第04章施工导流

第04章施工导流在导流工程的设计和施工中，执行下列标准和规程规范：⑴工程建设强制性条文水利工程部分，建标（2000）234号；⑵《防洪标准》GB50201-94；⑶《水利水电工程施工组织设计规范》SDJ338-89；⑷《水利水电建设工程验收规程》SL223-1999；⑸《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000；⑹《水利水电施工导流设计导则》（DL/T5123-2000）；⑺本章各专项施工技术涉及的其它有关标准和规程、规范。04.1导流标准根据水文资料，闸趾不同设计频率洪潮位及流量见下表。不同时段、不同设计频率洪潮位及洪峰流量表表8-4（单位m3/s）类别频率P=5%P=10%P=20%P=33.3%年最高水位（m）5.545.274.984.74非汛期最高水位（m）4.654.514.364.24年最大洪峰流量（m3/s）/469421/非汛期洪峰流量（m3/s）22616210773由于现状河道两岸地面高程为4m~3.5m，堤防未建成，计算时考虑泽雅水库洪水调节后下泄流量过程及两岸河谷平原滞洪，经计算P=10%年最大洪峰流量为469m3/s。根据SDJ338-89《水利水电工程施工组织设计规范》规定，本工程主要建筑物拦潮为2级建筑物，相应以导流建筑物级别为4级，洪水重现期砼围堰为5~10年，土石围堰为10~20年。考虑到在一个非汛期内完成拦潮闸砼浇筑（包括灌注桩基础）难度较大，且年最高水位与非汛期最高水位相差不大，本工程围堰按全年设计洪水挡水，洪水重现期取10年。相应最高洪潮位5.27m，设计洪峰流量为46904.2导流方式根据枢纽闸址地形地质条件及建筑物布置型式，经比较分析，采用“一次断流、明渠导流”的导流方式。即全年由上下游围堰挡水、明渠导流。由于瓯青公路桥右岸有约100m的边跨。将导流明渠布置在戌浦江右岸。明渠底宽10m。上下游围堰采用冲砂管袋围堰，堰顶高程均为5.8m。其中上游围堰顶长约169m，下游围堰顶长约174m。具体见施工导流布置图SPJDZ/SG-05。04.3导流建筑物设计1.上下游围堰拟采用冲砂管袋格型围堰。其结构形式为：冲砂管袋围堰两侧采用20型槽钢并接而成，平均宽度7m。槽钢插入河底深度8m，槽钢插打每米2根，并以20型槽钢围檩绑扎连接，中间采用φ拉杆连结。管袋内填充砂，管袋之间以粘土心墙防渗，并以抛石进行护脚处理。并在围堰中底部埋设4根充水管，管径50cm，充水管末端安装管阀，汛期遇超标准洪水时，可先打开充水管将基坑充水，平衡内外水压力以保护围堰的安全，减少损失。冲砂管袋围堰主要工程量见表04.3-1：冲砂管袋格型围堰主要工程量施工项目单位工程量备注一、导流明渠1.土方开挖m3281622.土方填筑m3142893.土方回填m328162围堰拆除后回填二、上、下游围堰4.20型槽钢t/m612/237365.φ16拉杆(长7m)根20586.充沙管袋m315548管袋采用170克/m2土工布7.粘土回填m326078.抛石护脚m3178369.盖顶石渣m3116610.围堰拆除m315548含槽钢拉杆拆除由于上下游围堰基础为淤泥质粉质粘土及淤泥，地基强度低，承载力标准值低，并呈高压缩性，工程地质条件差。故决定采用冲砂管袋围堰。本设计对冲砂管袋格型围堰抗倾覆稳定进行验算，其表达式：K2式中：Mr——抗倾覆阻力距；Ma——倾覆总力距。抗倾覆安全系数按大于3的要求考虑。本设计K2=3.27，满足要求。2.导流明渠导流明渠位于大闸右侧，由于场地条件的限制，所以明渠底宽定为10m，长340m，进口渠底高程为0.5m，出口渠底高程为-0.5m渠道边坡1：4。明渠开挖部分土方堆在明渠两侧，其中左侧堆高至5.80m高程，与上下游围堰形成整体保护基坑；由于10年一遇非汛期水位为4.51m，现状地面高程为3.5m，右侧堆高至4.51m高程，汛期来大洪水时由明渠向右侧漫滩。根据地质提供资料，明渠所处位置表层土为粉质粘土，容重V=18.7KN/m3，快剪凝聚力C=19.5Kpa，摩擦角φ=17.0°,厚约1.0~1.5m。第二层土为淤泥质粉质粘土，容重V=17.4KN/m3，快剪凝聚力C=12.3Kpa，摩擦角φ=9.0°,厚约2m。第三层土为淤泥层,容重V=15.8KN/m3，快剪凝聚力C=12.0Kpa，摩擦角φ=3.9°,对明渠及明渠左侧填筑区进行了边坡稳定验算,抗滑稳定安全系数:Ks=1.32,满足设计要求。04.4导流建筑物施工04.4.1冲砂管袋围堰施工施工顺序,按下框图进行施工。槽钢安插槽钢安插拉杆连接充砂管袋粘土回填抛石护脚围堰施工上下游围可考虑同时施工或先施工上游围堰后施工下游围堰，但均需予留龙口,龙口宽暂定10m，顶面高程暂定0.0m龙口段选择在低潮位时合拢。采用50t驳船搭建施工平台进行冲砂管袋施工，先在码头，用汽车吊机将槽钢吊至驳船，驳船上，前期布置有10t卷扬机和5t蒸汽打桩机，经测量定位后，由卷扬机吊装槽钢就位然后用打桩机施打至设计高程。槽钢打插完成后，利用双拼船进行横向槽钢围令安装和拉杆连接。上述工序完工后，在驳船布置泥浆泵，进行冲砂作业。管袋采用170g/m2土工布，直径约1.5m，加工成单根长50m，中间设袖管4个，砂浆浓度在作业前试验确定，沙浆外购船运至堰前，由泥浆泵直接输送至管袋。每根管袋用2台泥浆泵输送，每层管袋泵送厚度0.6m，水下管袋需经定位固定，并选择在低潮位时送浆。粘土采用自卸车运土回填，土方取自明渠。护脚抛石，水上抛投时，采用双拼船运送块石，尾随管袋施工工序进行抛投，陆上抛石在基坑排干后进行。外购块石直接进入基坑，由推土机摊铺。施工道路与码头围堰左岸，均有施工道路通至围堰接头处，并可通至基坑，在下游围堰左端靠下游侧附近设码头1座，用以施工材料中转。右岸自导流明渠至右岸C区弃渣场有道路相通，明渠剩余土方可经此运输。详见总平面布置图。04.4.2导流明渠施工采用2m3反铲开挖，推土机推至筑堤部位，并分层适当压实，明渠底部和两边坡，利用反铲和人工配合进行修整。剩余土方约13000m3，由自卸车装运至戌浦江右岸C区堆放。围堰合拢前，明渠进出口予留土埂，待合拢时再挖通导流。导流明渠在导流任务结束后，从C区渣场挖运土方,并用堆土机将开挖土方推至明渠回填，顶面最后推平。04.5基坑排水围堰在低潮位合拢截流后，随即安排基坑排水。基坑初期排水总量约72800m3，按7天抽干基坑，小时排水容量为433m3/h。经常性排水按50m3/h计。相应配备排水设备容量如下表列。排水设备配置表水泵型号排水量（m3/h）扬程（m）功率（KW）数量（台）1S150-125-2502002018.521S100-80-125100201121S100-65-2005012.54204.6导流建筑物拆除导流任务结束，根据合同要求进行拆除，先拆除拉杆并用卷扬机吊起槽钢，后用反铲挖土机配自卸车(5t)以倒退法拆除充砂管袋。04.7施工期度汛1.做好防潮、防台和防汛计划并报监理及上级主管部门审批。2.进入台、潮、汛期后，执行全天24小时有专人值班，全面撑握水情、潮情和台情，沟通各方面信息以及上级领导的有关指示。3.安排好物资设备的撤退计划和撤退线路，并做到责任到人，一旦出现超标汛情，及时安全撤退。4.决定围堰进水淹没基坑时，则提前打开充水管阀门充水，以确保围堰安全。5.当围堰处于大潮汛高水位时，需全面检查围堰基础，管袋接头等部位的渗漏情况，如发现有渗水通道需及时处理，避免发生管涌，危及围堰安全。04.8施工进度施工进度表施工项目单位工程量施工日期备注一、导流明渠1.土方开挖m32816203-10-18~04-01-012.土方填筑m31428903-10-18~03-11-30明渠导流04-01-013.土方回填m32816205-10-01~05-11-30二、上、下游围堰4.20型槽钢t/m612/2373603-12-01~04-01-295.φ16拉杆(长7m)根205804-01-01~04-02-206.充砂管袋m31554804-01-01~04-03-317.粘土回填m3260704-01-01~04-03-31闭气04-02-298.抛石护脚m31783604-01-31~04-04-309.盖顶石渣m3116604-03-15~04-04-0510.围堰拆除m31554805-10-02~05-10-31先拆除槽钢等04.9主要施工设备及劳动力安排1．主要设备表主要施工设备表设备名称规格型号数量备注蒸汽打桩机500Kg-m2台汽车吊机10t1台卷扬机10t2台驳船50t2只泥浆泵BW250-50型4台排量150~250L/min，15KW双拼船20t4只反铲挖土机2m32台推土机120马力2台自卸车10t6辆自卸车5t4辆电焊机2台2.主要劳动力⑴挖土机6人⑵汽车驾驶12人⑶推土机6人⑷船工