葦子溝水庫除險加固施工組織設(shè)計

張偉華

(海城市防汛抗旱中心，遼寧 海城 114200)

葦子溝水庫除險加固施工組織設(shè)計

張偉華

(海城市防汛抗旱中心，遼寧 海城 114200)

水庫的除險加固施工技術(shù)，是相關(guān)操作以及設(shè)計當(dāng)中的重點環(huán)節(jié)。文章針對海城市葦子溝水庫施工組織的內(nèi)容展開論述，詳細(xì)的分析了水庫的除險加固設(shè)計具體方案，從實際的角度出發(fā)，針對設(shè)計過程當(dāng)中的一些關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)，進(jìn)行全面的探析。重點闡述了大壩、溢洪道、輸水洞等主體工程的施工方法，并布置了施工場地，對施工總進(jìn)度進(jìn)行了說明和分析。

水庫；除險加固；施工組織；施工條件

1 概 況

葦子溝水庫位于海城市南部距市內(nèi)32km之遠(yuǎn)的山區(qū)，英落鎮(zhèn)葦子溝村的前溝口，是以灌溉、防洪、養(yǎng)殖等為主的綜合利用水庫。水庫原有總庫容108萬m3，防洪庫容為60.5萬m3，興利庫容43.5萬m3，校核洪水位21.12m，相應(yīng)庫容為90.04萬m3。水庫主要由攔河大壩、輸水洞、開敞式溢洪道組成。壩型為黏土心墻，壩頂高程22.45m，大壩長290m。

2 施工條件

2.1 工程條件

葦子溝水庫對外交通以公路為主，交通條件比較便利。工程區(qū)內(nèi)水庫水及地下水均滿足混凝土的拌制以及養(yǎng)護(hù)的要求，對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性。拌制混凝土及其他生產(chǎn)用水僅作沉淀處理即可，生活用水由附近村內(nèi)井水提供。施工用電采用50kW柴油發(fā)電機(jī)解決，生活用電由村內(nèi)照明電解決[1]。

2.2 自然條件

海城屬溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明、雨量充沛，主要氣候特點是降水偏多，主要集中在7、8月間，夏季平均氣溫較高。流域內(nèi)多年平均降水量703.6mm。降水量的年際變化較大，降水在年內(nèi)分配極不均勻，雨量多集中在夏季，6—9月約占全年降水量的72%以上，其中7、8月更為集中，占全年51%。流域內(nèi)多年平均蒸發(fā)量1659.4mm。流域內(nèi)多年平均日照對數(shù)2624.5h，5月份最多，多年平均為268.4h，12月日照時數(shù)最短在172.7h。流域內(nèi)冬季受西伯利亞冷空氣南下及地形影響，最大風(fēng)速為20m/s，其相應(yīng)風(fēng)向為SSE。

2.3 工程地質(zhì)條件

葦子溝水庫屬于小(2)型水庫，壩體結(jié)構(gòu)為黏土心墻壩，壩體整體質(zhì)量較好。心墻與壩殼之間沒有反濾層及過渡層，壩體上游護(hù)坡局部已出現(xiàn)塌陷變形，左壩體下游坡腳存在滲漏點。黏土心墻質(zhì)量較好，雖局部有軟塑狀黏土夾層，但仍具有較好的防滲功能。右側(cè)壩基巖性為絹云母片巖，透水性微弱；左側(cè)壩基巖性為石英巖，局部透水率>30Lu，但不影響壩體整體穩(wěn)定性。溢洪道襯砌底板及擋墻已老化、變形，底板下方有連續(xù)分布的墊層(礫砂)及較厚的含礫黏土層，沿底板下方可能有滲流沖蝕形成的孔洞[2]。

3 主體工程施工

3.1 大壩施工

上游護(hù)坡砌石拆除。上游護(hù)坡砌石拆除采用人工拆除，利用率為30%的塊石，利用部分用于下游排水棱體砌筑及溢洪道下游拋石護(hù)坦，平均運距1km，其余拋至死水位以下。

漿砌石拆除。防浪墻漿砌石部分拆除，采用1.0m3挖掘機(jī)拆除，1.0m3挖掘機(jī)裝5t自卸汽車運輸至棄渣場，平均運距1km。

排水棱體拆除。采用人工拆除，拆除塊石用于溢洪道下游拋石護(hù)坦。

碎石墊層、反濾層、護(hù)坡塊石、排水棱體。由自卸汽車將材料運到壩頂經(jīng)溜槽至施工作業(yè)面附近，人工搬運至工作面，人工鋪填和砌筑。護(hù)坡塊石每層石料之間應(yīng)錯縫搭砌，縫間用片石塞縫。由自卸汽車運到壩腳，人工搬運至工作面，人工鋪填和砌筑排水棱體，塊石每層石料之間應(yīng)錯縫搭砌，縫間用片石塞縫[3]。

漿砌石砌筑。砂漿使用0.4m3混凝土攪拌機(jī)現(xiàn)場拌制，運輸采用膠輪車，平均運距100m，人工砌筑。

壩頂路面。砂石料及路緣石由1t自卸汽車運至壩頂。內(nèi)燃壓路機(jī)12～15t震動碾壓實。

下游碎石護(hù)坡。下游壩坡平整，運送石料到壩頂，人工進(jìn)行碎石護(hù)坡。

3.2 溢洪道施工

混凝土拆除。溢洪道底板混凝土拆除采用人工鑿除0.3m厚，消力池整體拆除采用挖掘機(jī)拆除。1.0m3挖掘機(jī)裝5t自卸汽車運輸至棄渣場，平均運距1km。

漿砌石拆除。漿砌石拆除采用挖掘機(jī)拆除，1.0m3挖掘機(jī)裝5t自卸汽車運輸至棄渣場，平均運距1km。

土方開挖。土方開挖采用1.0m3挖掘機(jī)裝5t自卸汽車運輸，回填土運至附近臨時堆渣場，平均運距1km。

漿砌石砌筑。砂漿使用0.4m3混凝土攪拌機(jī)現(xiàn)場拌制，運輸采用膠輪車，平均運距100m，人工砌筑。

混凝土澆筑。混凝土拌制采用0.4m3混凝土攪拌機(jī)，運輸采用膠輪車，1.1kW插入式振搗器和2.2kW平板式振搗器聯(lián)合振搗。拆模時間控制在滿足混凝土強(qiáng)度達(dá)到28d強(qiáng)度的75%，拆模后及時灑水養(yǎng)護(hù)。

石籠護(hù)坦。由自卸車將迎水面拆除的護(hù)坡石運到施工作業(yè)面附近，人工搬運至工作面進(jìn)行石籠護(hù)坦。

交通恢復(fù)工程。砂石瀝青為外購，運到施工現(xiàn)場后人工鋪筑。

3.3 輸水洞施工

漿砌石拆除。漿砌石拆除采用人工鑿除，膠輪車運輸50m至棄渣場。

土方開挖。土方開挖采用1.0m3挖掘機(jī)裝5t自卸汽車運輸，回填土運至附近臨時堆渣場，平均運距0.5km。

漿砌石砌筑。砂漿使用0.4m3混凝土攪拌機(jī)現(xiàn)場拌制，運輸采用膠輪車，平均運距100m，人工砌筑。

混凝土澆筑。消力池底板混凝土拌制采用0.4m3混凝土攪拌機(jī)，運輸采用膠輪車，1.1kW插入式振搗器和2.2kW平板式振搗器聯(lián)合振搗。拆模時間控制在滿足混凝土強(qiáng)度達(dá)到28d強(qiáng)度的75%，拆模后及時灑水養(yǎng)護(hù)。

混凝土鑿毛。進(jìn)口閘門樓舊混凝土排架鑿毛2～3cm，砂漿抹面。

4 施工交通運輸

對外交通運輸。葦子溝水庫位于海城市英落鎮(zhèn)葦子溝村山谷中，大青河最上游的一個小支流上。對外交通以公路為主，并就近與各鄉(xiāng)、縣級公路連接，是良好的對外交通道路。

施工臨時道路。施工臨時道路包括棄碴場道路和廠區(qū)內(nèi)臨時交通道路、溢洪道邊墻拆除影響公路交通，修交通便道。

棄碴場道路為單車道，路面為砂石路面，路面寬度為3.5m，路基寬度為4.5m；廠區(qū)內(nèi)臨時交通道路為砂石路面，路面寬度為3.5m，路基寬度為4.5m。溢洪道拆除影響交通，修交通便道，路面寬度4m。

5 施工總布置

5.1 施工工廠布設(shè)

根據(jù)水工樞紐的布置情況及廠區(qū)交通情況，在輸水洞出口下游設(shè)置一混凝土拌和系統(tǒng)，混凝土拌和系統(tǒng)距泄洪輸水洞出口大約100m處，采取集中布置方式，即供水、水泥、骨料等均靠近拌和站。選擇0.4m3混凝土攪拌機(jī)2臺，日生產(chǎn)能力為200m3/d，滿足施工要求。施工供風(fēng)采用2臺6m3/min的電動移動式電動空氣壓縮機(jī)供風(fēng)，用于石方開挖和混凝土施工。施工供電采用50kW柴油發(fā)電機(jī)解決。施工供水包括工地施工用水、生活用水和消防用水。施工用水來源于水庫，工區(qū)建一座蓄水池，采用17kW的深井泵將水庫內(nèi)的水抽至蓄水池內(nèi)，Φ100mm的PVC管輸水滿足施工和消防用水，生活用水由附近村內(nèi)井水提供。施工通信作為對外通信的補(bǔ)充，場區(qū)內(nèi)通信以講機(jī)為主要手段。

5.2 施工區(qū)布置

主體工程施工區(qū)。主體工程施工區(qū)為工程的主要施工區(qū)，包括攔河壩、輸水洞、溢洪道，還包括管理房等，以及生產(chǎn)和生活的附屬工程。

輔助企業(yè)區(qū)。包括混凝土拌和系統(tǒng)、鋼筋加工廠、木材工廠、骨料堆放場、鋼筋堆放場、木材堆放場和工地試驗室、施工機(jī)械停放場等。還包括水泥庫、工具和材料倉庫以及綜合倉庫。

施工管理及生活福利區(qū)。辦公室、施工住房、食堂、浴室、職工活動室等在附近村內(nèi)采用租賃方式解決。根據(jù)工程規(guī)模以及施工總進(jìn)度安排的施工強(qiáng)度，經(jīng)過計算并優(yōu)化，需新建施工臨時設(shè)施100m2。

5.3 渣場布設(shè)

本工程包括主壩改造、溢洪道改造、輸水洞改造和其他配套工程等。本著對開挖料和棄料能利用的部分盡可能利用的原則，進(jìn)行了土石方平衡。

為了合理充分地利用開挖料和棄料，經(jīng)分析計算，主體工程(包含主壩、溢洪道、輸水洞)石方開挖渣料棄置于渣場；護(hù)坡石拆除利用部分用于大壩下游排水棱體及拋石，其余部分用于大壩上游壩腳拋石。

本著盡量少占耕地、減少對環(huán)境影響的原則，進(jìn)行工程棄渣場的規(guī)劃布設(shè)。

本工程棄渣場位于主壩與下游導(dǎo)流堤之間的河床，此處位于水庫管理區(qū)內(nèi)，不需額外征地。

5.4 工程臨時占地

本工程施工臨時占地主要為施工臨時建筑、施工臨時道路和臨時堆渣場的用地，其范圍和面積由施工組織設(shè)計確定。其中施工臨時建筑、臨時堆渣場、土料場用地及施工臨時道路均位于水庫管理范圍內(nèi)，不需再另行征地。

6 施工進(jìn)度

根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》(SL303—2004)以及有關(guān)的規(guī)程規(guī)范，力求縮短工程建設(shè)周期，各項施工程序前后兼顧，正確處理施工準(zhǔn)備工程與主體工程、主體工程與各單項工程、土建工程與金屬結(jié)構(gòu)安裝工程、臨時工程與永久工程及不同階段工程的施工關(guān)系，做到銜接合理，干擾少，施工均衡，采用平均先進(jìn)指標(biāo)，并適當(dāng)留有一定余地，在保證工程質(zhì)量與施工總工期的前提下充分發(fā)揮投資效益。

6.1 施工分期

工程籌建期。工程籌建期的主要目的是為主體工程開工創(chuàng)造條件，具體任務(wù)是水庫年底前開始放水，2012年3月末水庫放空。在此時期內(nèi)項目法人進(jìn)行施工規(guī)劃，完成招標(biāo)、投標(biāo)工作，為施工單位進(jìn)入現(xiàn)場施工創(chuàng)造條件。

工程準(zhǔn)備期。工程準(zhǔn)備期為，2012年4月工程準(zhǔn)備期內(nèi)完成的主要項目有場內(nèi)輸電線路，供風(fēng)、供水、通訊系統(tǒng)，砂、石加工系統(tǒng)，混凝土拌和站及主要施工輔助工廠，修筑場內(nèi)施工道路等。

主體工程施工期。本工程的主體工程包括主壩改造、溢洪道改造、輸水洞改造和其他配套工程等。根據(jù)本工程的樞紐規(guī)模和特點，溢洪道改造和輸水洞改造為施工關(guān)鍵線路，其它項目在根據(jù)實際情況靈活安排。主體工程總工期為8個月，即4月初至11月末。

工程完建期。工程完建期為2012年12月份。拆除施工臨時設(shè)施、清理施工場地，整理工程資料。

6.2 施工總進(jìn)度

本工程總工期9個月，其中主體工程總工期為8個月。本流域?qū)贉貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū)，年內(nèi)溫差較大。本工程的混凝土澆筑和大壩填筑的施工受氣象因素影響比較大，因此，低溫季節(jié)和降水量較大時不安排施工。年內(nèi)各月的平均有效施工天數(shù)按25d計算。

7 結(jié) 語

通過對葦子溝水庫大壩、溢洪道、輸水洞等主體工程的施工方法，布置了施工場地，施工總進(jìn)度進(jìn)行了說明和分析。為水庫除險加固工程的順利實施提供了施工組織保障。

[1]李楊.東溝水庫除險加固工程施工組織設(shè)計[J].中國科技信息，2012(07)：71，89.

[2]蔣瑛.簡析小二型水庫除險加固施工設(shè)計方案[J].城市建設(shè)理論研究，2013(18)：29-30.

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

1007-7596(2014)10-0139-03

2014-04-09

張偉華(1968-)，男，遼寧海城人，高級工程師，研究方向為水資源管理、防汛抗旱、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)。

TV697.3

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