徐星星

撫順市水利勘測設(shè)計研究院，遼寧 撫順113000

金家水庫除險加固工程施工組織設(shè)計

徐星星

撫順市水利勘測設(shè)計研究院，遼寧 撫順113000

在描述工程、自然和料場的選擇與開采等施工條件的基礎(chǔ)上，重點闡述了大壩、溢洪道、輸水洞等主體工程的施工方法，并布置了施工場地，對施工總進(jìn)度、導(dǎo)流方式和導(dǎo)流建筑物級別標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了說明。

水庫除險加固；工程施工；施工組織設(shè)計

Based on the description of the choice of engineering, natural and the yard, this paper focuses on the construction method of main works, such as Dam, spillway, water tunnel and so on. At the same time, this paper arranges the construction site and makes an instruction for the total construction progress, diversion methods and level standard of the diversion buildings. Key words

reservoir reinforcement; designing; construction organization design

1 水庫概況

金家水庫是一座以灌溉、防洪為主，兼顧發(fā)電、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合性效益的水利樞紐工程。樞紐等別為四等工程，原設(shè)計采用50年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)水位19.53m，相應(yīng)庫容為712.0萬m3；校核采用500年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)水位20.35m，相應(yīng)庫容為787.0萬m3；正常蓄水位為16.0m，相應(yīng)庫容為457.00萬m3；防洪限制水位為16.0m，相應(yīng)庫容為457.00萬m3；死水位4.0m，相應(yīng)庫容為18.80萬m3。

2 施工條件

2.1 工程條件

金家水庫壩址距清原縣城25km，彰桓線省級公路在距壩址下游0.5km處通過，連接金家水庫與彰桓線省級公路的現(xiàn)狀上壩路為標(biāo)準(zhǔn)較低的土路，是唯一對外的交通道路。

水庫工程由黏土心墻壩，溢洪道、輸水洞組成。本次除險加固工程以大壩與溢洪道結(jié)合部、溢洪道邊墻及底板、輸水洞出口漏水段為主，大壩護(hù)坡、輸水洞加固、溢洪道尾水渠及上壩路加固等工程為輔。

本工程所需的砂石料及石料較豐富，質(zhì)量均滿足要求，開采條件較好，工程所需其他大宗材料，如木材、水泥、鋼材、油料及爆破材料等均由清原鎮(zhèn)供應(yīng)。本工程壩下金家水庫電站有輸電線路，現(xiàn)有30kVA廠用變壓器，施工需增容100kVA變壓器。大壩、溢洪道、輸水洞及溢洪道尾水渠施工可由該電源接引施工用電，對公路橋的工程施工用電采用柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)電供給。大壩、溢洪道工程施工用水使用庫水，設(shè)2!潛水泵供水，溢洪道尾水渠及上壩路、交通橋施工用水使用河水，設(shè)2!潛水泵供水。施工中采用移動式柴油發(fā)電機(jī)組空壓供風(fēng)機(jī)。

2.2 自然條件

金家水庫位于柴河上游的一級主干支流中心屯河下游，中心屯河是柴河上游主干支流，其年徑流量主要由降雨形成，徑流量的變化與降水量同步，大部分集中在7～9月份，11月末至翌年的3月末為封凍期，此時徑流量最小，該河徑流的年際變化也很大。根據(jù)中心屯河年徑流隨季節(jié)的變化規(guī)律和施工需求，施工洪水劃分為四個階段，即汛前期、大汛期、汛后期及結(jié)冰期，各期時段如下：汛前期4月15日～5月31日、大汛期6月1日～8月31日、汛后期9月1日～11月15日。金家水庫除險加固工程施工利用一個大汛期結(jié)束后開始，下一個大汛期到來之前完成。即用一個汛后期、一個結(jié)冰期、一個汛前期完成，以上各時段不同頻率的流量值見表1。

表1 各施工水文時段不同重現(xiàn)期流量表 單位:m3/s

壩址處下游地形開闊、空閑地多，可布置各種施工機(jī)械、儲料場，而且不必臨時征地，施工現(xiàn)場距金家窩棚村1Km多，遠(yuǎn)離村屯，因此施工受干擾較少。金家水庫地處溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，大陸性氣候較為明顯，冬季寒冷降水量少，是我省東部高寒山區(qū)，夏季炎熱降水量多，清原站歷年最高氣溫為36.5攝氏度，歷年最低氣溫-37.6攝氏度，年平均氣溫5.2攝氏度，相對濕度60～70%，全年夏季最大濕度達(dá)80%左右。年平均降雨量為770mm，其中7～8月份占全年降水量的50%以上。歷年封凍期為11月15日至次年3月中旬，凍土層厚1.4m，最大凍深達(dá)1.69m。年平均風(fēng)速14.3m/s，最大風(fēng)速26.3m/s。

2.3 料場的選擇與開采

由于本工程攔河壩已將上游截斷，故只能選擇下游河道內(nèi)為壩體及尾水渠填筑料場，料場有效利用層厚1.5～2.0m，運(yùn)距2km之內(nèi)，用臨時施工道路運(yùn)輸。

本除險加固工程中的混凝土骨料在清原縣內(nèi)采購，砂礫料開采使用1m3挖掘機(jī)，開挖出的砂礫料使用20t自卸汽車運(yùn)輸2km至堆料場備用；黏土料在距金家水庫2km處的料場挖?。粔K石護(hù)坡的塊石原料分兩部分提供，原護(hù)坡的塊石利用一部分，外購一部分。

3 施工導(dǎo)流

3.1 導(dǎo)流方式選擇

金家水庫壩址屬嚴(yán)寒地區(qū)，結(jié)冰期為11月16日～次年4月1日，解凍后至大汛期只有2～3個月時間，全年有效的施工期也很短。水庫為除險加固工程，采用輸水洞導(dǎo)流方案是可行的，即利用一個汛后期和一個汛前期，將所有工程全部完成。施工導(dǎo)流為汛后期和次年汛前期，利用輸水洞導(dǎo)流，導(dǎo)流洪水標(biāo)準(zhǔn)采用5年一遇洪水。

3.2 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)

金家水庫庫容為713.74萬m3，按照《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）中的規(guī)定，工程規(guī)模為小（一）型，四等工程，其永久性建筑物如大壩、溢洪道和輸水洞為四級建筑物，次要建筑物為五級建筑物，臨時性導(dǎo)流建筑物為五級。

4 主體工程施工

4.1 大壩施工

（1）上下游護(hù)坡施工

首先采用人工撬挖塊石（或覆蓋層），人工運(yùn)輸至壩頂，廢棄物使用5t自卸汽車運(yùn)輸?shù)?km外的指定地點。鋪設(shè)時使用20t自卸汽車運(yùn)輸塊石（或碎石），人工用膠輪車運(yùn)至鋪設(shè)地點，人工修平整形。

（2）防浪墻施工

漿砌石防浪墻使用人工進(jìn)行拆除，廢棄物使用5t自卸汽車運(yùn)輸?shù)?km外的指定地點?；A(chǔ)開挖使用1m3挖掘機(jī)進(jìn)行開挖，將開挖出來的土方直接裝8t自卸汽車運(yùn)輸?shù)?km外的指定地點。土方回填使用20t自卸汽車將砂礫料運(yùn)輸?shù)綁雾?，人工用膠輪車運(yùn)至回填地點，人工鋪平，使用蛙式打夯機(jī)壓實?；炷辽a(chǎn)使用0.4m3拌和機(jī)，水平運(yùn)輸采用機(jī)動翻斗車運(yùn)送到澆筑地點，然后采用人工入倉方式，插入式振搗器振搗，人工灑水養(yǎng)護(hù)。

4.2 大壩與溢洪道右邊墻連接處施工

土方開挖使用1m3挖掘機(jī)進(jìn)行開挖，8t自卸汽車運(yùn)輸?shù)?km外的指定地點。漿砌石邊墻采用人工進(jìn)行拆除，廢棄物用人工裝膠輪手推車送至溢洪道出口，由3m3裝載機(jī)裝8t自卸汽車運(yùn)輸?shù)?km外的指定地點。

石方開挖采用人工手風(fēng)鉆鉆孔，裝小藥量爆破，由上至下逐層爆破，結(jié)合人工出碴，開挖后的所有石碴人工裝膠輪手推車送至溢洪道出口，由3m3裝載機(jī)裝8t自卸汽車運(yùn)輸?shù)?km外的指定地點。

混凝土澆筑采用0.4m3拌和機(jī)，運(yùn)輸采用機(jī)動翻斗車，人工入倉方式，用插入式振搗器振搗，人工灑水養(yǎng)護(hù)。

4.3 溢洪道施工

（1）溢洪道邊墻施工

漿砌石邊墻采用人工進(jìn)行拆除，廢棄物用人工裝膠輪手推車送至溢洪道出口，由3m3裝載機(jī)裝8t自卸汽車運(yùn)輸?shù)?km外的指定地點。

混凝土邊墻澆筑采用0.4m3拌和機(jī)，運(yùn)輸采用機(jī)動翻斗車，人工入倉方式，用插入式振搗器振搗，人工灑水養(yǎng)護(hù)。

（2）溢洪道底板施工

底板混凝土采用破碎劑脹裂拆除，結(jié)合人工出碴，廢棄物用人工裝膠輪手推車送至溢洪道出口，廢棄物使用3m3裝載機(jī)裝入8t自卸汽車運(yùn)輸?shù)?km外的指定地點。

底板混凝土澆筑，水平運(yùn)輸采用機(jī)動翻斗車，人工入倉方式，插入式及平板式振搗器振搗，人工灑水養(yǎng)護(hù)。

4.4 輸水洞施工

采用人工方式將進(jìn)口及出口閘閥拆除，然后重新安裝。輸水洞洞身段加固采用鋼模支護(hù)澆注鋼筋混凝土。輸水洞尾水渠土方采用1m3挖掘機(jī)開挖，人工砌筑漿砌石。輸水洞豎井加固采用鋪設(shè)鋼管腳手架，人工將混凝土表面剝蝕處鑿除，采用高標(biāo)號混凝土補(bǔ)強(qiáng)。

4.5 上壩路施工

上壩路面使用1m3挖掘機(jī)挖除0.5m厚覆蓋層，20t自卸汽車運(yùn)輸及填筑砂礫料或碎石墊層，18t震動碾壓實，然后用20t自卸汽車運(yùn)輸水泥砂漿穩(wěn)定層，攤鋪機(jī)攤平，18t震動碾壓實，最后用5t自卸汽車運(yùn)輸混凝土，攤鋪機(jī)攤平，15t壓路機(jī)輾壓。

（1）上壩盤山路段山體削坡施工

上壩盤山路段山體削坡施工，采用手風(fēng)鉆鉆孔進(jìn)行爆破，用1 m3挖掘機(jī)裝8t自卸汽車運(yùn)至4km外的指定棄料場。

（2）上壩公路橋施工

基礎(chǔ)采用1m3挖掘機(jī)開挖，砼澆筑采用0.4m3拌和機(jī)。水平運(yùn)輸采用機(jī)動翻斗車，垂直運(yùn)輸用5噸吊車入倉，插入式振搗器振實，人工養(yǎng)護(hù)。預(yù)應(yīng)力空心板，在預(yù)制廠預(yù)制，用大件車運(yùn)輸，采用16噸吊車吊裝。

4.6 溢洪道下游尾水渠施工

首先使用1m3挖掘機(jī)進(jìn)行開挖尾水渠基礎(chǔ)，103kw推土機(jī)將開挖出的可以利用的土方堆運(yùn)堆存，部分用作圍堰填筑料。壩體填筑采用103kw推土機(jī)，拖拉機(jī)碾壓?；炷翐跛畨Σ捎脵C(jī)動翻斗車運(yùn)輸混凝土到澆筑地點，插入式振搗器振搗，人工灑水養(yǎng)護(hù)。

5 施工場地布置及施工總進(jìn)度

本工程施工總布置根據(jù)具體情況分為兩部分：溢洪道施工區(qū)和大壩施工區(qū)。溢洪道施工區(qū)布置在溢洪道出口下游，場地開闊，并有生產(chǎn)、生活用電接口，施工交通方便。因此，考慮在此設(shè)置鋼筋、模板加工廠、混凝土拌和站、水泥庫、工具庫及部分臨時房屋。并設(shè)置堆料場，用以堆放塊石料、沙礫料及混凝土骨料。大壩施工區(qū)布置在大壩的右端，在空地上布置水泥庫、工具庫，施工所需的鋼筋僅需現(xiàn)場加工，主要使用的模板由溢洪道施工區(qū)的模板加工廠制作。棄渣場距水庫西南方向4km。

本工程第一年汛后即開始進(jìn)行施工準(zhǔn)備，至第二年6月末工程施工結(jié)束，總工期約10個月。

Designing for Jingjia Dam Reservoir Reinforcement

Xu Xing-xing
（Water Resource Investigation and Design Institute of Fushun City，F(xiàn)ushun 113000, Liaoning, China）

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.08.050