宋萬錄

大灘子水庫工程可研階段施工組織設(shè)計(jì)研究

宋萬錄

（貴州新中水工程有限公司 貴州貴陽 550002）

大灘子水庫工程可研設(shè)計(jì)階段，對(duì)施工組織設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了深入論證分析，提出了合理的施工導(dǎo)流方式、導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)方案。工程采用全段圍堰、隧洞過流的導(dǎo)流方式，施工總布置分為大壩施工區(qū)和施工管理營區(qū)2個(gè)施工區(qū)。施工組織設(shè)計(jì)中還對(duì)主體工程施工、施工交通運(yùn)輸、施工總布置、施工用地規(guī)劃、施工總進(jìn)度等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。擬定施工總工期為19個(gè)月，工程靜態(tài)總投資6028萬元。

大灘子水庫 施工組織設(shè)計(jì) 導(dǎo)流隧洞

大灘子水庫位于水城縣龍場鄉(xiāng)韓家溝，韓家溝小河屬于珠江流域北盤江水系二級(jí)支流，一級(jí)支流為雨灣河。壩址位于韓家溝河中游河段的波梭座河段，壩址以上集水面積6.2km2。工程區(qū)距水城縣城區(qū)120km，距離龍場鄉(xiāng)約10km，壩址右壩肩岸坡有鄉(xiāng)村公路通過。工程任務(wù)以灌溉為主，兼顧人畜飲水。水庫壩址以上集水面積6.2km，庫區(qū)回水長1.22km，正常蓄水位1781.0m，總庫容144萬m3。建設(shè)期19個(gè)月，工程靜態(tài)總投資6028萬元。

1 施工導(dǎo)流

工程為小(1)型水庫，工程等別為Ⅳ等，主要建筑物為4級(jí)，導(dǎo)流建筑物為5級(jí)，根據(jù)工程實(shí)際，導(dǎo)流建筑物按5年一遇（P=20%）洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，選擇的導(dǎo)流時(shí)段為11～4月相應(yīng)導(dǎo)流流量為Q=10.8 m3/s，采用全段圍堰、隧洞過流的導(dǎo)流方式。施工度汛標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇（P=10%），相應(yīng)的度汛流量Q=65.6m3/s。大壩施工度汛利用導(dǎo)流洞、大壩沖沙放空底孔及壩面過水的聯(lián)合度汛方式。

1.1導(dǎo)流方式

由于壩址位于韓家溝河中游河段的波梭座河段，河床狹窄。若采用分期圍堰、明渠導(dǎo)流方式，施工難度較大，施工場面也難以開展，另外，壩基開挖對(duì)縱向圍堰穩(wěn)定、滲漏等影響大。因此，從施工技術(shù)和施工地形條件上不適宜采用分期導(dǎo)流方案。結(jié)合壩址位置地質(zhì)地形條件、主體建筑施工時(shí)段、施工工藝等，確定采用全段圍堰、隧洞過流的導(dǎo)流方式。

1.2導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)

導(dǎo)流洞布置于右岸，導(dǎo)流洞長138.13m，斷面為城門洞型。上游圍堰處河床底高程1752.0m，上游圍堰頂高程1755.0m，堰頂長度29.99m，最大堰高3.0m，頂寬3.0m，迎水面和背水面坡度均為1：1.75。下游圍堰處河床底高程1744.0m，堰頂高程為1746.5m，堰頂長度12.28m，最大堰高3.0m，頂寬3.0m，迎水面和背水面坡度均為1：1.75。

2 主體工程施工27

2.1大壩施工

擋水壩為C15外摻MgO混凝土雙曲拱壩。大壩主要工程量為：土石方開挖約1.65萬m3，壩體C15混凝土約1.68萬m3，墊層C15混凝土約0.19萬m3，閘墩C20混凝土約0.019萬m3，帷幕灌漿900/650（有效/無效）m，固結(jié)灌漿600m，鋼筋4.5t。

2.1.1 大壩基礎(chǔ)開挖

大壩基礎(chǔ)開挖主要是壩肩及壩基土石方開挖，由于壩肩地形陡峻，為保證壩肩開挖邊坡穩(wěn)定，壩肩石方開挖主要采用手風(fēng)鉆造孔，人工裝藥、周邊孔光面爆破的施工方式，開挖采用自上而下分層梯段爆破的作業(yè)程序。根據(jù)壩肩實(shí)際地形情況，壩肩開挖采取小梯段多循環(huán)的開挖方法，開挖臺(tái)階高控制4～6m。壩肩1760m高程以上的開挖廢碴由人工清至河床后，再由挖掘機(jī)裝15t自卸汽車運(yùn)輸至工程指定棄碴場。壩肩1760m高程以下開挖廢碴直接由挖掘機(jī)裝15t自卸汽車運(yùn)輸至工程指定棄碴場。壩基大體積開挖采用潛孔鉆造孔，壩基預(yù)留1.0 m保護(hù)層后一次爆破成型，壩基開挖周邊孔采取預(yù)裂爆破，以保證壩基邊坡完整、穩(wěn)定。

2.1.2 壩基處理

（1）固結(jié)灌漿：主要為河床壩基段及兩壩肩的固結(jié)灌漿，河床段壩基固結(jié)灌漿在墊層混凝土澆筑完成后集中進(jìn)行。壩肩固結(jié)灌漿與壩肩混凝土澆筑同步進(jìn)行。固結(jié)灌漿孔采用100型回轉(zhuǎn)鉆機(jī)造孔，灌漿統(tǒng)一由布置于右岸原公路旁的制漿站集中拌制。為抑制地表抬動(dòng)和地面冒漿，固接灌漿須在相應(yīng)壩段混凝土澆筑完成并達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，才能進(jìn)行。

（2）帷幕灌漿：在墊層混凝土澆筑完畢后進(jìn)行，兩岸坡段帷幕灌漿隨壩體上升同步進(jìn)行，兩岸帷幕灌漿在兩岸山坡和山頂上施工。帷幕灌漿孔采用100型回轉(zhuǎn)鉆機(jī)造孔，河床段和右岸灌注漿液由布置在右岸原公路旁的制漿站集中拌制。左岸灌漿由布置在右岸原公路旁的制漿站集中拌制后，采用高壓灌漿泵把水泥漿輸送到左岸制漿站，經(jīng)左岸制漿站重新攪拌后進(jìn)行灌漿。

2.1.3 壩體混凝土施工

基礎(chǔ)開挖到建基面高程，通過驗(yàn)收合格并簽證后，即可進(jìn)行混凝土澆筑。壩體混凝土施工工序?yàn)椋簻y(cè)量放樣→基礎(chǔ)及縫面處理→混凝土拌制→模板工程→分層分塊→混凝土水平及垂直運(yùn)輸→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)→混凝土施工質(zhì)量控制措施→大壩誘導(dǎo)縫灌漿。

壩體混凝土澆筑前先檢測(cè)模板及建基面是否滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，在處理符合規(guī)范要求的基礎(chǔ)面上鋪一層2～3cm厚砂漿，混凝土運(yùn)輸入倉時(shí)鋪筑層厚控制在500mm左右，并保持倉面混凝土均勻上升，鋪筑層間歇時(shí)間應(yīng)不超過2h，并由人工用φ100型高頻振搗器振搗密實(shí)?；炷翝仓?2～18h后即進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，連續(xù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間為28d左右。新澆筑的混凝土體在低溫(0～2℃)環(huán)境下，采用草墊、乙烯泡沫墊、麻袋布?jí)|等保溫材料覆蓋，同時(shí)停止下一層混凝土澆筑，對(duì)剛澆筑的倉面用潮濕的麻袋覆蓋養(yǎng)護(hù)。雨季施工時(shí)，為防止混凝土膠體因雨水造成流失，運(yùn)輸工具應(yīng)設(shè)防雨措施。混凝土上壩并澆筑成型后遇到降雨時(shí)，應(yīng)采用篷布或彩條布遮蓋，避免漿體流失影響新澆筑混凝土層間膠結(jié)質(zhì)量。

為保證灌漿質(zhì)量，大壩誘導(dǎo)縫灌漿過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)質(zhì)量控制要點(diǎn)：（1）誘導(dǎo)縫灌漿盒應(yīng)與壩體混凝土澆筑同步埋設(shè)，灌漿管進(jìn)出口布置在壩體下游壩面；（2）灌漿前應(yīng)試通水，檢查灌漿管是否通暢；（3）誘導(dǎo)縫灌漿根據(jù)設(shè)計(jì)分區(qū)按高程自下而上分層進(jìn)行；（4）各誘導(dǎo)縫兩側(cè)壩體混凝土的溫度都必須達(dá)到設(shè)計(jì)的封拱溫度才能灌注漿液；（5）誘導(dǎo)縫張開度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方能灌注，若縫面張開度較小時(shí)，應(yīng)采取化學(xué)灌漿或其它措施進(jìn)行灌注；（6）灌漿過程因故被迫中斷，應(yīng)立即用清水沖洗，保持灌漿系統(tǒng)暢通；（7）在灌漿終孔后，應(yīng)對(duì)灌漿管進(jìn)行清洗，以備后續(xù)重復(fù)施灌；（8）灌漿質(zhì)量檢查以分析資料為主，結(jié)合鉆孔取芯、槽檢等質(zhì)量檢測(cè)成果進(jìn)行綜合評(píng)定。

2.2取水口施工

取水口施工主要包括基礎(chǔ)土石方開挖、C15埋石混凝土施工、C20井筒混凝土施工、C20鋼管混凝土及C20上部板梁混凝土施工等。取水口基礎(chǔ)石方開挖采用人工持手風(fēng)鉆造孔，人工裝藥并實(shí)施光面爆破，爆碴由人工用手推膠輪車直接棄置河床，然后與壩基開挖工程廢碴一道由自卸汽車運(yùn)至指定棄碴場堆放。取水口閘門井混凝土施工時(shí)，采用人工搭設(shè)腳手架，人工立鋼模板，模板加固工藝為內(nèi)拉內(nèi)撐方式?；炷寥雮}運(yùn)輸由自卸汽車經(jīng)下游右岸新建至基坑公路運(yùn)到塔吊附近后，由塔吊直接吊運(yùn)入倉?；炷敛捎萌斯こ?0型振搗棒振搗密實(shí)，人工灑水養(yǎng)護(hù)。啟閉排架混凝土由布置在大壩下游的塔吊完成垂直運(yùn)輸，人工入倉，人工持50型振搗棒振搗密實(shí)，混凝土成型后人工灑水養(yǎng)護(hù)。

3 施工交通運(yùn)輸

3.1對(duì)外交通運(yùn)輸

工程距離都龍場鄉(xiāng)10 km，距縣城120km。有至龍場鄉(xiāng)的通鄉(xiāng)油路及鄉(xiāng)村泥結(jié)石公路進(jìn)入工程區(qū)，有泥結(jié)石鄉(xiāng)村公路至蘭花箐石料場區(qū)，能滿足工程設(shè)備、材料等對(duì)外運(yùn)輸要求。

3.2場內(nèi)交通運(yùn)輸

根據(jù)工程實(shí)際地形條件，為滿足主體工程施工，需在大壩下游導(dǎo)流洞出口修建下基坑公路進(jìn)大壩基坑，作大壩下部混凝土澆筑使用；然后從下游下基坑道路修建300m施工臨時(shí)道路至導(dǎo)流洞上游進(jìn)口，開挖料可從右岸運(yùn)至上游碴場堆放；出碴可從下游沿右岸新建臨時(shí)公路、新建永久上壩公路和原至龍場鄉(xiāng)公路約3500m到棄碴場堆放。

4 施工布置與施工用地規(guī)劃

4.1施工總布置

根據(jù)工程樞紐布置特點(diǎn)，施工布置分為大壩施工區(qū)和施工管理營區(qū)。

（1）壩區(qū)：壩區(qū)施工布置主要是大壩、取水口和底孔的施工。壩區(qū)混凝土由布置于大壩上游右岸原公路旁的拌合站集中拌制。在大壩下游右岸布置1臺(tái)80t.m塔吊，承擔(dān)大壩混凝土澆筑及上壩材料垂直運(yùn)輸任務(wù)；在拌和站附近沿公路因地制宜布置水泥、粉煤灰倉庫、加工廠、倉庫等輔助企業(yè)。

（2）沙石料場施工區(qū)：砂石料采用外購蘭花箐已建好的兩個(gè)料場，現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備經(jīng)改造后能滿足工程砂石料生產(chǎn)要求。

（3）施工管理營區(qū)：施工管理營區(qū)布置于大壩下游右岸約200m山坡外側(cè)地形較寬緩處，主要布置有施工單位臨時(shí)生活區(qū)、施工單位辦公區(qū)、項(xiàng)目管理單位及業(yè)主單位臨時(shí)辦公區(qū)等設(shè)施。施工單位臨時(shí)生活區(qū)在工程竣工后，需全部拆除，并進(jìn)行綠化。

（4）棄碴場：棄碴場布置于大壩上游約3500m的原公路邊沖溝內(nèi)，在水庫正常蓄水位1781m高程以上。碴場面積約4000m2，容量2.0萬m3，能滿足工程大壩施工區(qū)所有棄碴堆放要求。為了確保棄碴場不產(chǎn)生水土流失和對(duì)水庫水質(zhì)造成污染，該棄碴場應(yīng)作漿砌石擋墻攔擋，并作好排水措施。

混凝土拌合系統(tǒng)布置在大壩上游右岸原公路旁，在大壩上游直線距離約200m處的拌合站集中拌制，主要為擋水壩、取水口、底孔提供混凝土。拌合站由2臺(tái)JS750型強(qiáng)制式拌合機(jī)組成，系統(tǒng)生產(chǎn)能力為70m3/h；臨時(shí)工程混凝土由1臺(tái)可移動(dòng)的JZM350自落式拌合機(jī)拌制。

4.2施工用地規(guī)劃

工程用地主要包括樞紐占地、導(dǎo)流工程占地、施工輔助企業(yè)臨時(shí)占地、施工營地臨時(shí)占地、公路臨時(shí)占地以及施工影響占地等。工程總占地為80.2畝，其中永久占地16.5畝，臨時(shí)占地63.7畝。水庫淹沒面積146.2畝。工程施工輔助企業(yè)占地面積為3200m2，輔助企業(yè)房屋主要采用磚混石棉瓦結(jié)構(gòu)；施工營地占地面積為2100 m2，住房結(jié)構(gòu)為磚瓦結(jié)構(gòu)。棄碴場占地4000 m2。

5 施工總進(jìn)度

工程總工期為19個(gè)月，其中施工準(zhǔn)備期為2.7個(gè)月，主體工程施工期為15.3個(gè)月，完建期為1個(gè)月，主要控制節(jié)點(diǎn)工期如下：

（1）施工準(zhǔn)備自第一年8月1日起到當(dāng)年12月上旬完成。第一年11月25日大壩截流；

（2）大壩土石方開挖自第一年10月20日起，到當(dāng)年12月底完成；主體工程第二年9月上旬完成。水庫在第二年10月底開始蓄水；

（3）取水口基礎(chǔ)開挖自第二年1月10日起，到當(dāng)年6月上旬全部結(jié)束；

（4）底孔基礎(chǔ)開挖自第二年1月10日起，到當(dāng)年6月上旬全部結(jié)束。

6 結(jié)束語

大灘子水庫工程承擔(dān)的任務(wù)以灌溉為主，兼顧人畜飲水。經(jīng)過精心施工組織設(shè)計(jì)、合理選擇施工導(dǎo)流方案和主體工程施工技術(shù)、優(yōu)化施工總體布置和用地規(guī)劃、詳細(xì)準(zhǔn)確的施工總進(jìn)度安排，能夠確保水庫工程施工的每一道工序的合理安排和良好銜接，對(duì)工程建設(shè)起著良好的指導(dǎo)作用，為后續(xù)工程安全可靠、節(jié)能經(jīng)濟(jì)的高效施工夯實(shí)了基礎(chǔ)。

1. 張震.廣志水庫施工組織設(shè)計(jì)實(shí)例分析[J].施工組織設(shè)計(jì),2012,(07):40-42.

2. 黨立本.石頭河土石壩施工組織設(shè)計(jì)概要[J].山西水利,2004,(06):115-125.

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.03.027

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1672-2469（2014）03-0076-03

宋萬錄（1977年—），男，工程師。