5施工导流和水流控制.doc

第五章 施工导流和水流控制5.1概述5.1.1水文气象条件深溪沟是大渡河中游左岸的一条小支流，发源于轿顶山羊角岭，分水岭最高海拔高程3552m。该沟羊角岭至锅底地为上游段，称岩窝沟；锅底地至沟口为下游段，称深溪沟。深溪沟流域面积为65.8km2，河长17.4km，河道平均坡降110.1。深溪沟无实测水文资料，用推理公式分析计算出深溪沟渣场排水洞出口处各频率的洪峰流量。计算成果见下表。表5-1 渣场排水洞出口各频率年最大洪峰流量成果表频 率P=0.33%P=1%P=2%P=3.33%P=5%P=10%P=20%P=50%流量(m3/s)34528324521819616012475.75.1.2主要施工项目及工程量施工导流与水流控制施工范围包括本标段内的有关临时挡水建筑物的设计和施工，导引、抽排各种外来水的设施布置，以及本标段内的度汛和防汛工作，保证本合同永久工程的所有作业在干地进行。本标段施工导流与水流控制工程的主要施工项目如下：(1)坝址区的导流和截流；(2)坝址区上游横向围堰；(3)坝址区安全度汛、防护工程；(4)建筑物的基坑排水。5.2导流设计标准临时建筑物设计洪水标准P=20%，相应流量124m3/s，进行水流控制工程建筑物的设计和施工，碴场防护按洪水标准P=10%考虑，相应流量160 m3/s。5.3施工导流5.3.1导流程序根据河流、地形和建筑物布置特点，本工程采取一次拦断、隧洞导流方式。在左岸山体高程880.00m处开挖一条导流洞在施工期承担导流任务。导流程序如下：(1)第一期：导流时段自2005年11月20日导流洞工程开工至2006年1月1日河床截流。河水从原河床通过，在左岸滩地开挖导流洞出口导流明渠，将原河床改道进行原河床部分土方开挖施工。(2)第二期：导流时段自2006年1月1日河床截流至工程完工。河水从左岸导流洞通过，利用河床围堰挡水。5.3.2导流建筑物设计(1)导流洞设计导流洞布置在左岸，导流洞进口底板高程布置在880.0m，出口底板高程布置在870.0m，其底坡i=0.1 ，全长约130m，隧洞断面采取圆拱直墙型式，宽3.0m，净高33.87m，衬砌厚度0.5m，导流洞出口接导流明渠，导流明渠长约73m，底板采用20cm厚C20砼底板，明渠两侧坡面采用15cm厚M7.5桨砌石护坡。隧洞为直线洞，进口之后，预留钢筋混凝土叠梁安放凹形槽，全洞混凝土衬砌。左岸导流洞在2006年1月1日具备过流条件。导流洞工程量石方洞挖2787.8m3，C20砼衬砌1017m3，C15混凝土封堵606 m3，砼凿毛481 m2，回填灌浆181 m2，插筋(22，L=4.0m)100根；导流明渠土方开挖1314m3，锚杆(L=3m)168根，C20混凝土浇筑43.8m3，M7.5浆砌石46.4m3。导流洞水力计算如下：底净宽B=3.0m；糙率=0.017；纵坡i=0.1；水深h0=3.0m；断面积=Bh0=9.0m2；湿周x=B+2h0=9m；水力半径R=/x=1.0；谢才系数c=R1/6/=58.8；流速v=csqr(Ri)=18.6m/s；计算流量Q=v=167.4m3/s；设计流量：Q设=124m3/s；计算流量设计流量，可行。(2)围堰设计上游围堰为堆石填筑，中间设有土工膜防渗体，上游围堰土工膜防渗体伸入河床覆盖层。上游围堰迎水面边坡12.0，背水面边坡11.5。由于围堰拦洪库容较小，拟定上游围堰堰顶高程885.0m，最大堰高5.0m，堰顶长130m，堰顶宽5.0m。施工导流设计详见附图DDH/SXG-T-1。5.3.3施工截流5.3.3.1截流时间及标准本工程采用一次拦断、隧洞导流方式，河床截流在左岸导流洞具备过流条件后进行，综合考虑水文气象条件、地形条件、截流工程量及难度，围堰截流时段安排在2006年1月。截流标准采用5年一遇的最大流量124m3/s。5.3.3.2截流戗堤设计根据截流设计标准，考虑一定的安全超高，戗堤设计顶面高程上游为882.0m，戗堤顶宽3m，迎水面边坡为1：1.5，背水面边坡为11.5。截流材料主要采用料场堆存的开挖石渣，龙口部位抛填粒径大于35cm的大石，并采用石笼护底，闭气料采用抛填粘土。5.3.3.3截流施工截流采用上游围堰戗堤单戗立堵截流方案，截流前先从右岸向左岸进占，预留龙口宽度10m，设在靠近深溪沟左岸的主河道处附近。由于料场位于滩地上，可直接在滩地上形成截流施工道路。将预先准备好的石笼和大块石抛投到龙口处上游侧的河道护底，采用1.0m3反铲装10t自卸汽车运输，堤头集料，D85推土机以赶料方式抛填块石料和堆石料，截流成功后抛填粘土料进行闭气和基坑抽水。5.4导流洞施工5.4.1导流洞洞挖施工导流洞洞挖施工方法可参照排水洞施工方法，此处不再赘述。5.4.2导流洞封堵施工导流洞封堵前采用QY8t汽车吊将预制钢筋混凝土叠梁下放至预留凹形槽处，然后浇筑封堵混凝土。导流洞封堵混凝土施工前，采用人工对导流洞衬砌混凝土内表面进行凿毛处理，内表面凿毛分层进行。混凝土采用台阶法浇筑，混凝土泵送入仓时，采用平仓浇筑。混凝土入仓后，采用人工铺料平仓，80插入式振捣器振捣。浇筑混凝土时预埋20灌浆管，埋设间距1.52.0m；经监理人批准后，也可采用塑料软管，埋设间距1.51.5m；灌浆管按设计要求埋设。混凝土浇完后采用人工撒水进行养护，使混凝土表面保持湿润状态。混凝土强度满足要求后进行导流洞封堵段回填灌浆处理。5.5围堰施工5.5.1围堰清基基坑初期排水完成后即可进行围堰施工，首先进行堰基清理，为铺设土工膜斜墙施工创造条件，采用D85推土机推土、集料，1.0m3反铲装10t自卸汽车运输，开挖料可用于临时施工道路填筑。5.5.2围堰填筑本工程围堰采用土工膜心墙防渗，主要工程量：覆盖层明挖2600 m3，堰体堆石填筑8937.5m3，块石护坡260m3，卵砾石垫层156m3，土工膜斜墙260m2，喷砼13m3。(1)料源规划围堰堆石填筑分为两个部分，其中与围堰大部分料源来自下游料场，其余部分堆石料及护坡块石优先采用导流洞开挖料，垫层碎石料和粘土闭气料就近采购。(2)填筑施工堰基垂直铺塑防渗体施工完成后即可进行堰体填筑，堆石体、心墙、过渡料填筑同步上升。用于围堰填筑的料场位于下游滩地上，可直接在滩地上形成围堰填筑道路，填筑。堆石料采用1.0m3反铲挖装，10t自卸汽车运输，进占法布料，采用D85推土机摊铺整平，洒水车洒水，12t振动碾碾压。暂定铺土厚度6080cm、碾压68遍，实际施工参数根据碾压试验确定。过渡料采用1.0m3反铲挖装，10t自卸汽车运输，人工摊铺整平，小型碾压机具压实，暂定铺土厚度2025cm，实际施工参数根据碾压试验确定。围堰块石护坡随堰体填筑一起上升，砌筑前采用1.0m3反铲配合人工进行修坡处理，将坡面的碎石垫层夯实，随后铺砌块石，采取分层错缝锁结方式铺筑，面层选用较整齐的石块砌筑平整，保证护坡表面砌缝宽度不大于25mm，同时采用小片石料将前后明缝填塞紧密。5.6围堰土工膜防渗体施工5.6.1施工程序土工膜作为围堰防渗结构，其施工程序如下：土工合成材料进货检验拼接工艺试验围堰填筑前基底清理 土工膜下垫层铺筑土工膜防渗体基础锚固槽开挖与验收现场粘接第一层土工膜、并浇混凝土使土工膜一端固定在基础锚固槽混凝土内取样验收合格后进行土工膜拼接、塑料薄膜覆盖接头土工膜上层5cm喷混凝土保护层施工。5.6.2土工膜粘接工艺 整形及粘合面制作：在备料棚内将土工膜展开进行全面检查、修补剪除不合格部分，裁边整形。用脱膜剂将土工膜两侧附膜分别剥离8cm宽制作粘合面，凉干后卷成筒状待用。 清理粘接部位：在现场粘接部位铺垫防水雨布，上放平整木板，清扫粘接面油污和灰尘，保持粘接面干燥。 粘合剂配制及粘接工具准备：施工前进行土工膜粘合剂的强度、水解、水平渗透等试验，施工时严格按试验确定的配比配制主膜胶液。 第一层土工膜(附膜)粘接：两节剥离开的土工膜附膜粘接端平放在木板上，全面均匀涂刷一层粘胶，待胶干不粘手时，再均匀涂刷一层并干至不粘手，将它们彼此粘合，并充分推压、木榔头锤击，确保粘合密实。 主膜粘接：按上述方法用主膜胶液将土工主膜粘接密实。 主附膜间粘接：主膜粘接4小时后进行自检，经监理工程师验收合格后，按上述步骤的方法粘接主附膜。5.6.3质量控制要点 严把进货检验关，确保土工膜的性能指标符合施工图纸规定的要求。 土工膜的拼接方式及搭接长度符合使用说明书要求，粘接施工工艺按监理工程师批准的粘接试验工艺操作。 确保土工膜与基础锚固槽联结牢固、密实，与支持层之间压平贴紧，避免架空，清除气泡，以保证安全。 铺设面上清除一切树根、杂草和尖石，保证铺设砂砾石垫层面平整，不允许出现凸出及凹陷的部位，并碾压密实，排除铺设工作范围内的所有积水。 土工膜每34m设一折皱，以防止变形拉裂。 铺设过程中，作业人员不得穿硬底或带钉的鞋，不准直接在土工合成材料上卸放、敲打护坡块石，严禁一切可能引起材料破损的施工作业。 规划好施工道路，当人员、材料等跨越土工膜时，采取相应的保护措施。 土工合成材料完成拼接和铺设后，及时喷混凝土覆盖保护。5.7基坑排水5.7.1初期排水初期排水包括截流闭气后的基坑积水、戗堤渗水及排水期间降雨。根据水文资料和现场查勘情况，初期排水量较小，拟23天完成初期排水。5.7.2经常性排水经常性排水包括抽排围堰渗水、雨水、岸坡渗水、其它外来水及施工废水。经常性排水期间，在基坑内下游侧河床部位开挖12个集水坑，基坑内废水通过自流形式汇入集水坑，局部积水通过潜水泵抽排汇入集水坑，基坑废水通过水泵排至上游河道。估算基坑来水最高流量约50100m3/h，按每天排水810小时计，配备6SH-6A型水泵2台，其中1台备用，采用软胶管与围堰上敷设钢管相连进行抽排水，另配置2台小型潜水泵用于局部排水。基坑经常性排水主要设备见表5-2。表5-2 基坑经常性排水主要设备表 序号项目名称规格型号单位数量单机功率(kW)备注1水泵6SH-6A(流量112 m3/h，扬程67m)套2451用1备2钢管DN100m1003潜污泵50QW20-10-1.5套21.55.8安全度汛及防护5.8.1安全度汛5.8.1.1防汛措施(1)在本标段施工期间，我公司将成立防汛领导小组，明确职责，对防汛工作统一领导与协调。(2)汛期来临之前，与水情气象部门加强联系，及时收集水情预报，密切关注河水水位和流量变化情况，作好汛前防大汛的思想准备。(3)在汛前根据批准的安全度汛措施，备足防汛所需的材料和设备；成立防汛突击队，以应对防汛期间出现的紧急情况。(4)为了保证工程的安全度汛，在平常安排生产时贯彻全年抓防汛的思想，始终把工程汛前形象作为重点，提前作好防汛工作。(5)在汛前，当坝址流量、水位超过设计挡水标准，根据水情预报，必要时修筑子堰。(6)服从业主和监理工程师的指示和安排，配合其他承包人的防汛工作。5.8.1.2超标洪水应急措施在施工期间，为防止超标洪水的影响，特制定应急措施如下：(1)经常检查防汛材料的储备和防汛设备的到位情况，及时对防汛材料加以补充与设备维护，使其处于良好的状态；(2)对有可能被洪水淹没部的设备，随时作好撤退的准备，一旦出现险情，以最快的速度撤到地势高的部位，尽量减少洪水带来的损失；(3)在左右两岸现场储备部分编织袋，以防洪水提前到来，快速将坝体加高形成子堤临时挡水；(4)成立防汛临时突击队，突击队员在汛前随时作好突击防汛的准备;(5)在汛期配备专人日夜查巡，一旦发现险情，及时报警，全力投入防汛抢险。5.8.2施工期维护工程施工期间，对导流洞需进行维护，保证导流洞顺利下泄河水。对导流洞进口遇到的淤积物和水面漂浮物及时清理，导流洞出口边坡两侧由于下泄河水可能造成对边坡的冲刷，可在汛期间在此处备一部分钢筋笼块石，对冲刷破坏部位及时进行修补。5.9施工进度计划2006年1月初开始围堰施工，1月5日进行戗堤截流合龙闭气，至1月中旬完成土工膜斜墙铺设，1月6日开始堰体填筑，1月中旬完成上游围堰填筑。填筑日平均强度约1430m