徐凱
(貴州黔水工程監(jiān)理有限責任公司,貴州 貴陽 550002)
過水灣水庫位于思南縣寬坪鄉(xiāng)水田灣寨,距思南縣城約56 km、距寬坪鄉(xiāng)4 km,水庫工程任務為灌溉、供水兼有發(fā)電功能。灌區(qū)范圍主要是寬坪鄉(xiāng)、亭子壩鄉(xiāng)、胡家灣鄉(xiāng)、許家壩鎮(zhèn)、張家寨鎮(zhèn)、楓蕓鄉(xiāng)。供水主要為6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)及灌區(qū)沿線農村提供水源。
水庫大壩位于楊家河中下游水田灣村約1 km河段段,壩型為C15常態(tài)混凝土單曲拱壩。大壩樞紐由水庫大壩、壩頂溢流表孔、放空底孔、發(fā)電取水埋管、發(fā)電廠房等主要建筑物組成。
水庫規(guī)模為中型,工程等別為Ⅲ等,興利庫容777萬m3,總庫容為1 200萬m3。水庫正常蓄水位678.00 m,死水位662.00 m,壩頂高程681.00 m,采用C15常態(tài)混凝土單曲拱壩,最大壩高50.00 m,壩頂寬5.00 m,最大壩底寬17.70 m,壩頂長度183.80 m。壩基置于弱風化基巖中、下部,建基面最低高程631.00 m,中心線方位角為NE49.00°,左岸頂拱半徑95 m,右岸頂拱半徑100 m。
溢流表孔位于壩頂中部靠右,采用閘門控制溢流,壩頂表孔前緣凈寬18 m,堰頂高程為670 m,分3孔,分別設6 m×8 m弧形鋼閘門,采用挑流消能。最大下泄流量為1 070 m3/s。
放空底孔靠溢流壩左側布置,進口高程為650.00 m,進口斷面為2.50 m×3.00 m(寬×高),出口設置弧形工作閘門,出口斷面為2.50 m×2.50 m(寬×高)。底孔全長33.91 m,其中進口段長7.45 m,孔身段長16.64 m,壓坡段長2.50 m,出口段長9.82 m。
壓力鋼管布置在大壩樁號0+118.81 m處,管徑1.90 m,管口底部高程654.75 m,壓力鋼管樁號0+013.01 m出設環(huán)境水支管(DN300),灌溉放水管位于樁號0+187.00 m處,設置有末端錐形閥,通過岔管引水至發(fā)電廠房,蝶閥控制發(fā)電引水流量。
主廠房為地面式廠房,電站裝機臺數(shù)為2臺,單機容量600 kW,年發(fā)電量為373.20萬kW·h。安裝間高程為647.80 m,采用臥式機組,水輪機安裝高程642.30 m,主廠房尺寸為(長×寬×高)32.24 m×12.70 m×22.20 m。其中安裝間長8.87 m,機組間距10.00 m,副廠房布置于主廠房后,尺寸(長×寬×高)25.78 m×7.32 m×5.50 m。
壩頂交通橋分為5跨,其中溢洪道頂部有3跨(凈寬6 m),壩頂與表孔連接左、右各1跨(最大凈跨為13.63 m),交通橋單梁高為1.20 m、寬為0.60 m,最長的梁體(13.63 m)單重約25 t。
對溢洪道上部3跨交通橋的施工,因在溢洪道的挑流段上部,可直接將挑流段作為腳手架的支撐區(qū)域,因此采用了常規(guī)的“搭設鋼管腳手架支撐+現(xiàn)澆”的方式進行施工。本項目的最大施工難點在于溢洪道左、右兩端與壩頂連接梁的施工,對此,參建各方共同擬定了以下幾種施工方案進行了比選:
壩頂交通橋的平面布置如圖1所示。
圖1 大壩壩頂交通橋圖
該方案在現(xiàn)場存在較多的問題導致實施難度很大,左跨連接梁下部是底孔出口弧門啟閉機室,影響腳手架的搭設;右跨連接梁下部在施工期還未施工護坦,很多上游原圍堰沖積下來的淤渣,很難找到腳手架的支撐點。因此,此方案可行性被否定。
該方案相對施工方便,但由于左、右兩跨下游側的梁重量約25 t,要想吊裝,必須考慮50 t以上的汽車吊才能實施。經與吊車租賃方聯(lián)系,得知50 t汽車吊支腿全部門伸開后長度約7 m,現(xiàn)場壩頂最大寬度僅為5 m,不能滿足汽車吊作業(yè)的工作面,因此,本方案也被否定。
筆者在原參與的工程施工單位采用過,即采用若干貝雷架連接成一體跨于橋上部,貝雷架下焊接若干鋼筋吊住形成一個工作平臺,將梁底模安裝于工作平臺上,再制作鋼筋、澆筑混凝土。但相對安全風險較大,主要表現(xiàn)在:施工前必須復核貝雷架、吊拉鋼筋的荷載能否滿足要求;在澆筑混凝土過程中必須控制入倉強度;澆筑混凝土過程中必須采用測量儀器觀察貝雷架的撓度變化。經過討論,由于現(xiàn)場施工單位未實施過,安全風險不可控,因此,只能否定方案。
先將梁在壩頂上預制完成,龍門架采用“工”字鋼焊接組裝而成,龍門架下部焊接一支座,支座下部有可移動的滾,龍門架上部掛手拉葫蘆,龍門架共制作2個。經過討論,結合現(xiàn)場條件一致認為方案可行,決定采用方案進行施工。
因大壩上壩公路在左岸,為了便于施工,預制梁的場地選擇在左岸壩頂,吊裝也先實施左岸的連接橋。待2個龍門架制作完成后,先將梁由兩端吊起,然后緩慢移動梁一側通過左岸閘墩到安裝臺口,另外一側配合移動到壩頂預留臺口位置,到達設計位置后,緩慢將梁下放到臺口內就位。以此類推,依次將左岸連接橋的3根梁安放于臺口后,再綁扎橋面鋼筋澆筑混凝土。
待中間跨溢洪道3孔的交通橋澆筑完成形成施工通道后,再吊裝右岸連接橋的3根梁,再施工橋面混凝土。
過水灣壩頂交通橋的施工,在確保安全的前提下很順利的實施完成,是參建各方集思廣益的成果。通過過水灣壩頂交通橋的施工,為后續(xù)類似項目特別是中小型水利工程再遇到此類設計方案的施工又提供了一個可選方案,很有借鑒經驗和參考價值。