梁若冰

(廣西南寧水利電力設計院 南寧 530001)

1 引航道布置

廣西隆安金雞灘水利樞紐工程是郁江干流綜合利用規(guī)劃中的第六個梯級。壩址位于郁江上游的右江下游河段,距離隆安縣城8km,距離首府南寧市96km。根據 《內河通航標準》、 《船閘設計規(guī)范》及右江航道規(guī)劃,廣西金雞灘水利樞紐船閘通航標準為2×1000t級船隊,屬于Ⅲ級船閘。

船閘位于河道左側,船閘總長997m,其中上游引航道長度為238m(其中導航段長68m,調順段102m,停泊段68m),底寬正常段為38m。上游引航道原地形高程較低,底板高程約為73.5m左右,滿足最低通航水位時水深3.5m的要求?？可祥l首的導航段底板用M7.5漿砌石襯砌,厚0.4m。停泊段設有6個靠船墩,墩中心距20m。上游右側主導航墻均為C15混凝土墩墻式結構,左側輔導航墻為C15混凝土扶壁式擋土墻。引航道末端左側向上游延伸110m的直線段,然后以轉彎半徑為480m的弧線與上游航線連接。引航道口門以外按Ⅲ級航道尺度 (巖石河床2.5m航深、57m航寬)進行整治。

2 上游導航墻設計優(yōu)化

2.1 原設計方案存在的問題

在原設計方案中,上游右側主導航墻由兩側的受力墩和中間的擋水板組成。上游右側主導航墻為C20混凝土墩墻式結構,共16跨,每跨凈寬14m,包括2個寬3m的受力墩和凈跨長8m的擋水板。上游右側主導航墻共設32個受力墩,受力墩為素混凝土重力式結構,每個墩凈長3m,高19.1m;墩頂寬1.2m,背坡坡比為1︰0.25,上游設有寬1m,高2m的齒墻,墩底總長9.1m。兩墩之間C25現澆鋼筋混凝土板的凈跨長為8m,厚0.8m。每跨的墩和板連接在一起,形成一個整體的擋水結構。墩與墩之間設有20mm寬的沉降縫,縫內以瀝青木糠板嵌填 (圖1)。

圖1 受力墩結構示意圖

原設計方案C20混凝土用量14963.5m3,鋼筋用量112t,工程投資465.8萬元。

施工期間正值汛期,為了順利安全度汛及船閘能盡快正常運行,需加快施工進度。原設計的C20現澆混凝土導航墻方案無法進行大型機械作業(yè),施工進度緩慢;施工場地需布置在引航道內,在汛期難以保證正常使用;汛期大壩泄洪時已澆筑好的擋水板會有阻水現象,引航道內外存在水位差,會影響導航墻的穩(wěn)定安全。

2.2 優(yōu)化設計

為了確保工程順利完成,加快施工進度,在預定好的時間內讓船閘正常運行,同時為了在汛期能安全度汛,經過反復計算比較,決定優(yōu)化原上游右側導航墻的設計方案。

圖2 受力墩結構示意圖

優(yōu)化后每根C25預制混凝土梁的凈跨長8m,高1m,寬0.8m。上游右側主導航墻共18跨,19個導航墩,受力墩中對中間距12m。受力墩為素混凝土結構,下部結構寬12m,長12m,高5.1m。受力墩上部結構為兩級的矩形柱,第一級寬6m,長6m,高2m;第二級寬4m,長4m,高12m。矩形柱兩側設有寬0.84m,深0.52m的卡口,C20混凝土預制梁經吊裝設備放入卡口內,預制梁與柱之間的縫隙填塞瀝青木糠板。墩與墩之間設有20mm寬的沉降縫,縫內以瀝青木糠板嵌填。

設計結構示意如圖2。

優(yōu)化設計方案C20混凝土用量21611.5m3,鋼筋用量180t,工程投資681.3萬元。

在優(yōu)化后的設計方案中,考慮到在施工期上游右側主導航墻受力墩之間必須過水,對上游右側主導航墻重新進行了受力穩(wěn)定計算,同時為了加快施工進度,方便大面積機械施工,減少了受力墩的個數,受力墩結構型式也由梯形改為方柱型;兩墩之間C20現澆鋼筋混凝土板也改為C25預制混凝土梁,可在河道左岸先澆筑完成,不受汛期影響,汛期過洪后再由大型機械吊裝至受力墩,大大的加快了施工進度,且不影響大壩行洪安全。優(yōu)化方案雖然增加了部分項目的投資,但保證了整個船閘工程在預定時間內完成可進行正常運行。

3 結語

上游引航道導航墻工程2005年3月開工,同年11月完建。工程在施工期間安全度汛,并在預定的工期內按時按質完成,幾年以來運行良好,其優(yōu)化設計的成果和經驗可供相似工程設計參考。

1 《船閘水工建筑物設計規(guī)范》.JTJ307-20011.