(中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)圣達(dá)水電有限公司，四川 樂(lè)山，614013)

1 工程概述

大渡河安谷水電站廠壩樞紐分期施工，采用二期常規(guī)施工導(dǎo)流方式，一期圍護(hù)船閘導(dǎo)墻、主廠房、泄洪沖砂閘等樞紐建筑，束窄左岸河床導(dǎo)、泄流；二期圍護(hù)左岸副壩，一期已建成的泄洪沖砂閘分流、導(dǎo)泄流。一期主要施工任務(wù)為泄洪沖砂閘閘壩、電站主、副廠房、右儲(chǔ)門槽、安裝間、泊灘堰連接壩、尾水渠等土建及金屬結(jié)構(gòu)安裝工程；二期工程主要施工左岸副壩(左副9+570m下游)、泄洪渠左堤(樞紐明渠段)。二期工程計(jì)劃自2014年1月上旬實(shí)現(xiàn)合龍，至2014年5月31日全部施工完成。

2 二期工程截流設(shè)計(jì)

2.1 截流方案

二期上游圍堰截流時(shí)，采用單戧堤雙向立堵法截流施工。龍口護(hù)底施工完成后，上游戧堤繼續(xù)向右岸進(jìn)占195m形成龍口，并進(jìn)行裹頭防護(hù)。主體工程具備擋水、泄流條件后，拆除一期上游圍堰，利用開(kāi)挖料進(jìn)占圍堰戧堤右段(一期圍堰側(cè))20m，正式形成龍口。龍口合龍時(shí)，由左、右岸雙向進(jìn)占，實(shí)現(xiàn)截流。

為改善上游圍堰主合龍的水利條件，降低截流難度，在截流前，由其它標(biāo)段利用尾水渠的開(kāi)挖料，在上游圍堰下游側(cè)約100m位置配合填筑下游擋水堤，堤口布置在靠左岸揚(yáng)子壩一側(cè)，以雍高龍口下游水位，利于上游圍堰龍口合攏。

2.2 截流時(shí)段及截流設(shè)計(jì)流量

2.2.1 截流時(shí)段選擇。根據(jù)截流時(shí)段選擇原則，結(jié)合二期工程總體進(jìn)度計(jì)劃及樞紐水文情況(尤其過(guò)渡期各月旬平均流量頻率計(jì)算成果)，合理選擇截流時(shí)間，盡量選擇枯水期小流量時(shí)段(但此時(shí)不一定選最小流量)。最終確定，在2013年12月底完成一期圍堰段預(yù)進(jìn)占，2014年1月1日～1月10日間，根據(jù)水文站水文預(yù)報(bào)及監(jiān)測(cè)情況擇機(jī)進(jìn)行截流施工。

2.2.2 截流設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)及截流設(shè)計(jì)流量。截流設(shè)計(jì)采用該時(shí)段內(nèi)一定頻率的某種特征流量值作為設(shè)計(jì)流量。根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn)，一般采用P=5%～10%的頻率設(shè)計(jì)，本工程取頻率P=10%，截流時(shí)段定在1月，截流設(shè)計(jì)流量為1870m3/s。受電站調(diào)峰流量影響，經(jīng)與業(yè)主及沙灣電廠充分討論，充分利用沙灣水電站庫(kù)區(qū)高程429m～432m的調(diào)節(jié)庫(kù)容，在24h內(nèi)控制2臺(tái)機(jī)發(fā)電的下泄流量，即將下泄流量控制在Q=1200m3/s以下。因此，確定戧堤的截流設(shè)計(jì)流量為1200m3/s(1月份P=10%的區(qū)間流量)。因沙灣電站尾水與安谷水電站相接，區(qū)間無(wú)河流匯入，截流流量選取1200m3/s。

圍堰進(jìn)占過(guò)程的設(shè)計(jì)流量確定為Q=1870m3/s，水力學(xué)計(jì)算及堰體裹頭保護(hù)措施均以此為設(shè)計(jì)流量。

2.3 戧堤設(shè)計(jì)

戧堤軸線基本與防滲墻中軸線一致，戧堤(河床部分)設(shè)計(jì)全長(zhǎng)595.52m，戧堤頂高程387.8m(按截流時(shí)段水流量查下游流量及水位曲線，加一定安全超高值)，底板護(hù)底高程380.50m，龍口戧堤頂寬24m(滿足四輛車同時(shí)進(jìn)占拋投)，上、下游邊坡坡面坡比設(shè)計(jì)為1∶1.5。

2.3.1 戧堤結(jié)構(gòu)型式。為盡早提供混凝土防滲墻施工操作平臺(tái)，上游非龍口段戧堤填筑至整個(gè)圍堰寬度，僅龍口截流段填筑至24m寬，減少龍口段拋投強(qiáng)度工程量(見(jiàn)圖1)。

圖1 上游圍堰戧堤非龍口段/龍口段截面型式

2.3.2 戧堤頂高程。預(yù)進(jìn)占部分按圍堰防滲墻擋水高程設(shè)計(jì)，頂高程的確定須結(jié)合枯期最大來(lái)水流量2200m3/s查流量～水位曲線，并考慮一定超高值。上游戧堤擋水雍高水位7.76m，確定上游截流戧堤頂高程為379.00m+7.76m+1m=387.76m，取387.8m。

2.4 截流水力學(xué)計(jì)算

二期工程單戧堤立堵截流水力計(jì)算見(jiàn)表1。

表1 二期工程單戧堤立堵截流水力指標(biāo)計(jì)算比較匯總

2.5 龍口位置及寬度B選擇

按照單戧單向立堵方式進(jìn)占時(shí)，根據(jù)龍口位置及寬度選擇標(biāo)準(zhǔn)，選擇龍口寬度為80m，平均速度5.76m/s，龍口分流量為1003.98m3/s。下游設(shè)置擋水堤，通過(guò)下游龍口攔蓄上游龍口來(lái)水雍高龍口下游水位。擋水堤預(yù)留過(guò)流寬度選擇為120m，條件允許下，過(guò)流寬度縮窄后，可以進(jìn)一步改善圍堰龍口水力學(xué)指標(biāo)。當(dāng)下游擋水堤分流缺口縮窄至90m時(shí)，上游圍堰龍口寬度可以調(diào)整至60m。

2.6 龍口段分區(qū)及材料選擇

2.6.1材料粒徑及重量選擇(見(jiàn)表2)

表2 龍口段截流分區(qū)及材料粒徑計(jì)算 (單戧雙向進(jìn)占)

2.6.2 區(qū)段劃分及拋投料物數(shù)量(表3)

表3 戧堤龍口拋投材料數(shù)量

3 龍口段施工

3.1 龍口段護(hù)底施工

根據(jù)水力計(jì)算結(jié)果，龍口段流速高達(dá)6.47m/s以上，需作相應(yīng)的護(hù)底施工。因下游戧堤不實(shí)現(xiàn)合龍，則只對(duì)上游戧堤龍口段進(jìn)行護(hù)底，初步考慮現(xiàn)澆混凝土平面護(hù)底和預(yù)制擋坎兩種方式，根據(jù)水流條件及實(shí)際施工操作難易程度，選擇合理的施工方式。

圖2 龍口護(hù)底平面示意

混凝土平面護(hù)底主要在圍堰進(jìn)占之前，靠近一期圍堰一側(cè)填筑防滲墻施工平臺(tái)至384.5m高程，填筑長(zhǎng)度100m。防滲墻分為二期圍堰防滲墻(垂直水流方向)及龍口護(hù)底防滲墻(順?biāo)鞣较?，龍口護(hù)底防滲墻連接二期圍堰防滲墻及主體防滲墻，墻厚80cm，采用C25混凝土。防滲墻施工完成后，拆除施工平臺(tái)，河床清理后進(jìn)行混凝土澆筑，混凝土標(biāo)號(hào)為C20，澆筑至高程380.5m。底板混凝土澆筑完成后，進(jìn)行龍口位置梳齒槽施工。梳齒槽采用C20混凝土澆筑，單個(gè)墩體厚度為1m，墩體間距為2m～4m，墩體頂高程為383.00m。梳齒墩采用28#鋼絲繩連接成網(wǎng)狀，利于龍口過(guò)流與拋投料物穩(wěn)定。護(hù)底施工同時(shí)，主體防滲墻下游側(cè)平拋混凝土預(yù)制塊進(jìn)行擋坎護(hù)底施工，主要采用自卸汽車或裝載機(jī)端運(yùn)至戧堤端部，然后用25t汽車吊吊卸在河床中，或用反鏟CAT330C拋投，具體入水點(diǎn)位置以拋石沖距L確定，盡量保證其平鋪整齊穩(wěn)定、落點(diǎn)位置基本準(zhǔn)確，限于汽車吊。

圖3 龍口護(hù)底平面布置

圖4 龍口護(hù)底縱剖面

3.2 龍口截流段施工

龍口護(hù)底完成后，視上游實(shí)際來(lái)水流量“時(shí)勢(shì)截流”，從左至右按龍口分區(qū)特性及料徑大小逐步向前(左岸)推進(jìn)，直至合龍。

截流龍口料物平均運(yùn)距約1.5km，戧堤頂寬24m(下游20m)，設(shè)置3個(gè)卸車點(diǎn)同時(shí)卸料，車輛運(yùn)輸能力按18.0m3/車考慮，拋投強(qiáng)度為90車次/h。

截流戧堤龍口段采用全斷面推進(jìn)和凸出上游挑角兩種進(jìn)占方式，堤頭拋投擬采用直接拋投、集中推運(yùn)拋投和卸料沖砸拋投3種方法。

4 截流實(shí)施特點(diǎn)與難點(diǎn)

4.1 二期工程導(dǎo)流主要采用一期工程已建的泄洪沖砂閘分流宣泄流量，而泄洪沖砂閘過(guò)流高程為383.00m，高出原河床高程378.5m近5m，要求二期上游圍堰戧堤預(yù)進(jìn)占前完成，將水位雍高5m，以滿足較好的分、過(guò)流條件。泄洪沖砂閘分流效果直接影響到截流泄流龍口流量、流速及水深等水力要素，給截流工程增加難度。

4.2 安谷水電站河床為松軟砂礫石或砂卵石層，抗沖刷能力弱，容易被高流速水流沖刷掏空，護(hù)底材料可能全部被沖走，截流拋投材料難以站穩(wěn)腳，穩(wěn)定性差、沖距大、流失量大，戧堤容易坍塌，臨時(shí)裹頭保護(hù)工程量大，截流風(fēng)險(xiǎn)大。

4.3 截流流量主要受上游銅街子電站、沙灣電站發(fā)電調(diào)蓄能力影響，枯期時(shí)最大下泄流量為2200m3/s，截流期間的施工導(dǎo)流直接影響施工道路布置及進(jìn)占方向，需及時(shí)了解上游已建電站的發(fā)電運(yùn)行及來(lái)水情況，合理選擇適當(dāng)流量，使截流材料備料合理。在條件允許的情況下，截流過(guò)程中建議通過(guò)水庫(kù)調(diào)度協(xié)調(diào)上游電站攔蓄上游來(lái)水，減少發(fā)電機(jī)組數(shù)量，降低上游來(lái)水流量及截流難度。

4.4 限于附近區(qū)域大塊石料物(d≥0.4m)較少，而二期截流工程所需的大塊石及特殊料物較多，目前僅能高成本投入加工鋼筋籠、預(yù)制榪槎體等特殊料。可見(jiàn)，截流混凝土有用料場(chǎng)地規(guī)劃困難，占地范圍廣，場(chǎng)地平整、臨建設(shè)施輔助工程量巨大，準(zhǔn)備工作工程量大，施工成本高。

5 結(jié)語(yǔ)

安谷水電站二期截流在2014年1月全面完成。實(shí)際截流過(guò)程中針對(duì)該工程截流的特點(diǎn)、難點(diǎn)，分別采取了利用主體副壩和圍堰防滲墻、填筑擋水堤、設(shè)置梳齒護(hù)底、合理利用上游電站調(diào)節(jié)水位等特殊技術(shù)措施，成功完成了二期截流施工任務(wù)。