孝感市水利水电工程质量监督站 湖北孝感 432000
摘要:作为一种引导水利施工的实用性技术,导流施工技术以创造干燥的施工环境为目的,以此提升施工效率与施工质量,已广泛应用于现代水利工程建设中。鉴于此,本文以以工程实例为依托,通过笔者专业知识的应用与实践经验的总结,以水利工程导流施工为论述对象展开技术分析。
关键词:水利工程;导流技术;施工分析
1.水利工程导流施工技术简述
所谓导流施工技术,是以创造干地施工条件为目的,以围堰维护基坑为手段,同时利用泄水建筑物将水流绕过施工区域流入下游的一种科学性控制技术。该技术不仅为施工现场提供了良好的外部环境,同时也在一定程度上促进了施工质量、施工进度与工程设计方案,并且随着技术的不断优化与改进,其在水利工程中发挥作用日益凸显,逐渐成为水利建设重要组成部分。基于导流施工技术施工环节的分解,其主要包括截流、基坑排水与下闸蓄水等项目内容,施工过程中只有做好动态控制,确保每道环节符合设计与规范要求,方可全面保证导流施工技术的应用质量。在具体应用过程中,导流施工技术表现出以下特征:
1.1科学选择坝址
坝址选择为工程设计前实施的首要任务,其以地形地貌为重点考察,同时结合地理环境、工程规模、水能指标、地质条件与施工难度等因素综合分析后合理确定。基于现代化技术的应用,借助GPS定位系统选择坝址时,工程平面设计通过静态观测便可实现,其不仅精度较高、操作便捷,而且还大大提升了工作效率。
1.2合理布置方案
坝址选择过程中,制定水电枢纽工程施工方案为关键性问题之一。坝址一旦选定,为了合理分布工程项目,方案布置通常是在基于导流明渠的基础上进行厂房分布。
1.3编制施工计划
作为工程实施的前提条件,施工计划在具体编制过程中不仅要确保方案的科学性、合理性与可行性,同时还需对导流施工技术的采用问题给予充分考虑。例如三峡一期工程,其正是通过导流明渠技术的运用而实现了各河段同时截流,同时也标志了工程完工。
2.水利工程施工导流形式划分
我国目前将导流施工技术分为全段围堰法与分段围堰法两大类型。其中全段围堰法就是全部截断施工区域的水流,利用导流使其绕开施工场地流向下游,其又可分为明渠导流与隧洞导流两种形式;分段围堰法即是利用河床外的束窄河床下泄,后期通过坝体预留缺口、底孔或其他泄水建筑物下泄。基于现实情况的考虑,本文以全段围堰法为论述对象进行分析。
2.1明渠导流
明渠导流多用于坡岸平缓或有宽广滩地的平原河道上,其主要通过渠道下泄河水,具体是在河岸(或滩地)开挖渠道,并在基坑上下游修筑围堰而成。
2.1.1适用条件
当所选坝址位置河床较窄或覆土层很深且难以实施分期导流时,如若具备下述条件之一,便可采用明渠导方式实施导流:
(1)工期较紧,缺少大型挖洞设备或挖洞经验;
(2)施工周期内有过木、通航及排水需求;
(3)较宽垭口、台地或古河道存在于河床沿岸;
(4)导流流量大且受地质条件限制不适宜开挖导流隧洞。
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2.1.2布置方式
明渠高程与进出口位置确定、导流轴线布设为明渠导流布置的主要内容,具体为:
(1)根据实际情况合理设置明渠高程与坡度,确保流水通常,同时控制转弯半径大于5倍的渠底宽度;
(2)明渠进出口应衔接于上下游水流,其与河道主流交角不宜大于30°。
(3)在较宽垭口、台地或古河道沿岸应布设明渠导流,其轴线布设时不仅要尽量缩短渠长,同时还应防止深挖;
(4)对于渠身轴线,其需伸出上下游围堰外坡脚,同时控制50~100m的水平距离,以防水流冲刷;
2.2隧洞导流
隧洞导流多用于山岩坚实、河谷狭窄且两岸地形陡峻的山区河流,设计时应尽量结合于永久隧洞。但是由于隧洞导流造价较高且泄水能力有限,因此当遇汛期泄水时,通常都会采用淹没基坑方案或另寻其他出路。适用情况:①沿岸地形与地质条件良好;②坝址河床较窄且两岸地形较陡;③导流量较小。
3.导流施工技术在水利工程中的应用
3.1工程简介
某水电站原坝为5跨连拱结构,坝高10m,其中消力池位于坝体下游,而处于坝体与厂房间d=1.2m的圆形冲砂底孔已被淤泥完全堵塞;在大坝右岸,存有长宽分别为50m和8m的船闸一座,且在上下游两侧设有排、冲水作用的短廊道(d=1.2m),但是目前已失效。通过本次导流施工改造,希望将本电站定位于总库容量约3.4×107m³、年均发电量8580万kW·h的中型水电站,分别按Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等级设计主要建筑物、次要建筑物与临时建筑物,且在施工期间无通航要求。结合本工程项目实况,经多方面综合分析,施工导流采用明渠技术。
3.2施工要点
3.2.1前期准备
(1)机械设备。以工程规模、质量、进度以及设计文件为依据合理选择机械设备,确保所用机械设备的综合性能满足工程实际需求,同时做好进场记录并收集相关资料。
(2)人员。对于人员的管理,其过程可从下述3个方面具体控制:①为防止施工过程中出现责任扯皮与职责重叠现象,应以施工方案与施工工序为依据合理划分岗位职责,并且保证各岗位间衔接良好的同时实现互相监督;②各岗位人员必须经过岗前培训并考试合格后持证上岗,对于专业技能应熟练掌握,同时具备良好的敬业精神;③结合工程项目实际情况(如工程量大小、施工工序与施工方案等),合理、充裕的配备技术人员与管理人员,促使工程项目按时、保质、保量的顺利完成。
(3)材料。主要涉及材料包括原材、半成品、成品及各型号构配件。根据现场实况与施工进度,合理采购施工材料并分类堆放,同时做好防护措施;材料进场后应按规范要求检查验收和取样送检,合格后方可投入生产,严格杜绝非标材料用于项目施工或以次充好现象发生。
3.2.2导流建筑物
本工程围堰采用石碴填筑成型,施工前应先将基础部位的表面覆盖层清挖干净,然后按照设计坡度实施抛石截流,以此形成具有临时挡水作用的戗堤,同时利用导流建筑物将流水导流至下游,其后便可进行围堰施工直至设计断面。
3.2.3基坑排水
截流成功并使水流从原船道泄流后实施基坑抽水,本工程共投入功率20kW、扬程20m抽水设备4台,其中2台同时投入生产,2台备用。
3.2.4主体工程
对于两岸岸坡部位,本工程采用分层开挖法进行施工,具体涉及技术包括导爆索传爆、微差挤压爆破、人工间隔装药与潜孔钻造孔等。在基坑抽水与围堰闭气施工完成后,基坑施工道路应在第一时间内修建成型,以此为基坑开挖做好准备。对于基面岩体的开挖,可根据现场情况采用水平预裂爆破法或预留保护层法进行施工。
3.2.5闸坝混凝土
采用每仓高为3m的多卡悬臂模板进行坝体混凝土施工,而对闸墩则以小钢模人工拼装为主,立模采用传统内拉法进行固定,模板安装按设计与规范要求严格验收。对于溢流堰堰面混凝土,以现场设计拉模进行施工。
3.2.6船闸施工
船闸施工涉及内容繁多,主要包括闸室与上、下闸手及上、下游导航墙,其结构均较为复杂,对施工质量与施工进度(计划)影响重大。基于工程实况的综合考虑,本工程以船闸技术要求、结构组成以及现场情况为依据在施工方案中最终确定“以主体结构施工为主,其余结构及时跟进”的整体施工顺序。
结语
基于以上论述,水利工程导流施工技术系统而又复杂,其以流水绕过施工区域而为水利建设打下良好的基础,具体应用中只有做到标准化施工技术,方能实现多元化
参考文献:
[1]刘勇.浅谈水利工程施工中导流施工技术的应用[J].科技创新导报,2016,13(4):12~14.
[2]王志.探究水利工程施工中导流施工技术的应用[J].民营科技,2015,12(03):778~779.
论文作者:芦兰萍
论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月下
论文发表时间:2018/9/26
标签:明渠论文; 围堰论文; 基坑论文; 施工技术论文; 坝址论文; 工程论文; 隧洞论文; 《建筑细部》2018年2月下论文;