黃賢雙

摘要 施工組織設(shè)計是水利樞紐工程設(shè)計文件的重要組成部分，同時水利工程施工具有規(guī)模大、工期長、投資多的特點，因此施工組織成為工程建設(shè)的重點。本文結(jié)合某水利樞紐工程施工實例，對施工總布置、施工導(dǎo)截流、主體工程施工方法及施工總進度等進行了比較全面的總結(jié)，旨在為同類工程施工組織設(shè)計提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞 水利樞紐；施工組織；施工布置；施工方法

中圖分類號TV882 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）43-0044-02

0 引言

某水利樞紐工程以發(fā)電為主兼有防洪、灌溉、攔沙及航運等綜合利用效益。大壩建成后將形成水庫總庫容為2億m3，有效庫容1.774億m3。樞紐設(shè)計洪水標準為500年一遇，相應(yīng)洪峰流量為5 100m3/s，校核洪水標準為5 000年一遇，相應(yīng)洪峰流量7 400m3/s，保壩洪水為一萬年一遇，相應(yīng)洪峰流量為8 000m3/s。樞紐區(qū)地震基本烈度為7度，大壩設(shè)計地震烈度為8度。

1 施工總體布置

施工總體布置是施工場區(qū)在施工期間的空間規(guī)劃，是施工組織設(shè)計的重要內(nèi)容，其成果為施工總體布置圖。施工總體布置圖包括：一切地下和地上已有的建筑物和房屋；一切地下和地上擬建的建筑物和房屋；一切為施工服務(wù)的臨時性建筑物和施工設(shè)施。鑒于水利樞紐工程具有規(guī)模大特點，因此在進行水利樞紐工程施工時合理地進行其施工總布置。

2 施工導(dǎo)流

2.1 計算壩前水深

根據(jù)過去水利樞紐工程施工實踐經(jīng)驗，本水利樞紐工程在整個施工期將經(jīng)歷3個汛期，綜合各方面考慮，進行施工分期。根據(jù)有壓流計算公式 Q=ωμ（2gz）1/2，可推算出工程正常運行時的流域面積ω=Q/μ（2gz）1/2=Xp500/μ（2gz）1/2=5100/0.75×（2×9.8×（594-493.5））1/2 =153.2m2。當遇到20年一遇洪水時，在壩前水位：▽p20=X2p20/μ2ω22g+493.5=2846.662/0.752×153.22×2×9.8+493.5=524.8m。同理可知，當遇到50年一遇洪水時，在壩前水位：▽p50=542.4m；當遇到100年一遇洪水時，在壩前水位：▽p100= 558.4m；當遇到200年一遇洪水時，在壩前水位：▽p200=576.3m。

2.2 施工導(dǎo)流階段

本工程采用全段圍堰法和隧洞導(dǎo)流相結(jié)合的導(dǎo)流方案。壩體施工第Ⅰ階段：由于作業(yè)面寬，這一段為施工高峰期，根據(jù)壩體剖面尺寸，壩體施工高度達到517m。此階段為施工期，壩體繼續(xù)上升，根據(jù)水文計算可知在圍堰作用下，20年一遇洪水可攔截，50年一遇洪水無法攔截，為確保壩體安全，用圍堰擋水隧洞泄水。壩體施工第Ⅱ階段：第一次攔洪度汛至第二次攔洪度汛期來臨可作為壩體施工第Ⅱ階段，本階段作業(yè)面較第一次施工窄，根據(jù)填筑方量估計，壩體施工高度達到577m。壩體施工第Ⅲ階段，此施工期共經(jīng)歷12個月，由于本階段的作業(yè)面繼續(xù)變窄，施工強度低，壩體施工高度594m，累計施工高度17m。

3 施工強度

3.1 挖運強度的確定

土石壩施工的挖運強度取決于土石壩的上壩強度，上壩強度又取決于施工中的氣象水文條件、施工導(dǎo)流方式、施工分期、工作面的大小、勞動力、機械設(shè)備、燃料動力供應(yīng)情況等因素。對于大中型工程，平均日上壩強度通常為1萬m3~3萬m3，高的達到10萬m3左右。在施工組織設(shè)計中，一般根據(jù)施工進度計劃各個階段要求完成的壩體方量來確定上壩和挖運強度。

3.2 運輸強度確定

運輸強度QT(m3/d)根據(jù)上壩強度QD確定：

QT=QDKc/K2

式中Kc――壓實影響系數(shù)，Kc=γ0/γT，γ0為壩體設(shè)計干容重，t/m3，γT為土料運輸?shù)乃缮⑷葜兀瑃/m3，見表1所示；K2――運輸損失系數(shù)，可取0.95~0.99，因土料性質(zhì)及運輸方式而異，取0.95。

3.3 開挖強度確定

開挖強度Qc(m3/d)仍根據(jù)上壩強度QD確定：

Qc=QD K＇c /(K2K3)

式中：K＇c為壓實系數(shù)，為壩體設(shè)計干容重γ0與料場天然容重γc的比值。K3為土料開挖損失系數(shù)，隨土料特性和開挖方式而異，一般取K3=0.92~0.97，本設(shè)計取0.95。

4 開挖方案

開挖機械及其計算見下式，取正鏟。 P=60qnKHK＇pKBKt （m3/h），式中：q為土斗的幾何容積，取6m3；n為對于單斗挖掘機系指每分鐘循環(huán)工作次數(shù)，對于多斗挖掘機系指每分鐘傾倒的土斗數(shù)量，取1.6；KH為土斗的充盈系數(shù)，表示實際裝料容積與土斗幾何容積的比值；對于正向鏟可取1，對于索鏟可取0.9，取1；K＇p為土的松散影響系數(shù)，系指挖土前的實土與挖后松土體積的比值，其大小與土料的等級有關(guān)，對于Ⅰ級土約為0.913~0.83，Ⅱ級土約為0.88~0.78，Ⅲ級土約為0.81~0.71，Ⅳ級土約為0.79~0.73；根據(jù)預(yù)算定額三類土取0.8。KB為時間利用系數(shù)，表示挖掘機工作時間的利用程度，可取0.8~0.9，取0.9；t為聯(lián)合作業(yè)延誤系數(shù)，考慮運輸工具影響挖掘的工作時間；有運輸工具配合時，可取0.9；無運輸工具配合時，應(yīng)取1，取0.9。因此，經(jīng)計算，P=60qnKHKpKBKt=60×6×1.6×1×0.8×0.9×0.9=373.2（m3/h）。

5 填筑方案確定

本壩體填筑壓實采用進占法，為保證鋪料均勻，用推土機和平土機散料平料，采用“算放上料，定點卸料，隨卸隨平，定機定人，鋪平把關(guān)，插桿檢查”的措施。鋪填中不宜使壩面起伏不平。避免降雨的積水。防滲材料土體鋪筑應(yīng)平行于壩軸線方向進行，壩體壓實用進退錯距法，壓實工具主要用氣胎碾對于汽車上壩或光面壓實的土層，要刨毛處理，刨毛深度為4m。用推土機改裝的刨毛機進行刨毛，壩殼與岸坡結(jié)合填筑帶用夯板壓實。

對于結(jié)合部位，壩基部位填土用薄層、輕蹍的方法。采用較輕型的氣胎蹍。當填筑厚度達2m處后，方可用重型氣胎蹍。防滲體與岸坡結(jié)合處寬度為1.5m~2.0m范圍內(nèi)或邊角處不得使用重型機具，應(yīng)使用輕型機具壓實，并保證與壩體碾壓搭接寬度1m以上。岸坡與砂質(zhì)土、粘性土結(jié)合處應(yīng)填筑1m~2m寬塑性較高的透水材料，避免直接與粗料接觸。壩體接坡面用推土機自上而下削坡，適當留有保護層配合填筑上升，逐層削至合格層。接觸面削坡合格后要控制其含水量的上限。

反濾料的填筑采用砂松破接觸平起法。防滲土料和反濾層填筑采用土砂平起法。反濾料的壓實包括接觸帶土料與反濾料的壓實，防滲體土料用氣胎蹍碾壓。

6 結(jié)論

本文結(jié)合某水利樞紐工程施工實例，對施工總布置、施工導(dǎo)截流、主體工程施工方法及施工總進度等進行了比較全面的總結(jié)。

參考文獻

[1]伍柏華.水利水電工程施工組織設(shè)計研究[J].中國西部科技，2008(5).

[2]梁漢壽.長洲水利樞紐工程施工組織設(shè)計[J].紅水河，2008(10).