孫 飚,馬國棟
(黑龍江省引嫩工程建設管理局,黑龍江訥河161342)
北引渠首泄洪閘工程位于訥河市拉哈鎮(zhèn)西北約7.0 km處,尼爾基水庫下游28 km的嫩江干流處。其中,導流明渠位于擬建泄洪閘右側嫩江漫灘處。
工程區(qū)域屬于中溫帶大陸性季風氣候區(qū),冬季寒冷漫長,歷時長達半年之久,春季多風干燥,夏季濕熱降雨集中,秋季降溫急驟歷時較短。形成冬夏冷熱懸殊、干濕不均、四季分明變化較快等氣候特點。
工程所在區(qū)域多年平均氣溫1℃ ~4℃,10月下旬~翌年4月上旬氣溫低于0℃,區(qū)內極端最低氣溫為-42℃ ~-37℃。
根據(jù)尼爾基站冰情特征值統(tǒng)計表,多年平均封江日期為11月12日,開江日期為4月16日,封江期155 d,最大冰厚1.12 m。
設計導流建筑物洪水標準為10 a一遇,洪水類型為大汛。
1.3.1 導流明渠概況
新建泄洪閘位于嫩江主干流上,施工期間需保證北引通水及兩岸交通要求,因此主體工程施工前先進行導流明渠施工。導流明渠設計底寬為100.00 m,坡比為1∶2.0,縱向比降為1∶2 000,進口與主流夾角為35°。導流明渠施工樁號0+300~0+900段采用格賓鉛絲石籠坡底全護型式,與右側縱向圍堰護砌連接,兩側岸邊采用格賓鉛絲石籠護頂,護砌厚度0.5 m。
1.3.2 主要工程量
格賓鉛絲石籠護砌總工程量為44 056 m2,土工布為88 112 m2。
1.3.3 施工工期
施工期由封凍后達到一定冰層厚度日至開江。本次施工時段為2010年1月22日~4月5日,施工天數(shù)74 d,日完成量近600 m3。
1)保證導流明渠的行洪要求,岸坡不被水流沖刷破壞。2)保證圍堰安全,為基坑主體施工提供保障。
3)進出口護砌,保護水土流失,確保水流不破壞原江道岸邊,保護環(huán)境。
由于泄洪閘工程位于尼爾基水庫下游28 km處,尼爾基水利樞紐發(fā)電放水受國家電網控制,調峰因素影響較為明顯。尼爾基水庫調峰發(fā)電時間平均為每日15:30~18:30時,放流量最低為38 m3/s,最大流量230 m3/s,放流量不均衡,水位變化無規(guī)律。致使導流明渠冰面發(fā)生不均勻漲落,24 h變幅較大,冰面升降在20~80 cm,給水下部分的護砌施工造成一定影響。
導流明渠鉛絲石籠護砌施工,施工渠底及水位線下的渠坡護砌部分為水下施工,采取沉排施工方案。利用冬季封凍后,在冰面上施工待其自然下沉的方法。施工工序為灑水增加冰厚→凍結→鋪設土工布→鋪設格賓石籠→碼放塊石→封閉石籠。水上護砌部分在水下石籠下沉穩(wěn)定后,繼續(xù)沿邊坡按常規(guī)施工方法施工。為保證冰面運輸安全,所有塊石運輸均使用小型自卸四輪車,后由人工搬運裝籠。這樣即增加了運輸?shù)臋C動性,同時減少了對冰體的重壓力,確保人員和車輛安全。
為加強冰面承受力,防止冰體起伏產生裂紋,針對本江段的特殊水文地質條件,采取分區(qū)鋪設土工布和格賓石籠網底片后,預留立筋連接封閉頂網。經檢查合格,開始反復灑水增加冰厚。在原冰面60 cm厚度基礎上,增加冰厚20 cm,保證冰層厚度80 cm。同時,依靠鉛絲網整片連接的拉結作用,使冰體始終保持整體,增加其受力性,以保證施工安全,加快施工速度。
根據(jù)施工設計及現(xiàn)場情況,導流明渠的具體位置見圖1。
圖1 導流明渠護砌位置圖
本次導流明渠護砌共分為4個施工作業(yè)區(qū),分別為一區(qū)岸坡冰面以上護砌、二區(qū)樁號0+300~0+550、三區(qū)樁號0+550~0+800、四區(qū)樁號0+800~0+900,具體位置詳見圖2,具體分區(qū)見表1。
圖2 導流明渠護砌施工區(qū)域劃分平面圖
表1 導流明渠護砌施工區(qū)域劃分一覽表
1)一區(qū)鉛絲石籠護砌主要在岸坡進行,護砌工程量為14 000 m3,計劃工期為2010年1月28日 ~2010年3月5日,有效工作日為28 d,工程強度為500 m3/d。鉛絲石籠順水流方向布設,厚度達到設計要求后,隨即鋪設頂網封閉。岸坡鉛絲石籠護砌可以作為調節(jié)人員窩工的施工區(qū)域,適時施工。
2)二區(qū)鉛絲石籠護砌樁號為0+300~0+550,長250 m,護砌工程量為12 500 m3,計劃工期為2010年1月22日~2010年3月5日,有效工作日為35 d,施工強度為358 m3/d。二區(qū)鉛絲石籠護砌為2個施工班組進行,由樁號0+550~0+300樁號倒退施工。施工時分段進行,以每個施工班組當天完成的工作量劃分施工段,一般以12 m為一段。每段必須當天全部施工完畢。
3)三區(qū)鉛絲石籠護砌,樁號為0+550~0+800,護砌工程量為10 000 m3,計劃工期為2010年2月3日~2010年2月13日,有效工作日為10 d,施工強度為1 000 m3/d。此區(qū)采用新型工藝,具體做法為:鋪設無紡布,鋪設鉛絲石籠底網片,底部網片采有8#鐵線縫接,接頭部位雙扣鎖死,然后將立隔固定好,間距為9 m,小網格內頂埋8#鐵線作為與封頂網片的鎖扣線,間距為8#@100。以上工序施工完畢后,由監(jiān)理工程師檢查驗收,合格后進行澆水反復凍結,加厚冰面厚度>20 cm,待冰面完全凍結后開始進行塊石裝籠施工。石籠護砌首先在渠道兩側岸邊位置每側10 m寬擺放,然后分2個施工作業(yè)班組,自軸線向兩側方向施工,隨擺放塊石隨檢查驗收,合格后封閉頂網,每天至少完成30 m寬幅。
4)四區(qū)鉛絲石籠護砌,樁號為0+800~0+900,護砌工程量為5 000 m3,計劃施工日期為2010年2月16日~2010年2月28日,共計13 d,平均施工強度為385 m3/d。施工方法同第三區(qū)。
其余部分工程量為岸邊封頂和漫灘護砌,均可采用常規(guī)施工方法。
為保證格賓鉛絲石籠護砌工程質量,尤其在本江段的特殊環(huán)境下施工,主要措施為:
1)導流明渠開挖驗收,要保證無欠挖,超挖控制在50 cm以內。
2)按施工區(qū)域準確計算所需勞動力、機械設備。合理組織和調度,滿足日施工強度需要。
3)每個施工區(qū)域單獨設立專職質檢人員,檢查項目包括土工布縫接、鉛絲石籠鏈結、塊石碼放過程控制等。
4)鉛絲石籠應順水流方向擺鋪,增強格賓鉛絲石籠的抗沖能力。
5)塊石裝籠要保證單個塊石的尺寸≥20 cm,裝籠密實,籠內塊石厚度必須達到設計要求。
6)石籠下沉后,采取開鑿冰眼,利用測繩2次檢測石籠頂面高程,局部未達到設計高程區(qū)域進行準確定位,開江后利用船只補拋小型石籠。
1)建立安全生產組織機構和緊急救援處置機構,制定安全施工方案和救援預案。
2)施工前,必須首先開鑿冰眼檢查確定施工區(qū)域內的冰層厚度,厚度必須達到80 cm,保證具有足夠的承載能力,嚴禁盲目施工。
3)每一施工區(qū)(段)設置專職安全員,并保證30人由1名安全員管理,保證人員、車輛安全,并巡視檢查冰面情況。
4)施工人員必須穿著救生衣,施工現(xiàn)場臨近區(qū)域配置長繩、木桿、木梯、救生圈等,保證在意外事故發(fā)生時立即進行救援。
5)運輸車輛在冰面行駛時速度<10 km/h,并由專人指揮,沿設定的行車路線行駛。
[1]夏可風,吳曉銘.水利水電工程施工手冊[R].北京:中國電力出版社,2004.
[2]中水東北勘測設計研究有限公司.SL303-2004水利水電工程施工組織設計規(guī)范[S].北京:中國水利水電出版社,2004.