格賓鉛絲石籠冬季沉排施工工藝實例

孫 飚，馬國棟

(黑龍江省引嫩工程建設(shè)管理局，黑龍江訥河161342)

1 工程概況

1.1 地理位置

北引渠首泄洪閘工程位于訥河市拉哈鎮(zhèn)西北約7.0 km處，尼爾基水庫下游28 km的嫩江干流處。其中，導流明渠位于擬建泄洪閘右側(cè)嫩江漫灘處。

1.2 水文氣象資料

工程區(qū)域?qū)儆谥袦貛Т箨懶约撅L氣候區(qū)，冬季寒冷漫長，歷時長達半年之久，春季多風干燥，夏季濕熱降雨集中，秋季降溫急驟歷時較短。形成冬夏冷熱懸殊、干濕不均、四季分明變化較快等氣候特點。

工程所在區(qū)域多年平均氣溫1℃ ～4℃，10月下旬～翌年4月上旬氣溫低于0℃，區(qū)內(nèi)極端最低氣溫為－42℃ ～－37℃。

根據(jù)尼爾基站冰情特征值統(tǒng)計表，多年平均封江日期為11月12日，開江日期為4月16日，封江期155 d，最大冰厚1.12 m。

1.3 設(shè)計概況

設(shè)計導流建筑物洪水標準為10 a一遇，洪水類型為大汛。

1.3.1 導流明渠概況

新建泄洪閘位于嫩江主干流上，施工期間需保證北引通水及兩岸交通要求，因此主體工程施工前先進行導流明渠施工。導流明渠設(shè)計底寬為100.00 m，坡比為1∶2.0，縱向比降為1∶2 000，進口與主流夾角為35°。導流明渠施工樁號0+300～0+900段采用格賓鉛絲石籠坡底全護型式，與右側(cè)縱向圍堰護砌連接，兩側(cè)岸邊采用格賓鉛絲石籠護頂，護砌厚度0.5 m。

1.3.2 主要工程量

格賓鉛絲石籠護砌總工程量為44 056 m2，土工布為88 112 m2。

1.3.3 施工工期

施工期由封凍后達到一定冰層厚度日至開江。本次施工時段為2010年1月22日～4月5日，施工天數(shù)74 d，日完成量近600 m3。

2 工程施工特點

2.1 導流明渠護砌原則

1)保證導流明渠的行洪要求，岸坡不被水流沖刷破壞。2)保證圍堰安全，為基坑主體施工提供保障。

3)進出口護砌，保護水土流失，確保水流不破壞原江道岸邊，保護環(huán)境。

2.2 現(xiàn)場實際情況

由于泄洪閘工程位于尼爾基水庫下游28 km處，尼爾基水利樞紐發(fā)電放水受國家電網(wǎng)控制，調(diào)峰因素影響較為明顯。尼爾基水庫調(diào)峰發(fā)電時間平均為每日15:30～18:30時，放流量最低為38 m3/s，最大流量230 m3/s，放流量不均衡，水位變化無規(guī)律。致使導流明渠冰面發(fā)生不均勻漲落，24 h變幅較大，冰面升降在20～80 cm，給水下部分的護砌施工造成一定影響。

2.3 施工措施

導流明渠鉛絲石籠護砌施工，施工渠底及水位線下的渠坡護砌部分為水下施工，采取沉排施工方案。利用冬季封凍后，在冰面上施工待其自然下沉的方法。施工工序為灑水增加冰厚→凍結(jié)→鋪設(shè)土工布→鋪設(shè)格賓石籠→碼放塊石→封閉石籠。水上護砌部分在水下石籠下沉穩(wěn)定后，繼續(xù)沿邊坡按常規(guī)施工方法施工。為保證冰面運輸安全，所有塊石運輸均使用小型自卸四輪車，后由人工搬運裝籠。這樣即增加了運輸?shù)臋C動性，同時減少了對冰體的重壓力，確保人員和車輛安全。

為加強冰面承受力，防止冰體起伏產(chǎn)生裂紋，針對本江段的特殊水文地質(zhì)條件，采取分區(qū)鋪設(shè)土工布和格賓石籠網(wǎng)底片后，預留立筋連接封閉頂網(wǎng)。經(jīng)檢查合格，開始反復灑水增加冰厚。在原冰面60 cm厚度基礎(chǔ)上，增加冰厚20 cm，保證冰層厚度80 cm。同時，依靠鉛絲網(wǎng)整片連接的拉結(jié)作用，使冰體始終保持整體，增加其受力性，以保證施工安全，加快施工速度。

3 施工平面布置

根據(jù)施工設(shè)計及現(xiàn)場情況，導流明渠的具體位置見圖1。

圖1 導流明渠護砌位置圖

4 施工過程

本次導流明渠護砌共分為4個施工作業(yè)區(qū)，分別為一區(qū)岸坡冰面以上護砌、二區(qū)樁號0+300～0+550、三區(qū)樁號0+550～0+800、四區(qū)樁號0+800～0+900，具體位置詳見圖2，具體分區(qū)見表1。

圖2 導流明渠護砌施工區(qū)域劃分平面圖

表1 導流明渠護砌施工區(qū)域劃分一覽表

1)一區(qū)鉛絲石籠護砌主要在岸坡進行，護砌工程量為14 000 m3，計劃工期為2010年1月28日 ～2010年3月5日，有效工作日為28 d，工程強度為500 m3/d。鉛絲石籠順水流方向布設(shè)，厚度達到設(shè)計要求后，隨即鋪設(shè)頂網(wǎng)封閉。岸坡鉛絲石籠護砌可以作為調(diào)節(jié)人員窩工的施工區(qū)域，適時施工。

2)二區(qū)鉛絲石籠護砌樁號為0+300～0+550，長250 m，護砌工程量為12 500 m3，計劃工期為2010年1月22日～2010年3月5日，有效工作日為35 d，施工強度為358 m3/d。二區(qū)鉛絲石籠護砌為2個施工班組進行，由樁號0+550～0+300樁號倒退施工。施工時分段進行，以每個施工班組當天完成的工作量劃分施工段，一般以12 m為一段。每段必須當天全部施工完畢。

3)三區(qū)鉛絲石籠護砌，樁號為0+550～0+800，護砌工程量為10 000 m3，計劃工期為2010年2月3日～2010年2月13日，有效工作日為10 d，施工強度為1 000 m3/d。此區(qū)采用新型工藝，具體做法為:鋪設(shè)無紡布，鋪設(shè)鉛絲石籠底網(wǎng)片，底部網(wǎng)片采有8#鐵線縫接，接頭部位雙扣鎖死，然后將立隔固定好，間距為9 m，小網(wǎng)格內(nèi)頂埋8#鐵線作為與封頂網(wǎng)片的鎖扣線，間距為8#@100。以上工序施工完畢后，由監(jiān)理工程師檢查驗收，合格后進行澆水反復凍結(jié)，加厚冰面厚度＞20 cm，待冰面完全凍結(jié)后開始進行塊石裝籠施工。石籠護砌首先在渠道兩側(cè)岸邊位置每側(cè)10 m寬擺放，然后分2個施工作業(yè)班組，自軸線向兩側(cè)方向施工，隨擺放塊石隨檢查驗收，合格后封閉頂網(wǎng)，每天至少完成30 m寬幅。

4)四區(qū)鉛絲石籠護砌，樁號為0+800～0+900，護砌工程量為5 000 m3，計劃施工日期為2010年2月16日～2010年2月28日，共計13 d，平均施工強度為385 m3/d。施工方法同第三區(qū)。

其余部分工程量為岸邊封頂和漫灘護砌，均可采用常規(guī)施工方法。

5 質(zhì)量保證措施

為保證格賓鉛絲石籠護砌工程質(zhì)量，尤其在本江段的特殊環(huán)境下施工，主要措施為:

1)導流明渠開挖驗收，要保證無欠挖，超挖控制在50 cm以內(nèi)。

2)按施工區(qū)域準確計算所需勞動力、機械設(shè)備。合理組織和調(diào)度，滿足日施工強度需要。

3)每個施工區(qū)域單獨設(shè)立專職質(zhì)檢人員，檢查項目包括土工布縫接、鉛絲石籠鏈結(jié)、塊石碼放過程控制等。

4)鉛絲石籠應順水流方向擺鋪，增強格賓鉛絲石籠的抗沖能力。

5)塊石裝籠要保證單個塊石的尺寸≥20 cm，裝籠密實，籠內(nèi)塊石厚度必須達到設(shè)計要求。

6)石籠下沉后，采取開鑿冰眼，利用測繩2次檢測石籠頂面高程，局部未達到設(shè)計高程區(qū)域進行準確定位，開江后利用船只補拋小型石籠。

6 現(xiàn)場安全施工保證措施

1)建立安全生產(chǎn)組織機構(gòu)和緊急救援處置機構(gòu)，制定安全施工方案和救援預案。

2)施工前，必須首先開鑿冰眼檢查確定施工區(qū)域內(nèi)的冰層厚度，厚度必須達到80 cm，保證具有足夠的承載能力，嚴禁盲目施工。

3)每一施工區(qū)(段)設(shè)置專職安全員，并保證30人由1名安全員管理，保證人員、車輛安全，并巡視檢查冰面情況。

4)施工人員必須穿著救生衣，施工現(xiàn)場臨近區(qū)域配置長繩、木桿、木梯、救生圈等，保證在意外事故發(fā)生時立即進行救援。

5)運輸車輛在冰面行駛時速度＜10 km/h，并由專人指揮，沿設(shè)定的行車路線行駛。

［1］夏可風，吳曉銘.水利水電工程施工手冊［R］.北京:中國電力出版社，2004.

［2］中水東北勘測設(shè)計研究有限公司.SL303－2004水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范［S］.北京:中國水利水電出版社，2004.