猴子巖水電站分流圍堰施工綜述

楊正貴，柏元武

(中國葛洲壩集團股份有限公司 第一工程有限公司，湖北宜昌 443000)

1 概述

猴子巖水電站位于四川省甘孜藏族自治州康定縣境內，是大渡河干流水電規劃調整推薦22級開發方案中的第9個梯級電站，樞紐建筑物主要由攔河壩、兩岸泄洪及放空建筑物、右岸首部式地下引水發電系統等組成。攔河壩為混凝土面板堆石壩，最大壩高223.5 m;電站裝機容量為1700 MW。

根據施工導流規劃，猴子巖工程于2011年11月上旬截流。2011年11月上旬截流后至2012年4月上、下游圍堰防滲墻施工平臺擋水，導流洞泄流，導流設計標準為20年洪水重現期，相應設計流量為985 m3/s，上、下游圍堰水位高程分別為1706.75 m 和1698 m，防滲墻施工平臺頂高程分別為1709 m 和1700 m。2012年5月，上、下游圍堰(施工期臨時斷面)擋水，導流洞泄流，導流設計標準為20年洪水重現期，相應設計流量為2650 m3/s，上游圍堰水位高程1714.95 m，下游圍堰水位高程1703.48 m。2012年6月至2015年5月，上、下游圍堰擋水，導流洞泄流，導流設計標準為50年洪水重現期，相應上游圍堰頂高程1745 m，下游圍堰頂高程1710 m。

2011年3月，猴子巖水電站分流圍堰開始施工，分上下游圍堰，5月底分流圍堰施工完成，為后期壩肩開挖攔渣環保及枯水期盡早展開防滲墻施工奠定了基礎。

2 分流圍堰設計

上游分流圍堰堰頂高程為1708 m，最大堰高13 m，堰頂寬20 m。上游坡坡比為1∶1.8，下游坡坡比為1∶3.5。堰頂及下游坡采用混凝土板保護，堰腳采用拋大塊石防護，3～5塊石塊之間用鋼絲繩連成串，以增加其抗沖能力。堰肩兩岸岸坡分部位采用1 m 厚鋼筋石籠或C25貼坡素混凝土保護。上游分流圍堰頂部增設子堰，子堰底部高程為1706 m，堰頂高程為1715 m，子堰最大堰高9 m，堰頂寬5 m。

下游分流圍堰堰頂高程為1702 m，最大堰高約17 m，堰頂寬20 m。上游坡坡比為1∶1.8，下游坡坡比為1∶3.5。堰頂及下游坡采用鋼筋石籠保護，堰肩兩岸岸坡采用1 m 厚鋼筋石籠保護。

3 主要施工程序

原則上按照先填筑、后防護的順序施工，為加快施工進度，岸坡防護與堰體填筑交叉同步進行。主要施工程序如下:

(1)上游分流圍堰主要施工程序:

戧堤預進占→截流→圍堰加高培厚→護坡大塊石串填筑→過渡料填筑→墊層料填筑→面板混凝土施工→岸坡防護施工→子堰填筑與防護施工。

(2)下游分流圍堰主要施工程序:

洞渣料填筑→堰后大塊石填筑→堰面及岸坡鋼筋石籠施工→下游護腳大塊石串填筑→堰面混凝土澆筑→岸坡混凝土澆筑。

4 分流圍堰料源規劃

該工程所需石渣填筑料從菩提河壩渣場和孔泥巴渣場回采，截流戧堤的大塊石及護腳大塊石串備料在采挖渣料過程中進行分選、收集，不足部分在色龍溝上游石料場鉆爆開采。

墊層料采用泥洛河壩骨料加工系統生成的人工骨料。上游分流圍堰截流所用C15鋼筋混凝土四面體、堰頂、堰面及貼坡混凝土由泥洛河壩混凝土生產系統提供，混凝土四面體在預制場集中預制。

5 分流圍堰截流的設計與施工

5.1 施工截流時段選擇

根據水文資料，結合該工程施工進度安排，工程截流時間確定為2011年4月5日。

5.2 截流設計標準

上游分流圍堰在4月5日完成戧堤截流，戧堤設計標準采用4月份2年一遇洪水流量505 m3/s，截流戧堤龍口合龍時相應上游水位高程不高于1705 m。考慮到截流戧堤安全超高，截流戧堤高程定為1707 m。

5.3 戧堤結構

戧堤頂高程1707 m，戧堤斷面為梯形，上游坡比1∶1、下游坡比1∶1.5。為便于截流布置及施工，頂部寬度按20 m 控制，超填部分后期削坡后用于補填虧坡。頂部及下游坡面采用混凝土板保護，其下游1702 m 高程平臺1∶2坡面采用鋼筋石籠保護，下游坡腳水下部分采用大塊石串護腳。

5.4 施工截流方式選擇

按選定的截流時段和截流標準，根據現場實際條件，選擇單戧堤立堵、雙向預進占，龍口段單向合龍的截流方式。河床表層主要為漂卵石層，厚度大于3 m，糙率較大，抗沖刷能力較強，可不采取拋石護底措施。

5.5 龍口位置及龍口寬度選擇

戧堤總長度75.7 m，右岸非龍口進占長度為40 m，左岸戧堤堤頭進占長15.7 m，龍口寬為20 m，裹頭寬4 m，裹頭高程至1707 m。

5.6 戧堤材料

左右岸非龍口段戧堤材料主要為石渣料、大塊石及塊石串，由鋼筋石籠、大塊石串和混凝土四面體裹頭防護跟進，龍口高流速段主要用大塊石、大石串、鋼筋石籠、混凝土四面體，石渣料跟進合龍。

5.7 截流戧堤工程量

根據截流時間及預進占施工安排，經分析計算，上游分流圍堰截流戧堤主要施工項目及工程量見表1。

表1 截流戧堤工程量表

5.8 截流拋投強度分析

上游圍堰戧堤預留20 m 寬的龍口。考慮到龍口拋投的石渣、塊石的損耗，龍口截流拋投量為7050 m3，龍口合龍前1天形成，進行單向進占截流，截流時段長度按10 h 考慮，填筑強度為705 m3/h。在備料場配置2臺2 m3反鏟、5臺1.2 m3反鏟、2臺3 m3裝載機，挖裝強度為820 m3/h;配置14臺25 t、16臺20 t 自卸汽車，運輸強度為900 m3/h，可滿足截流施工強度要求。另配1臺1.2 m3反鏟輔助施工。混凝土四面體備料場布置1臺25 t 吊車吊裝四面體，圍堰上布置1臺25 t 吊車卸車，3輛25 t 自卸汽車運輸混凝土四面體。

5.9 截流戧堤施工

2011年4月2日開始上游分流圍堰截流戧堤雙向預進占，至4月4日截流戧堤20 m 寬預留龍口形成，堤頭裹頭采用大塊石、混凝土四面體、鋼筋石籠及塊石串進行保護，保護厚度為4 m，以滿足防沖要求。

截流戧堤進占至龍口寬度后，采用0.8～1.2 m 大塊石串、混凝土四面體、鋼筋石籠及石渣料進行拋填。25 t 自卸汽車從備料場取料運輸，采用上挑角進占，塊石混合料跟進，截流現場采用TY220推土機在堤頭推料，在戧堤左右岸分別布置一臺TY220推土機進行道路維護，整個截流過程安全有序，一舉成功合龍。

6 分流圍堰填筑施工

分流圍堰截流戧堤形成后，跟進圍堰填筑施工。圍堰填筑料主要采用2～1.2 m3液壓挖掘機及3 m3裝載機挖裝，25～20 t 自卸汽車運輸至圍堰填筑工作面。

堰體水下部分采取端進法全斷面拋填，采用堤頭集料，推土機趕料拋投。

在水面以下堰體填筑完成并經驗收合格后，再進行水面以上堰體填筑施工。采用推土機按1 m 厚度控制鋪料平整，人工灑水，25 t 振動碾順圍堰軸線方向采用進退錯距法碾壓，碾壓遍數為6～8遍。

7 分流圍堰表面防護施工

為滿足分流圍堰表面的防沖保護要求，分流圍堰填筑完成后需對其表面進行過水保護。過水保護施工主要包括堰面混凝土護面施工、鋼筋石籠護面施工、大塊石串護腳，兩岸貼坡混凝土施工及漿砌石擋墻施工等。

8 結語

猴子巖水電站分流圍堰在汛前提前實施，為枯水期進行圍堰防滲墻施工及堰體填筑施工奠定了基礎，為在一個枯水期內完成圍堰施工贏得了工期，減小了深覆蓋層圍堰防滲墻施工的風險和壓力，在大型工程、圍堰施工難度高、工程量大的水電工程中是一種值得考慮和選擇的方案。