楊忠

（中國葛洲壩集團(tuán)股份有限公司西北分公司，湖北 宜昌 443002）

0 引言

關(guān)州水電站位于四川省甘孜州丹巴縣境內(nèi)的大渡河一級支流——小金州（小金河）干流上。關(guān)州水電站為低閘壩引水式電站，工程的開發(fā)任務(wù)主要為發(fā)電，兼顧下游生態(tài)環(huán)境用水要求，總裝機容量240 MW。工程主要由首部樞紐、引水系統(tǒng)、廠區(qū)建筑物等組成。

該工程廠房及廠區(qū)防洪堤均位于右岸，左岸為比較寬闊的漫灘，綜合河道地形及廠房的布置，結(jié)合河道整治工程，在河床左岸開挖一導(dǎo)流明渠將河水導(dǎo)走，在右岸修建一道施工圍堰擋水，將廠房及部分防洪堤圍在基坑之內(nèi)，保證廠房及防洪堤基坑干地施工。

1 導(dǎo)流明渠施工

1.1 測量放樣

廠房樞紐工程施工導(dǎo)流，主要采用在左側(cè)河床開挖導(dǎo)流明渠過流的方式進(jìn)行。導(dǎo)流明渠全長約430 m。開挖前首先根據(jù)施工圖紙將明渠左右岸開口線、坡腳線進(jìn)行準(zhǔn)確放樣，其中左岸邊坡開挖坡度為 1∶1.25，右側(cè)邊坡開挖坡度為 1∶0.75。放樣后人工用白灰撒線，并進(jìn)行標(biāo)記，以使在開挖過程中反鏟司機對邊坡開挖質(zhì)量進(jìn)行控制。另在明渠開挖過程中，對明渠底板開挖高程定期進(jìn)行測量校核，保證開挖后的明渠底板高程及縱坡滿足設(shè)計要求。

1.2 明渠開挖

明渠開挖，從明渠中段分兩個工作面同時向上下游方向進(jìn)行開挖，每個工作面配置2臺反鏟，開挖料用自卸汽車運至左岸堆料場堆存，用于后期砂石骨料加工，其中將質(zhì)量不合格棄渣分開堆存，用于后期廠房圍堰填筑。其中明渠兩側(cè)邊坡開挖時要注意控制開挖質(zhì)量，嚴(yán)格按設(shè)計邊坡開挖，對于比較松散的土質(zhì)邊坡，開挖時預(yù)留一定厚度保護(hù)層，在后期人工削坡達(dá)到設(shè)計要求坡度。

1.3 邊坡防護(hù)

明渠邊坡防護(hù)主要有以下3種形式：

1）大塊石護(hù)腳。因現(xiàn)有明渠開挖底板高程比設(shè)計河道整治高程平均高度低2 m，在左岸河道整治高程以下超挖部分采用大塊石護(hù)腳。

2）雷諾護(hù)墊防護(hù)。根據(jù)《廠區(qū)河道整治開挖圖》，在河道整治高程以上左岸邊坡采用雷諾護(hù)墊防護(hù)。

單個雷諾護(hù)墊結(jié)構(gòu)尺寸為4 m×1 m×1 m（長×寬×厚），其中鋼絲網(wǎng)直徑為2.2 mm，孔徑8×10 cm，對網(wǎng)絲、邊絲和綁扎絲的物理、力學(xué)性能進(jìn)行檢驗，檢驗合格后方可正式投入使用。

3）鋼筋籠護(hù)坡。導(dǎo)流明渠右側(cè)邊坡（即廠房圍堰外側(cè)邊坡）為減小水流對圍堰外側(cè)邊坡沖刷，保證圍堰穩(wěn)定，對其邊坡采用鋼筋石籠進(jìn)行加強防護(hù)。鋼筋籠型號尺寸為2 m×1.5 m×1.0 m（長×寬×高），其中順?biāo)鞣较蜷L2 m，鋼筋籠共設(shè)置五個面，焊接主筋采用20號螺紋鋼，副筋采用8號圓鋼。鋼筋籠在綜合加工廠加工完畢后用裝載機或自卸汽車運至施工部位，人工搬運至所需碼放的設(shè)計部位，采用人工配合反鏟在籠內(nèi)裝石，裝滿后采用8號鐵絲將鋼筋籠頂部綁扎封蓋。籠內(nèi)填充料必須是堅固密室、耐風(fēng)化、粒徑級配較好的塊石或卵石，石料粒徑控制在25～45 cm之間，其最小粒徑不得小于網(wǎng)格尺寸。

4）塊石護(hù)底。為防止明渠過流后在汛期高速水流對明渠底板沖刷而將左右岸岸坡坡腳掏空，特對導(dǎo)流明渠進(jìn)口段及圍堰順?biāo)鞣较蚨蚊髑装逵脡K石護(hù)底，平均厚度50 cm。護(hù)底施工在上游段明渠開挖完成后進(jìn)行施工。所有塊石料、大塊石及鋼筋石籠、雷諾護(hù)墊裝填料，均從L1，L2上山道路邊坡孤石中選取，粒徑按40～60 cm控制。

2 圍堰設(shè)計與主要施工工藝

根據(jù)關(guān)州電站廠址處的地形及地質(zhì)條件，廠房圍堰設(shè)計為土石圍堰型式，基礎(chǔ)采用懸掛式高噴墻防滲。為盡量減小圍堰占壓導(dǎo)流明渠，將圍堰縱向段迎、背水側(cè)邊坡在1856.5 m高程以下采用1∶0.75邊坡，1856.5 m高程以上采用垂直邊坡。施工期間考慮廠房圍堰作為聯(lián)系上下游的交通通道，堰頂寬度定為6 m，堰頂高程約為1858.5 m。

圖1 廠房圍堰設(shè)計結(jié)構(gòu)圖

2.1 圍堰填筑施工

1）高噴墻施工平臺施工。高噴墻施工平臺為1851 m高程，其中上游橫向段為1852 m高程?？v向段高噴施工平臺利用反鏟直接開挖，橫向段高噴墻平臺在導(dǎo)流明渠過流后填筑，其中上游段高噴平臺視導(dǎo)流明渠過流后上游雍水位而定，約為1852 m高程。為保證圍堰邊坡穩(wěn)定，在圍堰迎水面全斷面設(shè)置鋼筋石籠護(hù)坡；圍堰背水面1852 m高程以下采用雷諾護(hù)墊防護(hù)，1852 m高程以上采用干砌石防護(hù)。其中圍堰下游橫向段后期用棄渣將其和渣場填平連接，其背水側(cè)坡度設(shè)置為1∶1.5，因此下游圍堰橫向段兩側(cè)邊坡暫不做防護(hù)。

2）圍堰1851 m高程以上填筑。圍堰1851 m高程以上填筑，在高噴墻施工完成之后進(jìn)行。圍堰1851 m高程以上采用土工膜防滲，首先在高噴墻頂部澆筑混凝土錨固槽，將土工膜底端錨固在混凝土錨固槽內(nèi)，然后進(jìn)行圍堰分層填筑?？拷凉つげ课徊捎媒?jīng)挑選的細(xì)砂礫石料作為填料，保證土工膜不受破壞。堰體采用自卸汽車運輸渣料至圍堰填筑面后推土機整平，振動碾分層碾壓密實，分層碾壓厚度0.8～1.0 m。

3）鋼筋石籠施工。圍堰迎水面護(hù)腳鋼筋石籠在導(dǎo)流明渠開挖時進(jìn)行施工至1851 m高程，首先進(jìn)行鋼筋石籠基礎(chǔ)開挖，然后人工將焊接好的鋼筋籠按設(shè)計要求投放，并采用人工配合反鏟進(jìn)行裝籠，然后封籠。每層鋼筋石籠施工完成后，及時進(jìn)行石籠靠圍堰側(cè)的土石料填筑、夯實，保證堰體穩(wěn)定。1851 m高程以上鋼筋石籠在高噴墻施工結(jié)束后，隨圍堰填筑同步施工。圍堰護(hù)坡鋼筋籠加工制作及裝籠施工方法，同導(dǎo)流明渠右側(cè)邊坡鋼筋籠施工。

圍堰背水面1852 m高程以下雷諾護(hù)墊，在廠房圍堰二期填筑至1852 m高程后施工，施工方法同導(dǎo)流明渠左岸雷諾護(hù)墊防護(hù)施工方法。1852 m高程以上背水側(cè)干砌石、鋼筋石籠以及圍堰迎水面鋼筋石籠，緊隨圍堰二期填筑同步進(jìn)行。

2.2 高壓旋噴灌漿施工

2.2.1 下入噴射管

噴灌孔鉆孔結(jié)束后，先進(jìn)行地面試噴、并檢查高壓系統(tǒng)的完好性及設(shè)備的可靠性和檢查壓力、轉(zhuǎn)速、提速等，滿足要求后，換上旋噴管，開始下入孔內(nèi)，并將其插入預(yù)定深度。當(dāng)噴頭下至設(shè)計深度，首先按設(shè)計參數(shù)進(jìn)行原位試噴，待漿液返出孔口、情況正常后方可開始提升噴射。

2.2.2 噴射

旋噴灌漿施工時分二序進(jìn)行。高噴灌漿漿液使用水泥漿，水泥采用強度等級為32.5（R）級復(fù)合硅酸鹽水泥。另外根據(jù)河床鉆孔后的實際巖層情況，考慮是否在漿液中加入一定量的速凝劑、減水劑等外加劑或粉煤灰、砂、膨潤土等摻合料。若需要加入，則外加劑與摻合料的種類及摻入量應(yīng)通過室內(nèi)試驗和現(xiàn)場高噴灌漿試驗確定。

漿液拌制完成、噴射管下到設(shè)計深度后，開始時先送高壓水，再送水泥漿和壓縮空氣。之后原地靜噴1～3 min，待達(dá)到預(yù)定的噴射壓力和噴漿量，且孔口冒出漿液后，再按預(yù)先定好的提升、旋轉(zhuǎn)速度，自下而上進(jìn)行噴射作業(yè)，直到設(shè)計高度方可停送水、氣、漿，提出噴射管。噴射過程中必須時刻注意檢查漿液的流量、壓力、氣量以及旋、提升速度等參數(shù)是否符合要求，并隨時做好記錄，繪制作業(yè)過程曲線。

旋噴樁的噴漿量Q（L/根），可按下式計算：

式中：H為旋噴長度，m；V為旋噴管提升速度，m/min；q為泵的排漿量，L/min；β為漿液損失系數(shù)，一般取 0.1～0.2。

2.2.3 回灌充填

高噴灌漿結(jié)束后，由于孔內(nèi)的漿液發(fā)生析水、沉淀和凝固收縮，高噴凝結(jié)體頂部會產(chǎn)生凹穴。為解決凹陷現(xiàn)象，高噴作業(yè)結(jié)束后，隨即在噴射孔內(nèi)進(jìn)行靜壓回灌充填灌漿，回灌的漿液可用施工時產(chǎn)生的孔口回漿，也可單獨拌制新漿?；毓鄳?yīng)使高噴凝結(jié)體頂部不在下沉為止。

2.3 土工膜施工

2.3.1 復(fù)合土工膜拼接

土工膜拼接采取膜焊布縫的方法。土工膜下、上層無紡織布采用縫接的拼接方式，用手提縫紉機（封包機）、尼龍線進(jìn)行雙道縫接，搭接寬度10 cm。土工膜間接縫采用雙面焊接，搭接長度為10 cm。

熱合溫度是否合適，可直接觀察熱合后的痕跡判別：熱合線平整并帶有透明玻璃狀，表明熱合溫度、速度合適。反之，熱合線痕跡產(chǎn)重皺折，與膠帶分離不善或出觀破洞說明溫度過高或速度過低；如果熱合線痕跡平整，但明顯不透明、呈白色，說明溫度過低或速度過快。

鑒于環(huán)境溫度、風(fēng)速對焊接質(zhì)量的影響，在施工現(xiàn)場，用與批量產(chǎn)品規(guī)格相同的材料進(jìn)行試驗，取得最佳的溫度、速度值。雨天施工時，采取有效的防雨措施，如防雨棚等，以杜絕雨水、泥水直接污染到焊接面上，并保持焊接面干燥，以保證焊接效果；對已焊好的土工膜用防雨布蓋好，以防止受損；對焊接好的土工膜預(yù)留邊接口也要用薄膜保護(hù)好。

2.3.2 復(fù)合土工膜鋪設(shè)

土工膜采取人工鋪設(shè)施工。先按圍堰土工膜防滲高度將土工膜裁剪成合適的長度，并按圍堰的縱向長度將裁剪的土工膜拼接成整幅，按設(shè)計位置預(yù)埋入基座混凝土內(nèi)，沿圍堰縱向?qū)⒒炷镣馔凉つぞ沓梢痪?，置于圍堰上。測量放出不同高程土工膜的鋪設(shè)位置并標(biāo)示，土工膜隨堰體上下游側(cè)墊層料及堰體填筑向上鋪設(shè)施工。

3 結(jié)語

關(guān)州水電站導(dǎo)流設(shè)計結(jié)合河道地形及廠房的布置，采用河床左岸開挖導(dǎo)流明渠、右岸修建施工圍堰的導(dǎo)流方案。施工導(dǎo)流明渠的開挖方法及要求、邊坡防護(hù)形式，圍堰的設(shè)計及其主要施工工藝，施工過程中要制定嚴(yán)格的質(zhì)量及安全控制措施，對類似工程施工具有一定的借鑒意義。

［1］張建華.深溪溝水電站導(dǎo)流洞工程施工綜述［J］.四川水力發(fā)電，2008（2）.

［2］袁向平.瀑布溝水電站導(dǎo)流洞工程施工技術(shù)總結(jié)［J］.四川水力發(fā)電，2006（3）.

［3］田應(yīng)輝.引子渡水電站截流圍堰的設(shè)計與施工［J］.貴州水力發(fā)電，2002（1）.

［4］鄭旭東.水口水電站二期主圍堰施工［J］.閩江水電科技，1996（2）.

［5］曹新南.雷諾護(hù)墊在白竹洲水電站庫岸防護(hù)工程中的應(yīng)用［J］.湖南水利水電，2010（5）.

［6］謝慶生.過軍渡二期工程圍堰截流施工［J］.廣東水利水電，2010（9）.