貓洞河水庫大壩工程施工組織設計研究

摘 要：貓洞河水庫大壩是一座C15埋石混凝土重力壩，最大壩高34.90m。大壩施工導流采用分期導流、分段施工方案：一期采用土石圍堰結合壩基開挖預留坎擋水、右岸明渠過流，左壩段施工；二期采用土石圍堰結合左岸壩體擋水，左岸壩身底孔過流，施工右壩段。對施工組織安排進行優化，確保各項工序緊密結合，縮短了施工進度。

關鍵詞：貓洞河水庫；施工組織；施工導流；分期導流

本工程所在貓洞河屬長江流域烏江水系三岔河一級支流，集雨面積2.22km2，壩址距普定縣34km，距貓洞鄉4km。工程任務以灌溉為主，兼顧人畜飲水，能解決1680畝的灌面用水和8993人飲水問題。大壩為C15埋石混凝土重力壩，最大壩高34.90m，總庫容87.90萬m3，設計年供水量116.80萬m3，為Ⅴ等小（2）型工程[1]。

1 施工導流

本工程為Ⅴ等工程，主要建筑物為5級。導流時段選取11月～次年4月，相應的設計導流流量為9.39m3/s；大壩施工度汛標準為10年一遇（P=10%）全年洪水，設計流量為39.7m3/s。

1.1 導流方式

本工程主體建筑物為C15埋石混凝土重力壩，壩體工程量5.0萬m3。建壩河段主河床平緩，寬1～5m，兩岸臺地發育，寬30～70m；地形坡度30～45°，坡面總體上平整；右岸為一凸出山脊地形，地形坡度45°，坡面總體平整。

通過對分期導流及隧洞導流兩種方案進行經濟技術綜合比較后，本工程施工導流最終采用分期導流、分段施工方案。一期采用土石圍堰結合壩基開挖預留坎經加高培厚后擋水、右岸開挖明渠過流，左壩段施工；二期采用土石圍堰結合左岸壩體擋水，左岸壩身導流底孔過流，施工右壩段。

1.2 導流建筑物設計

一期施工壩段為左壩段，采用土石圍堰擋水、原河床右岸開挖明渠過流的導流方式。上下游采用土石圍堰形式，縱向圍堰采用基坑及明渠開挖預留坎形式。上游圍堰位于壩軸線上游32m處，堰頂長6.60m，寬3.0m，最大堰高2.0m，右岸與縱向圍堰連接，上下游堰坡均為1：1.7；下游圍堰位于溢洪道末端下游47m處，堰頂長8.8m，寬3.0m，右岸與縱向圍堰連接；縱向圍堰由一期壩基及導流明渠開挖預留坎經加高培厚形成，頂寬不小于3.0m；導流明渠底寬6m，底坡i=1.5%，渠內最大水深0.8m，一期圍堰覆蓋層開挖2626m3，土石方填筑433m3。二期施工導流采用圍堰結合壩體擋水，左岸導流底孔過流的方式，上游圍堰長52.5m，末端與左壩段連接，壩基處圍堰基礎采用C15埋石混凝土回填，土石堰體中部回填粘土心墻防滲，圍堰頂寬3.0m，上游迎水面采用大塊石護腳；導流涵管布置在壩0+084.00m處，管徑1.5m，壁厚10mm，進口中心高程1320.20m，管長90m，出口位于溢洪道末端下游48m處，出口中心高程1315.50m，由于導流涵管出口中心高程較低、距離壩基較遠，不設置下游圍堰，實施時可根據現場情況，補充漿砌石擋墻及麻袋圍堰等，導流涵管采取永臨結合方式，后期改造為取水兼放空底孔。二期圍堰覆蓋層開挖264m3，土石方回填729m3，埋石混凝土504m3。

2 主體工程施工

2.1 大壩施工

2.1.1 大壩基礎開挖

大壩基礎開挖包括基礎覆蓋層開挖及基礎石方開挖，開挖采取兩岸坡一期開挖→（一期圍堰修建）→左岸一期河床開挖→（左壩段一期壩體澆筑）→（二期圍堰修建）→右岸二期河床開挖→（右壩段二期壩體澆筑）的順序進行。岸坡開挖自上而下分層實施。土方采用1m3履帶式挖掘機開挖，石方采用手風鉆造孔、人工裝藥爆破的開挖方式，爆破開挖時預留1.0m保護層，后期一次爆破成型。開挖棄渣用1m3挖掘機裝8t自卸汽車運輸出渣，棄渣運至棄渣場集中堆放。

右岸二期河床基礎開挖包括基礎覆蓋層開挖及石方開挖，開挖時左壩段一期壩體已澆筑完成，為減少施工對一期壩體的影響，實施時，強風化層應先盡量采用反鏟挖掘機挖除，爆破開挖應注意控制爆破參數，主要采取淺密孔、小藥量爆破，以不影響左壩段一期壩體為準。

2.1.2 壩體混凝土施工

混凝土拌和站布置在大壩下游右岸，該拌和站設一臺1000L強制式拌和機，并配置電子稱量系統。混凝土在拌制過程中，應嚴格控制配合比及原材料的質量和拌制時間，確保混凝土施工質量，水泥、粉煤灰的稱量誤差不得超過±1%，砂石的稱量誤差不得超過±2%。水、外加劑為±1%。拌合混凝土的用水量除應在施工配合比的基礎上扣除骨料含水，配備專人根據拌合情況及時調整用水量，加水和加外加劑需有專人操作，對該人員進行相應的培訓，以保證加量的準確和及時。

壩體澆筑前，先檢測模板及建基面是否滿足設計及規范要求，在合格的基礎面上鋪一層2～3cm厚同等標號的稠砂漿，澆筑層厚度為3.0m，混凝土沿壩軸線方向從右岸肩至左岸采用臺階式鋪筑法澆筑，鋪筑層厚500mm，臺階長度為1.5～2.0m，用ZDN100型高頻振搗器振搗密實。混凝土鋪筑層間歇時間應不超過2h。混凝土澆筑12～18h后進行灑水養護，連續養護時間為28d左右。新澆筑的混凝土在低溫（0℃～2℃）環境下，采用草墊、乙烯泡沫墊、麻袋布墊等材料覆蓋，同時停止混凝土澆筑，對剛澆筑的倉面用潮濕的麻袋覆蓋養護。

2.2 溢洪道施工

溢洪道混凝土由人工立鋼模板（局部可根據結構形狀采用木模拼裝）、人工綁扎焊接鋼筋，溢流面混凝土采用滑模施工，混凝土在拌和站拌制完成后，自卸汽車運至大壩游，塔吊吊運入倉，人工平倉振搗，混凝土應分層澆筑，最大層厚控制在2m以內。

2.3 防滲帷幕灌漿

防滲帷幕沿壩軸線及灌漿廊道布置，左右岸均延伸至兩岸山體。鉆孔總進尺2165m，其中有效進尺1250m，無效進尺915m。帷幕灌漿施工工序為：測量放樣→定孔位→鉆機就位→造孔→鉆至設計深度→試壓水→制漿→灌漿→移機→質量檢查。

2.4 取水兼放空口施工

取水兼放空口位于左壩段，施工主要包括井筒混凝土澆筑、鋼管及閘閥制安、外包混凝土澆筑及閘閥室修建等。井筒混凝土工程量700m3，采用人工綁扎鋼筋、人工搭設腳手架立模，混凝土由拌和站集中拌制，自卸汽車運至大壩下游附近后，塔吊轉運入倉，人工振搗澆筑。取水管為DN1500鋼管，施工應在壩體混凝土澆筑至相應高程后進行，鋼管由自卸汽車運至大壩下游后，塔吊吊運至安裝工作面，人工焊接安裝。

3 施工交通運輸

現有鄉村公路從壩址附近經過，并在下游1km處跨河，該公路作為主體工程施工區對外連接的主要交通。主體工程施工區需新建6條施工便道，施工區場內交通總長3.0km，均為6m寬泥結石路面。

4 施工總進度

本工程建設期分為工程籌建期、施工準備期、主體工程施工期和完建期，其中施工準備期3個月、主體工程施工期16個月、完建期5個月，工程建設總工期24個月（不含籌建期）。

5 結束語

貓洞河水庫工程的建設，能解決普定縣貓洞鄉6個村共1680畝的灌面用水和8個村共8993人飲水問題。經過精心施工組織設計，確保水庫大壩工程每一道施工工序的合理安排和良好銜接，對工程高效優質的施工建設起著良好的技術指導和進度控制作用。

參考文獻

[1]貴州中水建設管理股份有限公司.普定縣貓洞河水庫工程初步設計報告[Z].2011.

作者簡介：吳松春（1988-），男，貴陽人，學士，助理工程師，主要從事水利水電工程施工組織設計工作。