武 宇,康國(guó)亮,溫會(huì)軍,孫浚凱
(1.遼寧省大伙房水庫(kù)管理局,遼寧 撫順 113007;2.遼寧石佛寺供水有限責(zé)任公司,沈陽(yáng) 110116)
渾河閘泄洪底板拆除及新建工程方案比選
武 宇1,康國(guó)亮1,溫會(huì)軍2,孫浚凱1
(1.遼寧省大伙房水庫(kù)管理局,遼寧 撫順 113007;2.遼寧石佛寺供水有限責(zé)任公司,沈陽(yáng) 110116)
沈大連接線工程跨渾河閘橋工程和沈陽(yáng)繞城高速擴(kuò)建工程的實(shí)施,對(duì)兩工程通過的渾河閘攔河閘、沖沙閘、進(jìn)水閘及連接段底板、擋墻、堤防均造成嚴(yán)重破壞。文章針對(duì)此次工程的必要性、工程設(shè)計(jì)原則、工程實(shí)施方案的比選與確定等方面進(jìn)行分析,最終確定施工方案。
渾河閘;工程必要性;設(shè)計(jì)原則;方案比選
1.1 工程概況
渾河閘坐落在渾河中下游,位于沈陽(yáng)市鐵西區(qū)后謨家堡村。渾河閘樞紐工程主體由攔河閘、渾沙、渾蒲進(jìn)水閘3大部分組成,渾河閘原設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)按50 a一遇洪水設(shè)計(jì),流量為4 174 m3/s;按200 a一遇洪水校核,流量為5 716 m3/s。正常擋水位35.00 m。
攔河閘為寬頂堰,共22孔,孔高8.2m、寬10 m。閘底板高程為31.5 m,閘門為弧形鋼閘門;渾沙、渾蒲進(jìn)水閘為胸墻式平板閘門,各5孔,閘底板高程為33 m。
1.2 渾河閘工程建設(shè)歷史
攔河閘和渾蒲進(jìn)水閘于1958年9月—1959年9月建設(shè)完成。渾沙進(jìn)水閘于1963年9月至1964年10月完成。1998年9月,對(duì)攔河閘消能工進(jìn)行改建,閘基進(jìn)行灌漿處理,改建工程與1999年12月完成。2005年4月—2006年7月,對(duì)攔河閘消能工進(jìn)行二次改建,增加兩級(jí)跌水消力池及鋼筋混凝土防淘齒墻。
2008年11月渾河閘應(yīng)急除險(xiǎn)加固工程開工建設(shè),將攔河閘閘室段向上游前移25.0 m,攔河閘維持現(xiàn)22孔布置,閘室段與下游一級(jí)消力池之間采用鋼筋混凝土護(hù)坦板連接長(zhǎng)度為5 m。22孔攔河閘閘室底板高程由原31.5 m降低1.0~30.5 m。目前,主體工程已基本完成。
沈大連接線工程跨渾河閘橋工程和沈陽(yáng)繞城高速擴(kuò)建工程橋墩分別布置在渾河閘下游攔河閘樁號(hào)H0+025~H0+51.5和H0+063.5~H0+096.8范圍內(nèi),由于兩橋工程的實(shí)施,對(duì)渾河閘的攔河閘、沖沙閘、進(jìn)水閘及連接段底板、擋墻、堤防均造成嚴(yán)重破壞,為確保渾河閘防洪安全,農(nóng)業(yè)灌溉安全,實(shí)施本防護(hù)工程是十分必要的[1-3]。
本次渾河閘泄洪底板拆除及新建工程設(shè)計(jì)遵循以下原則:
1)恢復(fù)和完善渾河閘作用和作用。
2)施工期需確保城市防護(hù)安全,渾河閘自身功能安全及滿足下游農(nóng)田灌溉要求。
3)設(shè)計(jì)方案達(dá)到安全可靠、經(jīng)濟(jì)節(jié)省、技術(shù)先進(jìn)、方便施工和管理方便的目標(biāo)[4-6]。
4.1 方案比選與方案確定
根據(jù)沈陽(yáng)繞城高速擴(kuò)建工程和沈大連接線跨渾河工程布置,提出兩個(gè)方案進(jìn)行比較。
4.1.1 方案Ⅰ
拆除攔河閘原控制段底板、原一級(jí)消力池和二級(jí)消力池斜坡段,原控制閘墩及上部交通橋一并拆除。
原二級(jí)消力池底板進(jìn)行鑿毛處理。拆除左右岸沖沙閘原閘室段底板、閘墩及上部交通橋、下游混凝土護(hù)砌、混凝土護(hù)坦、混凝土護(hù)砌,及部分漿砌石護(hù)岸及護(hù)腳[7-9]。
攔河閘新建一級(jí)消力池,在原二級(jí)消力池上鋪設(shè)800 mm厚鋼筋混凝土,原二級(jí)消力池成為一級(jí)消力池。
左右兩岸沖沙閘新建結(jié)構(gòu)基本對(duì)稱、結(jié)構(gòu)型式大體一致。新建水平鋼筋混凝土護(hù)坦,底板頂高程30.5 m,在原閘邊墩處新建懸臂式鋼筋混凝土擋墻。
4.1.2 方案Ⅱ
拆除攔河閘原控制段底板、原一級(jí)消力池和二級(jí)消力池斜坡段,原控制閘墩及上部交通橋一并拆除。
原二級(jí)消力池底板進(jìn)行鑿毛處理。拆除左右岸沖沙閘原控制段至混凝土防淘齒墻混凝土護(hù)砌,以及齒墻下游部分模袋混凝土護(hù)坡。
新建攔河閘一級(jí)消力池,在原二級(jí)消力池上鋪設(shè)800 mm厚鋼筋混凝土,原二級(jí)消力池成為一級(jí)消力池。
左右兩岸沖沙閘新建結(jié)構(gòu)與攔河閘防護(hù)工程完全一致,除此之外,沖沙閘新建三級(jí)和四級(jí)消能設(shè)施。
兩個(gè)方案優(yōu)缺點(diǎn)比較見表1。
表1 方案Ⅰ與方案Ⅱ優(yōu)缺點(diǎn)比較
4.2 推薦方案確定
兩個(gè)方案對(duì)攔河閘過流能力進(jìn)行了分析研究,降低了控制段底板高程,同時(shí)減少30.5 m高程水平段長(zhǎng)度,對(duì)提高攔河閘過流能力更有利。
4.2.1 方案Ⅰ
將攔河閘原閘底板降低1 m,并將一級(jí)和二級(jí)消力池合并為一級(jí)消能設(shè)施,左右岸沖沙閘僅將原閘底板降低1 m。
此方案充分保留了原有結(jié)構(gòu),具有防護(hù)范圍小,工程量少,投資少等優(yōu)點(diǎn),于工期更為有利。此方案缺點(diǎn)是攔河閘泄放小流量洪水時(shí)水流條件略差,同時(shí)閘下游兩岸護(hù)坡需要采取一定的防護(hù)措施,以減輕水流對(duì)兩岸護(hù)坡沖刷破壞[10〗。
4.2.2 方案Ⅱ
在總體布置上更為協(xié)調(diào),將攔河閘和兩岸沖沙閘統(tǒng)一布置后,具有水流條件更好,對(duì)下游兩岸防護(hù)設(shè)施破壞小優(yōu)點(diǎn)。
此方案缺點(diǎn)是拆除量、工程量、投資均較大,于工期不利。
綜合上述比較,方案Ⅰ比方案Ⅱ工程直接費(fèi)少4 064萬(wàn)元,提出將方案Ⅰ作為推薦方案。
設(shè)計(jì)方案的對(duì)比就是指對(duì)個(gè)備選方案進(jìn)行一定深度的分析,再結(jié)合何種對(duì)比的因素,對(duì)所有方案的設(shè)計(jì)條件、投資預(yù)算、工期長(zhǎng)短和施工影響等各個(gè)方面進(jìn)行全面的比較,總結(jié)出各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)。渾河閘泄洪底板拆除及新建工程對(duì)工期有特殊要求,必須在汛期前完工,綜合投資額、工期等主要因素的影響,最終確定方案1為使用方案。
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1007-7596(2014)12-0145-02
2014-08-21
武宇(1987-),男,遼寧沈陽(yáng)人,助理工程師;康國(guó)亮(1985-),男,遼寧義縣人,工程師;溫會(huì)軍(1976-),男,遼寧沈陽(yáng)人,工程師;孫浚凱(1989-),男,遼寧沈陽(yáng)人,助理工程師。
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