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第章施工导流和水流控制
33.1自然条件XX水电站位于XX江一级支流XX河中下游XX河流域属于XX盆地亚热带湿润气候区,夏季极易降暴雨69月降雨量占全年降水量的
62.5%o径流主要是降雨补给,历〜年径流的年内变化较大,汛期枯期分明,每年6月初进入汛期,到10月末汛期结束年径流主要集中在汛期,6月至10月径流量占全年径流总量66%;枯水期仅占全年总水量的34除年最枯流量一般出现在12月份〜XX河流域洪水主要由暴雨形成,洪水特性与暴雨特性、流域的自然地理条件密切相关XX河流域暴雨具有笼罩面积小、历时短、强度大的特点洪水峰顶持续时间不长,一次洪水过程历时12日〜在孔坪站频率计算成果修正到XX坝址,得到XX电站的施工设计洪水成果XX电站天然情况下施工设计洪水成果如表9-1所示表9-1XX电站天然情况下施工设计洪水成果表单位m/s时段洪水频率
11.6-
3.
2511.6~
4.
2511.
65.
2510.
64.
251.1~
12.31〜〜10%260512596543285020%1863644684052250坝、厂址水位流量关系如表9-2所示表9-2三台坝址水位流量关系简表序号水位流量序号水位流量
16690.
7713681146026706.
09146821850367116.
3156832400467233.
8166842950567355.
6176853590667489.01868641807675140196874880867623520688558096773932168963701067855122690715011679779236918020126801070XX水电站工程区位于川西平原西部边缘山区,坝址区出露地层为砂页岩,多属软岩类,坝址所处河段河谷较宽阔,岩体风化强烈,岸坡松散堆积物广布河床砂卵砾石层厚24m,下付为J2s泥岩夹砂岩,强风化〜二期围堰拆除
3.
8.
2.1上、下游土石围堰的拆除二期上、下游围堰结束挡水任务后,于XX年4月25日开始进行二期上、下游围堰堰体的拆除施工,XX年4月底前拆除完成拆除时,利用PC300型液压反铲分别从上、下游围堰与纵向围堰相接处向堰头方向进行拆除采用从上向下、边退边挖的方式,最后退挖至右岸岸坡将二期施工围堰拆除至设计高程围堰拆除弃料用20t自卸汽车运至右岸弃渣场
3.
8.
2.2纵向混凝土围堰的拆除XX年4月26日XX年5月15日进行坝体下游侧纵向混凝土围堰水面以上部位的爆〜破拆除,水面以下堰体混凝土枯水期进行爆破拆除施工拆除采用手风钻钻孔、小药量、分层爆破的方式进行施工围堰拆除弃料由PC300反铲装车、20t自卸汽车由基坑经下游围堰内侧运料右岸渣场坝体上游侧混凝土纵向围堰不进行拆除
3.9导流底孔封堵根据总进度计划安排,在XX年12月20日至XX年1月18日时段内进行导流底孔封堵施工
1.
9.1叠梁门制安XX年12月20日XX年12月21日进行导流底孔叠梁门的安装施工〜
3.
9.2混凝土封堵根据导流底孔结构形式,采用分层浇筑膨胀混凝土的封堵方法,分为4层进行封堵混凝土的施工导流底孔封堵混凝土浇筑时,预埋冷却水管在混凝土浇施工前,对结合面内的原有混凝土进行清除及凿毛混凝土模板依据施工图纸放样的体型轮廓进行支立,模板采用组合钢模板,局部使用木模板浇筑用混凝土由拌和站集中拌制,采用6m,混凝土搅拌运输车运送至左坝肩,卸料在料斗中,用布置在坝上的履带吊吊运料斗,送混凝土至大坝下游,由布置在导流洞出口的HB40混凝土输送泵泵送入仓,采用人工平仓,人工手持050电动插入式振捣器振捣最后一层混凝土浇筑前,预先埋好各种埋件,泵送混凝土入仓,前期人工手持
①50电动插入式振捣器振捣密实,最后用混凝土封堵顶拱,完成混凝土的浇筑工作
4.
9.3灌浆施工XX年2月底,进行导流底孔混凝土的灌浆施工
3.10基坑排水
3.
10.1基坑排水设计估计初期残留于一期工程围堰基坑内的积水量为400m3,初期残留于二期工程围堰基坑内的积水量为320nl3基坑初期排水方式以2台IS100-65-200清水泵(理论流量100m3/h,实际流量70m3/h)直接从围堰排出,辅助1台污水泵排水,可满足施工要求,最大经常性排水强度为80m3/ho基坑经常性排水主要是排除基坑施工过程中从围堰、地基渗透进入基坑的渗水、施工生产废水或降雨积水等施工期基坑最大经常性排水强度为50m3/h,利用2台IS100-65-200清水泵间断抽水可满足排水要求一期排水时段为XX年12月15日XX〜年4月25日;二期排水时段为XX年10月15日XX年4月25日〜排水泵站布置原则尽量做到扬程低,基础牢固,且不妨碍基坑开挖、混凝土浇筑及其它工序施工排水泵坑随开挖、护岸施工进度,结合基坑高程情况,分别于相应部位设置
3.
10.2基坑排水强度及设备选择表基坑排水强度及设备如表9-4所示表9-4基坑排水设备汇总表排水时段一期围堰施工期排水二期围堰施工期排水项目初期经常性初期经常性排水强度(n)3/h)80508050排水历时(d)11314191水泵型号水泵数量(台)IS100-65-20021212PW
11113.11施工期防洪渡汛⑴加强与业主防汛指挥部的联系,作好汛前水文预报工作,制订切实可行的防洪预案⑵施工期间应加强与上游水文站的联系工作,随时关注上游河道来水情况及水位变化情况,根据水情预报情况及时采取相应安全措施,避免可能造成的人员和财产损失⑶严格按照招标文件的控制性施工进度进行施工,确保围堰高程满足安全渡汛的形象面貌要求,以保证基坑内主体工程的施工正常进行⑷严格按招标文件规定工期进行围堰施工按照经监理部门审批的方案进行围堰施工,严格控制围堰填筑范围,不过多侵占河道⑸汛前随时了解掌握水情情况,检查堰体渗流及迎水面堰面冲刷情况,针对出现的问题及时反馈并做好处理工作⑹为防止施工期超标洪水造成的损失,在上游施工围堰堰顶及纵向围堰上游部分增设粘土编织袋子堰⑺准备充足的粘土、块石和编织袋等防汛物资,以备发生超标洪水时进行防洪抢险⑻根据水情预报及时作好施工机械撤离工作,及时将围堰基坑内重要物资材料等撤离转移到安全地带⑼汛前完成围堰的拆除,清理河道,保证汛期水流畅通
3.12导流工程施工机械设备表导流工程施工机械设备表详见表9-5o表9-5导流工程施工机械设备表序号名称规格单位数量备注1液压反铲PC300台2利用开挖设备,不包括2装载机WA380台1河道清理机械3自卸汽车20t辆64液压反铲EX300台15移动式搅拌机JDY350台16振动碾
13.5t辆
13.13引用规程及规范⑴《防洪标准》GB50201-94;⑵《水利水电建设工程验收规范》SL223-1999;⑶《水利水电工程施工导流设计导则》DL/T5123-2000;4其它相关标准及规程规范岩体厚25m,其表层松散堆积物级强风化岩体,结构松散,承载力低,变〜性模量小
3.2导流方案一期枯期先围左岸,利用缩窄后的右岸河床导流;一期汛期截流后第一个汛期,左岸大坝挡水,右岸缩窄后的河床导流,汛期五年一遇洪水时,相应流量为2250nlVs,上游最高水位为EL.
682.35m二期枯期围右岸,利用左岸大坝导流底孔导流;二期汛期截流后第二个汛期,大坝挡水,导流底孔导流,汛期十年一遇洪水时,相应流量为2850m3/s,上游最高水位为EL.
686.95m本标施工导流和水流控制工程项目包括⑴坝址区的导流和截流;⑵坝址区上、下游围堰和纵向围堰;⑶导流底孔;⑷坝址区安全度汛和防护工程;⑸大坝基坑排水;⑹导流建筑物的拆除;⑺导流建筑物下闸和封堵;
3.3导流标准XX水电站工程属于III等工程,主要永久性建筑物为3级,相应的导流建筑物为5级枯期导流时段为10月6日至次年4月25日,按枯期十年一遇洪水,相应的导流设计流量为Q=543n/s;一期汛期,按汛期五年一遇洪水时,相应的导流设计流量为2250m%;二期汛期,按汛期十年一遇洪水时,相应的导流设计流量为2850mVs
3.4施工导流及水流控制工程进度控制时限⑴XX年12月3日,开始施工一期围堰;⑵XX年12月15日,俄堤截流;⑶XX年4月25日,完成纵向混凝土围堰施工;4XX年9月20日至10月31日完成二期上、下游围堰施工;⑸XX年n月初,二期围堰闭气,基坑抽排水;6XX年12月20日至XX年1月18日导流底孔下闸封堵
3.5导流建筑物布置及主要工程特性
3.
5.
15.1导流建筑物布置本工程一期枯期导流工程为利用左岸上、下游围堰及纵向围堰挡水,右岸河床导流,进行基坑内主体及二期纵向围堰混凝土的施工;二期枯期导流工程为利用右岸上、下游围堰及纵向混凝土围堰挡水,大坝导流底孔导流,进行基坑内主体工程施工
3.
5.2导流建筑物设计根据本工程自然条件及布置特点,本着就地取材、经济合理原则,一期上、下游围堰及二期上、下游围堰结构形式采用土石围堰;一期纵向围堰结构形式采用竹笼围堰;二期纵向围堰结构形式采用混凝土围堰一期围堰挡水标准为枯期十年一遇洪水,导流设计流量Q=543m3/s,根据招标文件提供的水文资料,相应一期上、下游水位分别为EL.
679.20m和EL.
677.50nl由此,一期上、下游围堰堰顶高程分别为EL.
679.70m和EL.
678.00m,纵向围堰堰顶高程为EL.
678.00m EL.
679.70m〜二期围堰挡水标准为枯期十年一遇洪水,导流设计流量Q=543m3/s,相应二期上、下游水位分别为EL.
682.50m和EL.
677.50m,二期上、下游施工围堰堰顶高程分别为EL.
683.00m和EL.
678.00m,纵向围堰堰顶高程为EL.
678.00m EL.
683.00m〜一期纵向围堰为竹石笼围堰,围堰轴线长为145m,围堰顶宽均为4m,堰体迎水面与背水面边坡坡比均为1:
0.4,堰基采用粘土截水墙防渗,堰体采用粘土心墙防渗二期纵向围堰为混凝土结构形式,围堰轴线长123m,顶宽为1m,堰体背水侧坡比为
10.6,围堰基础置于基岩或主体混凝土上一期上、下游围堰及二期上、下游围堰为土石围堰,围堰顶宽均为4m,堰体迎水面与背水面边坡坡比均为1:
1.5一期上、下游围堰轴线长分别为78nl和73m;二期上、下游围堰轴线长分别为69nl和56m堰基采用粘土截水墙防渗,堰体采用粘土心墙防渗
一、二期围堰具体位置及其结构形式详见投标文件附图《一期施工导流平面布置图》、《一期围堰结构图》、《二期施工导流平面布置图》及《二期围堰结构图》
3.
5.3导流建筑物主要工程特性和工程量导流建筑物主要工程特性及其工程量见表9-3所示表9-3导流建筑物主要工程特性表建筑物设计流量挡水标准防渗形式导流建筑物名称级别m3/s堰」灾高程m一期围堰上游围堰
679.70下游围堰
678.00粘土截水墙
678.
00679.〜纵向围堰V
10.6-42554370+粘土心墙二期围堰上游围堰
683.00下游围堰
678.
00678.纵向围堰混凝土00-
683.00导流建筑物工程量表导流施工工程量详见表9-4所示表9-4导流施工工程量统计表一期围堰二期围堰项目单位上游围纵向围下游围上游围纵向堰堰堰堰围堰下游围堰右岸河道清理m315000土石填筑m31209048096302049005770土石竹笼m:!032900000粘土心墙m36206705805250435粘土回填m36003005001000110粘土编织袋m305200000堰体沙卵石m331004003000260填筑排水沟及集水坑m31603301601500110开挖护坡块石m36242505107600280混凝土围堰m3000084500浆砌块石m300004500-3m70150706612450土石编织袋子堰封堵混凝土ID30001638叠梁门制安项0001灌浆项000010土石方m3143145660116902224006910混凝土000057900堰体m:,浆砌块石m300004500拆除
3.6导流建筑物施工
3.
6.1一期导流
3.
6.
1.1施工布置⑴料场一期上、下游围堰堰体填筑所需渣料主要利用左岸边坡开挖土石渣料;纵向围堰堰体填筑所需渣料利用左岸边坡开挖石渣料;粘土截水墙及粘土心墙填筑料取自粘土料场⑵施工道路一期上、下游围堰填筑施工分别利用左岸上游施工便道和左岸下游施工便道下至围堰堰头部位进行填筑施工;纵向围堰填筑施工由左岸施工便道分别经上、下游围堰至施工现场
3.
6.
1.2施工程序a、右岸河道清理及纵向围堰施工根据总进度要求,XX年12月3日XX年12月13日开始进行右岸河道的清理,并〜进行纵向围堰的填筑施工原主河床在左岸,最低高程为EL.
669.00m,而河床右岸高程在EL.
675.00m以上,多年12月实测最大月平均流量为
29.9m3/s时,河床水位接近EL.
672.00mo利用反铲清挖高出右岸导流明渠河EL.
672.OOin以上部位的覆盖层及部分强风化岩体开挖弃料利用反铲装车,20t自卸汽车运至渣场竹石龙纵向围堰基础置于EL.
675.00m河床上围堰施工时,利用PC300液压反铲掏槽并回填粘土形成粘土截水墙,并在纵向围堰右侧EL.
672.00m EL.
675.00m范围〜内堆筑大块石用于保护迎水面水流对堰基的冲刷Ob、俄堤截流根据招标文件水文、气象资料和施工总进度安排,XX年12月10日开始进行一期围堰填筑,12月15日俄堤截流,随即进行一期围堰闭气及基坑的抽排水根据工程的实际地形条件和现有设备状况,截流方式选择准备工作简单、造价低廉并有丰富实践经验的立堵进占方式,龙口位置设置在纵向围堰与上游围堰相接处截流设计流量按倒流设计标明应为12月中旬十年一遇旬平均流量,因缺乏资料,暂按1958年2000年间12月最大月平均流量
29.9m3/s为截流设计流量截流时上游〜最高水位为
673.40m,俄堤顶高程为
673.90m俄堤边坡根据经验上游为1L3,下游为1:
1.5,俵堤进占端头边坡为1:
1.5,俄堤顶宽度定为
8.0m龙口位于砂卵石覆盖层上,在截流设计流量
29.9m3/s情况下,水流通过纵向围堰左侧截流时,龙口处最大落差为
1.4m,最大流速为
3.23m/s,采用迎水面抛投粒径D250cm石渣料俄堤预进占及龙口填筑料均取自左岸边坡开挖渣料,截流所需块石料在截流前存放在左岸堰头处,截流时,利用20t自卸汽车从渣场运至施工现场c、围堰填筑待俄堤截流后随即进行一期围堰的加高填筑施工围堰加高施工由纵向围堰中部分别向上、下游方向边退边砌筑的方式进行一期纵向围堰为竹石笼围堰石笼填筑料利用WA380装载机取自左岸边坡开挖石渣料,利用20t自卸汽车运至施工现场,人工编制竹笼、装填块石并摆放就位一期上、下游围堰为土石围堰堰体加高前,利用PC300液压反铲置于俄堤顶部掏槽并回填粘土形成粘土截水墙,河床中部选用EX300长臂反铲进行掏槽然后,在粘土截水墙上部填筑粘土形成粘土心墙粘土心墙与堰体填筑平起施工,粘土心墙与堰体之间砌筑土石编织袋隔离挡墙上、下游围堰易冲刷部位抛投大块石护坡,块石料从开挖弃石料中人工配合PC300反铲捡集并装车,20t自卸汽车运至现场抛投沿堰体内侧利用反铲掏槽形成排水沟,并在下游围堰内侧挖集水坑,围堰渗水汇集后进行抽排
3.
6.2二期导流
3.
6.
3.1施工布置⑴料场二期围堰堰体填筑所需渣料主要利用右岸边坡及引水隧洞开挖土石渣料,粘土截水墙及粘土心墙填筑料取自左岸粘土料场⑵施工道路一期上、下游围堰填筑施工分别右岸2#施工便道和右岸1#施工便道下至二期上、下游围堰堰头部位上堰填筑
3.
6.
2.2施工程序a、导流底孔预留大坝主体混凝土浇筑施工时,在4#坝段预留一导流底孔,导流底孔断面尺寸为7m X9m,孔底高程为EL.
670.00mb、二期纵向围堰二期纵向围堰的施工时段为XX年3月1日XX年4月25日在左岸基坑开挖至基〜岩面及相应部位护坦浇筑完成,即进行二期纵向围堰的浇筑施工该围堰为混凝土结构,其基础置于砂岩或护坦上为便于后期拆除,纵向围堰与主体混凝土之间采用砌筑60cm厚浆砌块石进行分隔纵向围堰结构形式详见附图《二期围堰结构图》混凝土采用拌和站集中拌料、20t自卸汽车运输至施工现场方式进行施工;9m以下部位混凝土浇筑采用EX300型长臂反铲入仓方式,9m以上部位混凝土采用履带吊吊罐入仓方式进行施工;模板采用普通钢模板;混凝土振捣采用680插入式振捣器振捣块石采用外购方式取得,20t自卸汽车运至现场,人工砌筑;砂浆利用JDY350移动式拌和机现场拌制c、能堤截流拟定XX年10月15日二期围堰能堤截流,随后进行二期围堰闭气及基坑抽排水截流选择立堵进占方式,龙口位置设置在混凝土纵向围堰与上游围堰相接处截流设计流量按倒流设计标明应为10月中旬十年一遇旬平均流量,因缺乏资料,暂按1958年2000年间10月最大月平均流量
72.3m3/s为截流设计流量截流时上游最高水位为〜
674.60m,俄堤顶高程为
675.10m俵堤边坡根据经验上游为1L3,下游为1:
1.5,俄堤进占端头边坡为1:
1.5,俄堤顶宽度定为
8.0m在截流设计流量
72.3m3/s情况下,水流通过左侧导流底孔过流截流时,龙口处最大落差为L8m,最大流速为
3.7m/s,采用迎水面抛投粒径DN80cm块石渣料进行进占截流俄堤预进占及龙口填筑料均取自右岸边坡及进水口开挖渣料,截流所需块石料在截流前储放在右岸堰头,截流时,利用PC300液压反铲装车、20t自卸汽车从右岸堰头运至施工现场d、围堰填筑待俄堤截流后随即进行二期上、下游围堰的填筑施工二期上、下游围堰采用土石围堰结构形式,在粘土截水墙上部填筑粘土形成粘土心墙堰体加高填筑料利用右岸基坑及进水口开挖渣料,利用20t自卸汽车直接运至堰头从左向右分层进占铺填,每层铺料厚
0.60m,铺料时不得发生粗颗粒集中现象,力求做到粗细颗粒级配均匀D85推土机平料,
13.5t振动碾振压6遍,振动碾的行驶方向应平行于堰轴线方向,靠岸边碾压不到的地方,可以顺坡方向行驶,最后利用PC300型液压反铲修坡粘土心墙、砂卵石过渡料与堰体填筑平起施工砂砾石过渡料取自河床覆盖层的砂砾料,反滤料滞后堰头10m跟进施工,每层铺料厚
0.30m,即每两层反滤料与一层堰体料平,
13.5t振动碾碾压密实与二期纵向围堰相接部位堰角为洪水易冲刷部位,抛投大块石护坡,块石料从开挖弃石料中人工配合反铲选取,PC300液压反铲装车,20t自卸汽车运至现场抛填分别沿上、下游围堰堰体内侧利用反铲掏槽形成排水沟,围堰渗水汇集至集水坑后进行集中抽排做好上、下游土石围堰防渗体与二期纵向混凝土围堰的接头处理,保证形成封闭的防渗体系
3.
6.3防渗结构的施工
3.
6.
3.1堰基的防渗利用PC300型液压反铲拉槽,粘土跟进回填,形成粘土截水墙
1.
6.
3.2堰体的防渗a、岸坡位置堰体的防渗先在粘土截水墙上部堆筑两道土石编织袋挡墙,预留粘土心墙填筑区;然后在编织袋挡墙内侧填筑粘土形成粘土心墙b、河床水面以下堰体防渗施工先利用PC300型液压反铲置于截流俄堤顶部将俄堤中部的填筑料掏出,回填粘土形成粘土心墙c、河床水面以上堰体防渗施工一期纵向围堰防渗施工采用在粘土截水墙上部先砌筑土石编织袋挡墙,然后填筑粘土形成粘土心墙的方式粘土心墙填筑与围堰堰体的加高平起施工
3.
6.
3.3围堰两岸接头防渗处理上、下游围堰端头和临水岸坡相接,临水岸坡覆盖层利用PC300型液压反铲挖槽后用粘土料回填并夯实,回填部分粘土与粘土心墙完整连接
3.7围堰的保护措施防止施工期河床水流对堰体冲刷造成破坏,围堰的运行维护措施如下⑴对围堰靠近河床水流部位迎水面利用大块石护坡保护,施工结束后需及时清理施工场面,保证河床水流畅通⑵保证围堰在挡水期边坡稳定且防渗性能良好,对渗流情况进行分析,并对土石围堰可能出现的局部沉陷及时进行培高⑶保护好围堰与岸坡接头部位排水设施,采取相应措施,防止雨水冲刷⑷在临近纵向围堰坡脚附近的石方爆破施工中,对临时施工围堰坡脚进行连续观察,发现问题及时报告监理单位,并采取相应处理措施⑸指派专人定期检查围堰运行情况,发现异常情况立即报告监理单位,并及时采取相应措施进行处理
4.8围堰拆除
4.
1.1一期围堰拆除一期围堰结束挡水任务后于XX年4月底拆除完成XX年4月25日开始进行一期围堰堰体的拆除施工利用PC300型液压反铲置于堰顶从上向下,边退边挖,将一期围堰拆除至设计高程拆除施工从纵向施工围堰中部分别向上、下游方向进行,最后经上、下游围堰退挖至左岸岸坡围堰拆除弃料用20t自卸汽车运至左岸弃渣场。