鄧娟玲

（山西省水利水電勘測設(shè)計研究院，太原030024）

1 磨河供水?dāng)U建改造工程概況

陵川縣磨河供水?dāng)U建改造工程主要包括樞紐工程和交通隧洞兩個部分。樞紐工程主要建筑物有：大壩、溢流表孔、泄流底孔、取水泵站。大壩為漿砌石重力壩，壩頂長102.84 m；溢流表孔布置在大壩中部，總寬度35 m，采用開敞式實用堰，無閘門控制，堰頂凈寬30 m，分3孔。泄流底孔布置在溢流表孔左側(cè)，上游壩面為豎直面，下游壩面在壩頂以下6 m范圍內(nèi)為豎直面，以下為1:0.75的坡面。泵站取水口位于大壩上游庫區(qū)左岸，距大壩約15 m。泵站設(shè)計引水流量為0.09 m3/s，設(shè)計揚程為5.5～26 m。交通洞為壩址至大磨河提水泵站的唯一通道，總長0.7 km，交通洞進口位于大磨河提水泵站左側(cè)，出口位于大壩左壩頭下游側(cè)，底高程與壩頂同高。

2 導(dǎo)流設(shè)計

2.1 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)

水庫樞紐工程主體建筑物級別為IV等，根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》（SL303-2004）的規(guī)定，確定導(dǎo)流建筑物級別為5級，導(dǎo)流建筑物設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為10～5年洪水重現(xiàn)期，結(jié)合現(xiàn)有水文資料，對汛期5年及10年一遇洪水進行比較，水庫5年一遇汛期流量為92 m3/s，水庫10年一遇汛期流量為207 m3/s，確定施工導(dǎo)流圍堰的設(shè)計水位，考慮一定的安全超高，確定圍堰高分別為7.3 m，20.2 m。

2.2 導(dǎo)流方式

由于壩址處河床較窄，河床底寬度為40 m左右，導(dǎo)流結(jié)合導(dǎo)流泄洪洞進行。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，對施工導(dǎo)流方式進行了全斷面圍堰全年導(dǎo)流5年一遇和全斷面全年導(dǎo)流10年一遇兩個方案進行比較。

對于全斷面圍堰全年導(dǎo)流10年一遇方案，由于庫區(qū)蓄洪能力小，所需導(dǎo)流洞斷面大，且圍堰高達20.2 m，填筑工程量大（土石填筑3 0795 m3）；對于全斷面圍堰全年導(dǎo)流5年一遇方案，圍堰高7.3 m，填筑工程量小（土石填筑4 888 m3）。

對于全斷面圍堰全年導(dǎo)流5年一遇方案，導(dǎo)流工程量較小，降低圍堰高度，節(jié)省投資。所以推薦采用全斷面圍堰全年導(dǎo)流5年一遇方案。

2.3 導(dǎo)流建筑物設(shè)計

樞紐導(dǎo)流建筑物包括上、下游圍堰和導(dǎo)流洞三部分。

（1）上、下游圍堰設(shè)計

上游圍堰位于導(dǎo)流泄洪洞進口下游，距壩軸線約60 m，圍堰長54.7 m，按汛期5年一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，設(shè)計流量為92 m3/s，最大堰高 7.3 m，頂寬 4 m，迎水面邊坡 1∶2，背水面邊坡1∶1.75，圍堰利用開挖砂礫石料填筑，迎水面做0.3 m厚的干砌石護坡。堰體采用土工布防滲，巖基采用高噴防滲墻防滲。

下游圍堰位于導(dǎo)流泄洪洞出口上游，距壩軸線約140 m，圍堰長19.4 m，按汛期5年一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，最大堰高2.5 m，頂寬3 m，迎水面邊坡1∶2.0、背水面邊坡1∶1.5，圍堰利用開挖砂礫石料填筑，迎水面做0.3 m厚的干砌石及0.2 m厚的碎石護坡，下游圍堰不作防滲處理。

（2）導(dǎo)流泄洪洞設(shè)計

導(dǎo)流泄洪洞布置在大壩右岸，為圓形隧洞，凈洞徑4 m，縱坡i=1/100，洞長230 m。

同時，值得關(guān)注的是，聚焦產(chǎn)業(yè)政策，當(dāng)前化工企業(yè)環(huán)保壓力逐步加大，化工行業(yè)通道縮緊。隨著國家環(huán)保力度的加大，政策文件屢次提到“一律不批”、“一律關(guān)?！钡茸謽?，化工企業(yè)搬遷、升級改造、關(guān)停已是大勢所趨。鉀鹽企業(yè)應(yīng)當(dāng)進一步關(guān)注產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟、綠色環(huán)保政策的跟進，做到未雨綢繆。

導(dǎo)流泄洪洞進口引水渠為梯形斷面，設(shè)計底寬4 m，設(shè)計縱坡i=0。渠道底板及邊坡采用干砌石護砌，進口段設(shè)置閘門槽，以便后期封堵。

導(dǎo)流泄洪洞出口泄水渠為梯形斷面，設(shè)計底寬4 m，設(shè)計縱坡i=1/100。底板及邊坡采用鉛絲籠石護砌。

2.4 導(dǎo)流施工

導(dǎo)流洞洞口石方明挖：風(fēng)鉆鉆爆，洞臉部位預(yù)裂控制爆破，石渣采用1 m3挖掘機挖裝，8 t自卸汽車運輸1 km至棄渣場。

導(dǎo)流洞石方洞挖：采用全斷面風(fēng)鉆鉆爆開挖，石渣人工裝，機動反斗車運輸至洞口，再由1 m3挖掘機挖裝，8 t自卸汽車運輸1 km至棄渣場。

噴錨支護：錨桿安裝工藝流程為造孔→吹沖干凈→安插錨桿→注漿→安墊片緊螺栓帽。

導(dǎo)流洞噴混凝土根據(jù)具體情況采用濕式和干式相結(jié)合噴射混凝土。

圍堰填筑利用大壩開挖砂礫石料，59 kW推土機平料，振動碾碾壓；土石填筑先對河岸兩側(cè)高臺地進行回填，然后進行主河床段的回填。

圍堰拆除用1 m3反鏟挖掘機挖裝，8 t自卸汽車運輸，至下游平坦河到道，運距約1 km。

2.5 基坑排水

大壩基坑開挖后將形成深度約16.5～19.0 m的深基坑，其中覆蓋層邊坡高度可達10多m，基巖邊坡高度約為6.0～8.5 m。由于磨河河谷中地表水及地下水較為豐沛，基坑開挖涌水量為1 825 m3/d。

2.6 導(dǎo)流工程量

圍堰填筑需土石5 367 m3，干砌石422 m3，過渡層705 m3，碎石 29 m3，拋石 68 m3。

導(dǎo)流洞砂礫石開挖2 641 m3，石方洞（開）挖6 677 m3，混凝土襯砌840 m3，噴混凝土527 m3，錨桿787根，鋼筋制安71 t。

3 主體工程施工

3.1 壩基處理

壩基處理包括表土及風(fēng)化層開挖和壩基防滲加固處理。

首先進行大壩兩岸削坡及基礎(chǔ)開挖，表層土方開挖采用1 m3反鏟挖掘機開挖，裝8 t自卸汽車運輸，部分土料用于上下游圍堰填筑，其他運至下游棄渣場。岸坡風(fēng)化巖石開挖采用風(fēng)鉆鉆孔，自上而下分層開挖，臨近設(shè)計開挖線時需采用預(yù)裂爆破和毫秒微差爆破，以保護壩坡巖石。爆破石渣采用1 m3反鏟挖掘機開挖，裝8 t自卸汽車運輸至棄渣場。

壩基范圍內(nèi)表層覆蓋土較厚，處理后即進行基礎(chǔ)風(fēng)化巖石開挖；開挖采用風(fēng)鉆鉆孔，淺孔爆破，對于高程距河床面7 m左右時，石渣采用1 m3挖掘機裝8 t自卸汽車運輸，對于7 m以外，由于基坑深，采用塔機裝2 m2吊罐出渣。推土機配合集料，在靠近底面和側(cè)面設(shè)計開挖線時，預(yù)留約1.5 m的保護層，一次性爆破清除。

壩基固結(jié)灌漿應(yīng)在基礎(chǔ)混凝土澆筑后強度達到設(shè)計強度的70%進行施工，采用手風(fēng)鉆鉆孔，膠輪車運料，灰漿攪拌機攪拌，灌漿泵灌入。

壩基帷幕灌漿在灌漿廊道中進行，采用地質(zhì)鉆機鉆孔，灌漿泵灌入。

3.2 壩體施工

1）漿砌石施工

（1）砂漿拌和。首先進行砂漿拌和試配，按經(jīng)試配確定的配合比進行拌和。在施工中按有關(guān)規(guī)定及時取試樣，檢測其強度。

采用0.4 m3攪拌機拌和，集中拌料，用單人膠輪車運輸，砂漿拌和強度，視砌筑用量確定。防止發(fā)生初凝和浪費。

（2）砌筑。砌筑前先檢查石塊表面是否沾有泥土，應(yīng)將石料上的泥垢沖洗干凈，并保持塊石表面濕潤。

a.采用分層座漿法砌筑，先鋪砂漿，厚度3 cm左右，隨鋪漿隨安放塊石并使塊石安放穩(wěn)定。鄰縫用砂漿填充飽滿并用鐵釬插搗密實，嚴(yán)禁先堆砌塊石后用砂漿灌縫；

b.上下層砌石應(yīng)錯縫，砌體外露面應(yīng)平整美觀，外露面上的砌縫應(yīng)預(yù)留8 cm左右深的縫隙，以備縫的處理；

c.砌筑過程中因故停頓，且砂漿已超過初凝時間，應(yīng)待砂漿強度達到2.5 MPa后才可繼續(xù)施工，在繼續(xù)砌筑前，將先砌體表面的浮渣清除，砌筑時避免在已砌表面敲打塊石，以免振動下層砌體；

d.勾縫前必須清縫，用水沖洗凈并保持縫內(nèi)濕潤，砂漿應(yīng)分次向縫內(nèi)填塞密實。勾縫用砂漿按設(shè)計要求拌制，按實縫勾縫杜絕勾假縫；

e.砌筑工作結(jié)束后及時用草袋片覆蓋并噴水濕潤進行養(yǎng)護，待砌體達到0.5倍的設(shè)計強度后，揭掉草袋片，并及時灑水自然養(yǎng)護。

冬、夏季和雨天施工應(yīng)按照《漿砌石壩施工技術(shù)規(guī)定》的有關(guān)規(guī)定，采取技術(shù)措施加以防護再進行施工。

2）混凝土施工

壩體混凝土采用0.8 m3混凝土攪拌機，8 t自卸汽車載吊罐水平運輸，塔機吊吊罐垂直運輸入倉，插入式振動器振搗。

模板根據(jù)不同部位分別采用組合懸臂鋼模板、矩形模板、鍵槽模板、混凝土預(yù)制塊模板等、部分需要滑模。

3）交通隧洞施工

交通洞為壩址至大磨河提水泵站的唯一通道，總長0.7 km，城門洞形斷面，凈寬6.0 m，凈高6.91 m，鋼筋混凝土襯砌厚度50 cm，頂拱120°范圍進行回填灌漿。

洞口石方明挖：風(fēng)鉆鉆爆，洞臉部位預(yù)裂控制爆破，石渣采用1m3挖掘機挖裝，8 t自卸汽車運輸。

石方洞挖：采用全斷面風(fēng)鉆鉆爆開挖，石渣由人工裝，機動翻斗車運輸至洞口，再由1 m3挖掘機挖裝，8 t自卸汽車運輸1 km至棄渣場。

混凝土施工：混凝土洞口拌制采用0.8 m3攪拌機，泵送混凝土入倉，襯砌采用鋼模臺車，彎道段采用木模，插入式振搗器振搗。

4 結(jié)束語

陵川縣磨河供水?dāng)U建改造工程是在原磨河供水工程的基礎(chǔ)上進行樞紐大壩及其配套設(shè)施的擴建改造，是關(guān)系到陵川縣及崇文鎮(zhèn)等六個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的工業(yè)用水和人畜飲水的重要水源工程。經(jīng)過精心的施工組織設(shè)計，合理選擇施工導(dǎo)流方案，為后續(xù)工程的施工奠定了基礎(chǔ)。