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摘要:水利工程建設全周期中,截流是重點施工內容,其伴有較高的風險,采取科學的施工工藝具有必要性。鑒于此,文章以水利工程實例為依托,圍繞截流施工工藝展開探討,提出工程實踐中應注重的技術要點,以供參考。
關鍵詞:水利工程;截流;施工工藝
截流是水利工程建設領域的重要環節,水利工程整體品質與該處的施工質量息息相關。置身于新時期發展背景下,施工單位應對截流施工形成全新的認識,采取切實可行的截流施工技術,將相關工作落實到位,助力于水利工程事業的發展。
1工程概況
某水電站兼具擋水、泄洪、發電等多重功能,配套的各類永久結構均按照1級標準展開建設,次要結構為3級建設標準。發電是該水電站的核心業務途徑,且能夠滿足下游的灌溉用水需求。水電站正常蓄水位1408.00m,死水位1398.00m,總裝機容量1400MW。歷史發展資料表明,其平均發電量達65.56億kW。
2截流施工的方案構想
2.1導流方式
大壩、廠房采取多重導流手段相結合的模式,包含全年斷流圍堰、隧道過流等。本水電站工程中,各永久建筑物均采取1級建設標準,圍堰等次要建筑物為3級標準。
2.2圍堰結構設計
以水電站所在區域的歷史水文資料為分析依據,按20年一遇洪水流量7180m3/s展開圍堰結構的設計工作。上游圍堰所處位置為壩軸線上游約450m處,頂高程1360.00m,頂寬15.0m,軸線長338.57m。下游土石圍堰所處位置為壩軸線下游約800m處,頂高程1319.50m,頂寬10.0m,軸線長151.54m。水電站所配套的各圍堰均采取對稱的布置方式,邊坡均為1:1.8,取1311.50m高程,于該處分別設置馬道,寬度標準為8.0m。
2.3上游圍堰截流施工工藝流程
截流是維持圍堰乃至水電站整體穩定性的重要途徑,上游圍堰處以雙向進占為主要方式,其中以左岸進占最為核心,右岸進占發揮出輔助作用。龍口寬度60m,左、右堤頭進占長度為1.5:1。按照特定流程有序完成截流施工,主要有:測量放樣→預進占→搭建施工平臺→戧堤裹頭保護→龍口合龍,具體如圖1所示。
3截流技術要點分析
戧堤進占前應做好各項準備工作,以設計圖紙為準在現場測量放樣,從而確定軸線、邊線、頂高程等相關結構控制線,于該處插上彩旗以達到標記的效果。
3.1非龍口段進占
截流左右岸同時預進占,所用設備為挖掘機和裝載機,產生的棄渣通過自卸車轉運,統一堆放在戧堤端部,全程均按照端進法卸料,堤頭全面拋投。龍口落差相對較小,在戧堤前沿全線均勻拋投。此外,視實際情況合理增加堤頭寬度,目的在于給后續的龍口合龍大規模施工創設良好條件。非龍口段進占施工期間應加強對現場情況的觀測,若堤頭拋投料存在流失的情況,應優先處理堤頭進占前沿的上游,于該處采取拋投處理措施,從而形成挑角,發揮出該部分的防護作用,在此條件下向戧堤軸線的下游側拋填適量石渣,若情況特殊還需采取防沖裹頭保護措施。考慮施工現場的水文預報信息,對于流速≥4m/s的情況,則以拋投塊石的方式較為合適,以達到裹頭保護的效果。進占施工期間,戧堤頂部碎石尾隨鋪筑,安排專員做好現場監管以及養護工作。密切關注截流戧堤臨時斷面堤頂高程情況,采取相適應的防控措施,要求該處始終穩定在水面高程上方1~1.5m的范圍內。
3.2龍口裹頭施工
按上述流程將截流戧堤預進占各項作業落實到位后,需通過鋼筋石籠有效防護堤頭,但在龍口束窄的條件下,流速將明顯提高,因此還需考慮實際沖刷情況,可增加拋投鋼筋石籠的數量,實現對堤頭的全方位防護。
3.3龍口段施工
通過單戧堤雙向立堵的途徑以達到有效截流的效果,遵循左、右岸同時進占的基本原則;龍口段施工中,分多個具體區域,均由左、右岸逐步向中間推進。堤上采取四車道形式,以便給車輛通行提供充足的空間,其中重車道主要服務于大規模物質的運輸,如大石、特殊截流材料等。為保證堤頭車輛行駛期間的安全性,需嚴格控制汽車輪緣與戧堤邊緣的間距,該值至少應達到2.5m,且要做好標識。各材料車隊有序行駛,分別賦予特定顏色的旗幟,由堤頭現場指揮員合理調度,高效完成卸料作業。大塊石以汽車拋投的方式為宜,考慮到工程建設對于拋投強度所提出的要求,需要以堤頭的穩定性表現為主要依據,合理優化堤頭集料的拋投方式,部分區段可利用推土機趕料拋投。堤頭拋投施工集多種方法于一體,除常規的直接拋投外,還使用到集中推運拋投和卸料沖砸拋投。戧堤進占施工效果受現場水文條件的影響較大,需要以水情預報信息為準,提前15~20d組織預進占作業,在此基礎上通過鋼筋石籠防護堤頭,給龍口合龍創設良好條件。進占施工應遵循沿全線均勻拋投的原則,若存在拋投料流失量偏大的情況,將嚴重阻礙全線進占施工,甚至對工程整體質量造成不良影響,此時宜轉為上游挑角拋投法,換言之,應在上、下游角拋投鋼筋籠,改善戧堤中部和下游側的條件,于該處形成回流區,再向其中拋投適量小粒徑材料。龍口進占合龍期間,必須做到緊貼水面進占,且伴隨施工作業的逐步推進,應根據實際情況合理調整戧堤后部,可采取適當增加高度的方式。截流施工現場如圖2所示。
3.4戧堤閉氣
截流合龍且滿足施工要求后,應在截流戧堤上游側拋投過渡料和礫質土料,其目的在于達到有效閉氣的效果。拋投料時重點考慮的是自然坡度要求,具體采取1:1.5、1:2.0兩種標準,但其施工難度相對較大,為保證閉氣效果,可適當增加拋投量。對于滲流量較大的區域,其施工條件較為特殊,在完成拋投作業后的實際情況易偏離預期要求,此時可進一步通過編織袋閉氣。
3.5下游圍堰截流施工
為最大限度緩解水流沖刷作用,在上游戧堤合龍后應隨即進入到進占施工環節,全程應做到左、右岸同時進占,高程按1311.50m加以控制。根據下游圍堰的現場施工條件,在截流時不設截流戧堤,充分發揮出圍堰體型結構的作用,以達到高效截流的效果。優先完成圍堰下游側的填筑作業,待該處順利合龍后在最短時間內將防滲墻的細石料回填到位,與此同時應拋填下游護坡鋼絲籠,通過此方式可構成完整的防滲墻施工平臺,圍堰迎水面也得到了有效的保護。
4降低截流施工難度的措施
(1)密切關注水情預測信息,在工期許可的前提下,截流作業應盡可能安排在小流量時期,視截流流量選擇相適應的截流方式,將各項準備工作落實到位。截流期間應加強對區間流量的檢測,以便及時應對突發狀況,盡可能在短時間內保質保量完成截流作業。(2)提高導流洞的分流能力。對于導流洞進口圍堰拆除不到位的情況,部分殘留的結構將嚴重影響導流洞的泄流能力,在截流期間形成極為明顯的落差,流速也明顯快于正常狀態。針對此現象,應將導流洞進口圍堰徹底拆除,使其達到設計高程處,以便提高泄流能力,給截流創設良好的條件,快速完成截流作業。
5結語
綜上所述,截流是水利工程建設領域的重要環節,該處施工質量將直接影響到水利工程的整體品質。截流施工需要以實際情況為立足點,依據規范采取相適應的截流措施,以便快速完成截流作業,給水利工程其它環節的施工提供良好的條件。
參考文獻
[1]張宏洲.水利工程中導截流技術的特點及運用[J].黑龍江水利科技,2019(06):156-158.
[2]吳川花.單戧立堵法在黃河截流中的應用[J].陜西水利,2019(05):216-218.
[3]杜后強.水利工程中導截流技術的應用[J].工程技術研究,2016(06):30.
作者:高歌 單位:陜西鐵路工程職業技術學院