水利水电施工中施工导流和围堰技术分析黄益飘

水利水电施工中施工导流和围堰技术分析黄益飘

广东水电二局股份有限公司广州511340

摘要:文章主要针对水利水电施工中施工导流和围堰技术展开分析,结合具体工程概况,详细研究施工导流与围堰技术,目的在于完善施工导流和围堰技术,提高水利水电工程质量。

关键词:水利水电;土围堰技术;钢板桩围堰技术;施工导流

作为水利水电施工最基本操作,施工导流与围堰技术直接决定水利水电工程质量。水利水电施工准确性与技术的保证,要求施工人员必须正确认识施工导流与围堰技术,探索科学应用的技巧,结合具体工程施工特点,满足工程施工需要,确保水利水电工程在施工周期内顺利完成。

1、工程概况

某高陂水利枢纽工程位于干流、高陂镇上游约5km处。工程以防洪、供水为主,兼顾发电和航运等综合利用,是下游及三角洲防洪、供水的重要控制工程。

工程等级为二等大(2)型,枢纽正常蓄水位为38.0m,100年一遇设计洪水位、1000年一遇校核洪水位均为47.44m;水库调节库容为0.94亿m³,防洪库容为2.673亿m³,总库容为3.656亿m³。

根据坝址处地形条件,一期导流右岸河床扩挖及厂房尾水渠扩挖的底边线至现有岸边台地的距离为20m~70m,5年一遇洪水对应河床处水位为31.5m,洪水位上土石方开挖不受水位影响。31.5m高程以下开挖可以在开挖范围的外侧32.0m高程预留一土埂拦挡江水,待土埂(不透水地层)围护范围内的土石方开挖及砼护坡施工完成后,再采用水下开挖方法进行土埂及土埂外侧32.0m~23.0m高程的土石方开挖。

导流标准5年一遇洪水,施工导流时段为1~3月份,坝址处相应流量Q=2938m3/s,相应原河床闸址水位为H=31.5m。闸址处不同频率不同时段的洪峰流量值见表1。

表1各导流建筑物施工导流控制标准表单位:m3/s

2水利水电工程施工导流

2.1坝址的选择

水利水电工程中,施工导流必须选择适当的坝址,这样才能顺利完成施工导流工作。结合上述案例介绍的水利水电工程情况,一期导流选择在右岸河床扩挖及厂房尾水渠扩挖的底边线至现有岸边台地的距离为20m~70m,这样一来充分利用地形优势,发挥出水利水电工程施工导流的有效性。施工设计过程中,设计人员以及技术负责人员等需要集体对工程位置以及地址条件等进行考察,了解周围环境、自然现象等,这期间注意施工导流的坝址选择,遵循国家相关规定,确定坝址位置[1]。

2.2制定施工导流方案

施工导流方案的制定,目的是确保施工导流工序科学有效的进行,并且规范施工导流技术与明确施工要求等。施工导流方案制定之前,及时到实地加以考察研究,结合水利水电施工具体情况,参考施工工艺、施工设计、施工技术等,制定规范化、科学化以及标准化施工导流方案。

2.3确定施工导流类型

施工导流在不同的工程情况下导流类型具有明显区别。主要包括机械设备强排水、明渠导流、隧洞导流、水工程建筑科学调水、预留土埂等。此工程因为地质条件特殊,所以选择预留土埂导流方式[2]。当然导流期间结合具体情况需要进行水下土石方开挖。面对这种情况,准备好充足的开挖设备,挖渣船、漂浮式钻爆船等,选择与水下爆破匹配的乳化系列炸药。根据现场地质条件特点在开工前进行水下爆破设计及现场试验,选取合理、适用的水下爆破参数,确保开挖施工质量。

3水利水电工程围堰技术

3.1平面布置、堰顶高层

围堰技术应用之前,布置好围堰平面。设计人员整合围堰技术设计需求与施工导流结构,了解动工需要等内容。特别是围堰技术应用之前需要挖基坑,详细勘察施工地理位置与地质条件,确定围堰边坡位置与大小,为平面布置中排水设施、交通运输等提供方便,同时也能够预留出一定的空间为挖基坑创造条件。

堰顶高层设计,取决于水利水电工程导流流量、施工现场情况。只需要帮助施工项目拦截小部分水流,则堰顶高层必须增加,不影响水库的情况下保证水流及时导出。但是如果需要拦截水流范围大,并且围堰方向为纵向,则必须计算水流设计流量,绘制水面曲线,尽量将堰顶设计层梯形,保持堰顶高层上下游一致[3]。

3.2堰体施工

3.2.1进行混合料填筑,采取分层填筑方式,设定每层厚度50cm。以PC200反铲挖装土石混合料搭配D80推土机,将填筑材料用碾压机压实。随即进行防渗墙砌筑,长度为6.8m,其中土石混合料选择标准中,要求粒径必须<15cm。防渗墙施工中,需提前进行先导孔施工,布置好孔位,距离15cm,控制钻孔的直径,开孔、终孔分别为91mm、76mm,孔深1m。

3.2.2槽孔建造。槽孔建造劈槽方法以“钻劈法”为主,利用冲击钻机,安装实心钻头,进行副孔开凿,以空心钻头进行小孔开凿,将孔槽循环冲洗。根据工程介绍,一期槽段理想长度为4.8m,二期理想长度提升到6.8m。接头孔钻孔,必须在混凝土浇筑时间超出36小时之后进行,确定好具体间隔时间。随即清洗槽孔,对槽孔进行验收。

3.3配置固壁泥浆

固壁泥浆的配置,首先选择泥浆材料,以膨润土泥浆为主,严格按照《钻进液用膨润土》标准,选择适合的商用在膨润土泥浆。其次搅拌泥浆,搅拌机以ZJ-800L高速搅拌机为主,添加适当水与外加剂,具体外加剂主要为CMC、聚丙烯酰胺、纯碱等,随即加入膨润土,控制好加入的质量。进行搅拌实验,实验控制时间为7min。泥浆搅拌过程中,必须随时检测不同时间比重的变化,粘度的变化。尤其是新泥浆,搅拌均匀之后静置24h,抽样检测。

3.4混凝土浇筑

混凝土浇筑中,控制好浇筑的速度,尽量将浇筑时间缩到最短,有效预防混凝土顶面初凝,影响混凝土的坚实度。提前测量好槽孔尺度,记录混凝土浇筑的土方量。布置泥浆导管,材料为250无缝钢管,长度在3.0-0.3m之间,匹配不同槽孔。用混凝土搅拌车将其运输至浇筑地点,搅拌车与下料平台连接,将混凝土材料添加到分料漏斗中,经过几个程序的处理,最终进入到槽孔中。导管深度必须大于1.0m,并且还要注意混凝土浇筑不能夹带着泥皮。随时记录温度、扩散度变化,及时调整浇筑工序,确保混凝土浇筑的顺利完成。

3.5围堰技术注意事项

杂物清理中,必须应用挖掘机或者推土机,清除深度至少为40cm。彻底清除坝根,确保围堰完全嵌入河岸,防渗效果提高。进占法进行围堰填筑施工,注意填筑与河水相差至少0.5m高度,将填筑夯实。以分层夯实的方法,确保围堰夯实到位,由此强化围堰足边坡稳定性。将围堰表层压实,检查围堰分层的标高,及时修筑背水坡,加固围堰预防能力。

结束语

综上所述,水利水电工程质量要求提高,其涉及范围广、工程施工周期长,加上工序较为复杂,所以需要结合具体情况进行适当的施工导流,从而确保工程施工质量。利用施工导流与围堰技术,帮助水利水电工程有序施工,并且创造稳定、安全的环境。当然导流与围堰技术应用也必须做到因地制宜,以科学的施工方案,有效预防水利水电工程施工问题。

参考文献

[1]王晓春.施工导流和围堰技术在水利水电施工中的应用[J].科技创新与应用,2014(30):211-211.

[2]韩亚勇.浅谈施工导流和围堰技术在水利水电施工中的应用[J].四川水泥,2016(1).

[3]王芮瑾.浅析水利水电工程施工中施工导流及围堰技术的应用[J].科技与企业,2015(6):60-60.

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