徐凱
【摘要】本文作者結(jié)合某水庫溢洪道施工實(shí)例,從溢洪道土石方開挖、溢洪道混凝土施工技術(shù)等環(huán)節(jié)來詳細(xì)地探討溢洪道施工的實(shí)施,總結(jié)出該項(xiàng)目所采取的成功施工經(jīng)驗(yàn),為同行提供參考借鑒。
【關(guān)鍵詞】水庫工程;溢洪道;施工加護(hù)
Analysis on Construction Technology of Reservoir Spillway
Xu Kai
(Araigou Reservoir Construction Management BureauTurpanXinjiang838000)
【Abstract】In this paper, the construction practice of a spillway in spillway is discussed in detail from the excavation of the spillway and the concrete construction technology of the spillway. The experience of the successful construction of the spillway is summarized, which can provide reference for the peers.
【Key words】Reservoir engineering;Spillway;Construction and protection
1. 工程概況
本工程溢洪道由進(jìn)水渠、控制段、泄槽和消能段組成。該水庫水渠系開挖而成,控制段上游30m為平直段,矩形斷面,寬40m,底板高程167m,采用C20混凝土襯護(hù)。導(dǎo)墻為直立式混凝土結(jié)構(gòu)??刂贫嗡酵队伴L30m,設(shè)3孔閘門,每孔凈寬12m。溢流堰為WES實(shí)用堰,堰頂高程171m,設(shè)弧形鋼閘門控制泄洪,閘門由固定卷揚(yáng)式弧門啟閉機(jī)啟閉。啟閉機(jī)室地坪高程194m。啟閉機(jī)室上游布置寬6m的交通橋。泄槽縱坡為1∶3,凈寬40m。底板為C30混凝土,厚0.5m,下設(shè)多孔排水管系統(tǒng);邊墻為C25混凝土結(jié)構(gòu)。出口采用挑流消能,反弧半徑25m,挑流鼻坎高程144.64m,挑射角25°,最大挑距79.03m。挑流鼻坎采用C30混凝土結(jié)構(gòu)。為防止小流量時(shí)水流沖刷,在挑流鼻坎后設(shè)0.8m厚C15混凝土護(hù)坦保護(hù)。沖刷坑需預(yù)挖。控制段固結(jié)灌漿,孔深3m,孔距、排距均為3m,梅花形布置。溢流堰的開挖面不進(jìn)行帷幕灌漿。進(jìn)水渠開挖邊坡迎水面進(jìn)行噴混凝土保護(hù)處理。
2. 溢洪道土石方開挖
2.1基礎(chǔ)開挖及處理、邊坡支護(hù)方案分析。
對(duì)溢洪道基礎(chǔ)開挖,應(yīng)當(dāng)使開挖符合施工詳圖或設(shè)計(jì)規(guī)定的邊界,并使開挖面以下或以外的基巖保持設(shè)計(jì)要求的完好狀態(tài)。對(duì)永久邊坡或傾斜、垂直或水平的建基面,按設(shè)計(jì)開挖線布置預(yù)裂孔,進(jìn)行預(yù)裂爆破及控制爆破。預(yù)裂爆破后,地表縫寬一般不小于1cm,預(yù)裂面不平整度小于15cm,孔壁表層不產(chǎn)生嚴(yán)重的爆破裂隙。邊坡開挖嚴(yán)格按照自上而下程序進(jìn)行,同時(shí)作好危石清理、坡面加固。溢洪道開挖邊坡高、工程量大,作業(yè)面狹窄,施工時(shí)現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格管理,確保工程及人身和機(jī)械設(shè)備安全。遇不良地質(zhì)地段開挖邊坡,及時(shí)與設(shè)計(jì)和監(jiān)理聯(lián)系,并取得設(shè)計(jì)和監(jiān)理工程師要求進(jìn)行錨噴支護(hù),確保邊坡穩(wěn)定。
2.2開挖技巧。
2.2.1溢洪道開挖料主要用于壩體填筑,施工過程中盡量避免二次倒運(yùn),創(chuàng)造有利工作面,使開挖強(qiáng)度在滿足進(jìn)度要求的條件下,滿足壩體填筑強(qiáng)度要求,確保開挖料的利用率,合理的分區(qū)和道路布置是達(dá)到一定開挖強(qiáng)度和使后期砼澆筑順利實(shí)施的條件。
2.2.2開挖梯段根據(jù)施工機(jī)械性能、施工安全、邊坡處理及設(shè)計(jì)、規(guī)范等要求,梯段高差為10m,槽挖部分掌子面寬度按設(shè)計(jì)寬度,溢洪道開挖施工采取深孔梯段微差擠壓的控制爆破方法施工,邊坡采取預(yù)裂爆破方式進(jìn)行。
2.2.3開挖施工根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體條件,采取分區(qū)分塊自上而下的原則施工,每一區(qū)塊采取深孔梯段控制預(yù)裂爆破方法進(jìn)行,以潛孔鉆鉆孔為主,手風(fēng)鉆輔助,裝碴采用1.6m3反鏟和3m3裝載機(jī)裝15T自卸汽車運(yùn)至指定部位。具體要求如下:
(1)邊坡預(yù)裂孔鉆孔:坡面經(jīng)測(cè)量定線后,進(jìn)行預(yù)裂爆破鉆孔,造孔時(shí)鉆機(jī)的樣架或鉆機(jī)定位符合邊坡設(shè)計(jì)線要求,保證鉆孔精度。(2)爆破孔鉆孔:邊坡預(yù)裂完成后,采用"自上而下、分層分塊"梯段微差擠壓爆破方法進(jìn)行梯段造孔??紤]到開挖料的利用情況,爆破孔的參數(shù)根據(jù)各時(shí)段填筑料的類別、地質(zhì)因素等條件隨時(shí)調(diào)整。(3)水平過渡段建基面及陡槽段的預(yù)留保護(hù)層開挖爆破鉆孔:用手風(fēng)鉆造孔、光面爆破,或根據(jù)具體情況采取水平預(yù)裂爆破方法進(jìn)行。(4)土方開挖采取人工配合D85推土機(jī)集料,1.6m3反鏟和3m3裝載機(jī)裝15T自卸汽車運(yùn)輸出渣;石渣采取挖掘機(jī)和裝載機(jī)裝15T自卸汽車運(yùn)到棄料場(chǎng)。
2.3爆破試驗(yàn)。
(1)對(duì)本項(xiàng)目溢洪道開挖過程中,進(jìn)行主次堆石料的開采爆破試驗(yàn),以獲得較為合理的鉆孔爆破參數(shù),使爆落的石料達(dá)到填筑料的設(shè)計(jì)要求,保證開挖石料的利用。施工過程中,按要求進(jìn)行爆破破壞范圍及爆破地震效應(yīng)的試驗(yàn)。要組織專業(yè)人員進(jìn)行試驗(yàn)分析等工作。
(2)光面爆破選用手風(fēng)鉆鉆孔,孔徑42mm,孔間排距為50~60cm,線裝藥密度△=250~350g/m,經(jīng)試驗(yàn)調(diào)整后投入生產(chǎn)。為了有效地確保爆破安全,采取爆破監(jiān)控。爆破作業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行《爆破操作安全規(guī)程》(GB6722-2003)和爆破設(shè)計(jì)中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行爆破警戒區(qū),安全區(qū)劃分,設(shè)置警戒信號(hào)系統(tǒng),標(biāo)志系統(tǒng)等,統(tǒng)一作業(yè)時(shí)間統(tǒng)一指揮管理。每個(gè)梯段開挖結(jié)束后進(jìn)行坡面危石處理,坡面預(yù)裂面清理的撬挖處理。根據(jù)需要增設(shè)安全防護(hù)欄或保險(xiǎn)網(wǎng)等,以保證設(shè)備和人員的作業(yè)安全。在鉆孔過程中嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程,按要求配備勞動(dòng)保護(hù)用品??紤]到開挖爆破頻繁,開挖邊坡高差較大,設(shè)觀測(cè)點(diǎn)觀測(cè)邊坡穩(wěn)定,以保證開挖區(qū)內(nèi)作業(yè)人員和設(shè)備的安全。由爆破專業(yè)工程師主持整個(gè)爆破開挖的技術(shù)措施及方案,在確保施工進(jìn)度和石料質(zhì)量的同時(shí),控制炮孔深度及裝藥量等,并及時(shí)采取行之有效的保護(hù)措施,努力減少爆破振動(dòng)、爆破飛石等危害。
3. 溢洪道砼工程施工
(1)結(jié)合本項(xiàng)目溢洪道分層開挖的施工特點(diǎn),砼施工程序?yàn)椋哼M(jìn)水渠邊墻及擋墻→陡槽邊墻及底板→溢流堰體→閘墩、交通橋、檢修橋→挑流鼻坎及擋墻,陡槽邊墻先于底板形成,以利用邊墻腳趾作為拉模軌道。對(duì)每個(gè)塊體的施工程序?qū)嵭星寤?yàn)收→預(yù)埋→支?!惭b止水→綁扎鋼筋→澆筑準(zhǔn)備→澆筑→養(yǎng)護(hù)→拆模。
(2)砼由壩左下游集中拌和站進(jìn)行拌制,砼自拌和系統(tǒng)出料后,用3.5m3砼攪拌運(yùn)輸車經(jīng)上壩公路運(yùn)至溢洪道各澆筑點(diǎn)附近;由50T覆帶吊吊臥罐入倉,局部位置搭施工腳手架由人工轉(zhuǎn)運(yùn)入倉。用于溢洪道砼澆筑的模板選用特制的定型模板,部分基礎(chǔ)砼使用標(biāo)準(zhǔn)鋼模板。鋼筋在鋼筋加工廠制作成型,由平板汽車運(yùn)至施工點(diǎn)附近,人工配合履帶吊搬運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝,鋼筋接頭施工符合規(guī)范要求。砼采用插入式振搗器和平板式振搗器振搗。砼振搗分層進(jìn)行,一般控制層厚40cm,振搗時(shí)插入下一層砼5cm左右,層與層澆筑間隔時(shí)間不超過砼的初凝時(shí)間。砼在澆筑完畢后的12小時(shí)以內(nèi)(視外界氣候條件定),加以覆蓋和灑水,當(dāng)氣溫低于+0℃時(shí),覆蓋彩條布和草袋。砼試塊制作按規(guī)范要求進(jìn)行,試塊制作后在養(yǎng)護(hù)池進(jìn)行養(yǎng)護(hù),并及時(shí)送試驗(yàn)室進(jìn)行強(qiáng)度試壓。
4. 溢洪道帷幕及固結(jié)灌漿
(1)針對(duì)本項(xiàng)目溢流堰巖基布置采取固結(jié)灌漿和帷幕灌漿孔,設(shè)計(jì)技術(shù)要求與大壩相同。其中,固結(jié)灌漿滿堂布置,共10排,每排19孔,排距2.2m、2.5m、2.8m、3m不等,孔距2m~2.5m,孔深除閘孔中心線處為3m外,其余均為5m;帷幕灌漿布置在堰體上游側(cè)樁號(hào)溢0+007.70處,孔距2m,孔深至透水率5Lu線以下5m。帷幕線右側(cè)與大壩趾板帷幕相連,左側(cè)延伸至左岸山坡內(nèi),延伸段水平投影長52m。
(2)從工程實(shí)踐效果表明,本項(xiàng)目溢洪道工程共完成固結(jié)灌漿孔200只,固結(jié)灌漿檢查孔10只,檢查孔數(shù)量占灌漿孔的5%。壓水試驗(yàn)結(jié)果表明,基巖透水率全部小于5Lu,符合設(shè)計(jì)要求。溢洪道工程共完成帷幕灌漿孔47只,檢查孔4只,檢查孔數(shù)量占灌漿孔數(shù)量的8.5%。檢查孔壓水試驗(yàn)結(jié)果表明,基巖透水率均小于5Lu,符合設(shè)計(jì)要求。
5. 結(jié)束語
通過結(jié)合某水庫溢洪道施工工程實(shí)踐,溢洪道施工采取先導(dǎo)洞,后分部分塊的開挖技術(shù)及短進(jìn)尺,弱爆破、強(qiáng)支護(hù),勤觀測(cè)施工方法,按期開挖完成,取得了較好的開挖施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]童澤林.引子渡水電站溢洪道混凝土施工及質(zhì)量控制[J].大壩與安全,2011,(04).
[2]劉瀟.水庫溢洪道實(shí)用堰施工探討[J].水利科技與經(jīng)濟(jì),2009,(06).
[3]劉杰,武建萍,高麗梅.水庫除險(xiǎn)加固后土壩的滲流穩(wěn)定分析[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,2010,(01).