩施工期防洪度汛大壩壩體填筑施工期主要從2012年1月開始至2013年6月填筑完成,歷時18個月,主要度過2012年、2013年兩個汛期,因此,必須做好大壩施工期防洪度汛工作,確保設計洪水內大壩的度汛安全。防洪度汛工作遵循“安全第一、預防為主”的原則,詳細的防洪度汛安排見每年編制的防洪度汛應急預案。9質量進度保證措施9.1技術措施在截流、上下游圍堰工程及導流洞封堵施工開工前,按規定編制施工組織設計報監理工程師,經批準后編制施工作業指導書,并及時組織項目部技術交底,使施工技術人員和施工管理人員明確施工工藝、施
53、工進度、質量標準及施工中須注意的問題。尤其是圍堰基礎砼防滲墻系隱蔽工程,施工質量好將對工程的工期帶來保障?;A處理工程施工前對操作人員進行全面的技術交底并進行培訓考核,合格后方可上崗操作。嚴格按設計圖紙、文件、技術要求等規程、規范執行。9.1.2由于截流時間在汛后,截流流量較大,流速變化大,根據龍口水力變化,采取截流中上挑角和下挑角拋投技術,降低龍口落差,改善截流條件,降低施工難度。9.2管理措施按照ISO9001-2000質量標準及我部的質量管理手冊、質量管理程序文件及項目質量計劃要求,編制施工導流工程質量計劃和施工進度目標管理制度。我部將對施工導流工程本著“百年大計,質量第一”的原則,強化
54、施工導流工程施工的質量保證措施,確保截流成功、大壩施工期的安全度汛及相應建筑物的設計標準洪水的安全。按照我部制定的施工過程控制程序和施工設備控制程序對施工全過程實施控制,確保影響導流工程施工的各種因素處于受控狀態。因施工截流急需而又來不及檢驗和試驗的物資的緊急放行,由我部申請,監理工程師批準;并由技術人員加以明確標識,作好記錄,并及時進行檢驗。施工設備、材料定期進行檢查,對精度要求高的設備、儀器隨時進行校核,對不符合要求及待病作業的設備及時檢修,保證施工設備的正常運轉。對不合格和已損壞的儀表、儀器嚴禁使用。加強現場技術管理和質量控制,技術人員現場值班。設立以施工現場主要領導為核心的質量管理小組
55、。定期組織施工、技術、質量等有關的質量匯報、分析、總結會議,以便掌握施工部位的施工質量情況,制定提高施工質量具體辦法,以指導施工。按以生產為中心的原則,統一指揮、統一調度、統一協調,及時協調料場、備料場、戧堤區/堰體填筑區各施工部位工作,減少干擾,確?,F場管理機構能正確及時地掌握各種生產信息,及時采取相應對策,加快施工進度。制定現場交接班制度,保證施工計劃的連續執行性,并形成交接班記錄。10安全生產管理措施在截流施工前,由項目部第一安全責任人組織參建人員集體學習施工安全知識(形成安全學習記錄),通過安全教育學習,增強參建人員的安全意識和自我保護意識,以消除不安全行為;由項目部第一安全責任人組織
56、安全生產領導小組對施工現場進行一次全面地安全檢查(形成安全檢查記錄),以消除不安全狀態。由安全副經理負責制定截流施工安全目標考核制度,保證在抓生產的同時,做好安全施工的管理工作,及時發現和糾正不良習慣,采取相應的思想教育、行政措施、經濟手段來維護施工現場安全生產秩序。由安全環保部負責編制截流與上下游圍堰施工安全操作手冊,經批準后下發給所有參建人員,使人員的安全意識在日常學習中得到提高。由安全環保部負責在施工現場完成危險源標識,并在堤頂上下游設立警戒線。每班在上游截流備料場設1名安全員、在截流戧堤上、下游各設1名安全員,專門負責截流施工期間安全生產的監督、檢查、警告,安全員的工作記錄以安全日志的
57、形式備案。11文明施工及環境保證措施 11.1設立專門的安全文明施工隊(5t灑水車1輛、3m3裝載機1臺、每班6人),對修建的施工導流施工道路進行日常灑水養護,安排專人清理施工道路垃圾、廢料;保證道路暢通、路面無揚塵、路面無淤積。11.2所有截流及圍堰填筑自卸汽車必須安裝合適的后擋板,并且在運輸過程中裝渣量要合適,做到不欠不溢;既能保證上壩強度又不至于超載,避免運輸過程中填筑料撒到施工路面上,妨礙正常交通運輸。11.3截流備料場按照施工規劃分區合理堆放,圍堰填筑結束后要做到工完、料盡、場地清,工程垃圾及時回收,做到不留死角、不留后患;退場清理要達到監理驗收標準要求。11.4施工現場做到封閉式管
58、理,嚴禁非施工人員和非工程車輛進入施工現場,設立專人(每班2人)負責檢查進入截流及上下游圍堰的施工區的車輛(大壩標責任區)及人員。11.5施工區車輛限速,講究禮貌行車,不擠搶車道,進入施工區的車輛嚴禁超車,制定相應的行車規章制度,違者必究,情節嚴重的要給予一定數量的罰款或者責令離開工地。11.6圍堰工程完工后,在主體工程施工期間,由施工道路養護隊對圍堰進行維護,工作內容包括圍堰頂部補坑、灑水養護、圍堰上游水位觀測等。保持堰頂無積水、無雜物、無廢棄材料,工作面干凈整潔,材料堆放整齊;現場堆放材料、機具應以不影響其它承包人正常施工為原則。11.7施工現場照明的維護與控制工作安排專人(每班2人)負責,避免夜間施工無照明,及施工間隙的長明燈現象,局部、臨時照明用的小型燈具做到用時安裝,用完及時回收;不得影響施工場地環境衛生,也能減少浪費。