白石水庫施工導流優化方案探討

劉福玉

（遼寧省白石水庫管理局，遼寧朝陽122000）

白石水庫施工導流優化方案探討

劉福玉

（遼寧省白石水庫管理局，遼寧朝陽122000）

在水庫工程施工過程中，施工導流方案對其施工起著非常重要的作用。一個合理的施工導流方案可以有效的加快施工進度、降低工程造價，同時還能確保工程的施工質量和安全。本文將結合白石水庫施工實例，簡要探討白石水庫的施工導流方案。

白石水庫；施工導流

引 言

在水利工程中，為了有效的解決施工與水流蓄泄之間的矛盾，應采取施工導流方案，其主要包括“導、截、欄、蓄、泄”等幾個方面的措施。合理的施工導流方案可以有效的避免水流對水工建筑物施工的不利影響。當進行水流工程施工導流方案設計時，應綜合考慮各個方面的因素，其中主要包括導流標準、劃分導流時段、導流設計流量等。一個正確合理的施工導流方案可以有效地加快施工進度、降低工程造價，并能確保工程施工質量和安全。

1 工程概況

白石水庫是遼寧省“九五”期間水資源開發建設的重點工程，是一種以防洪、灌溉、供水為主、兼顧發電、養魚等綜合利用的大型水利樞紐工程。該水庫工程的建設總工期為五年半。如表1所示為水庫施工進度安排。

表1 施工導流進度安排

該水庫工程規模為大（1）型，工程等級為1等工程，大壩及樞紐主要建筑物為1級建筑物，設計洪水標準為500年一遇，設計洪水為132.27m，相應庫容為14.77億m3。白石水庫壩址控制流域面積17649km2。白石水庫攔河壩為混凝土重力壩，部分采用R C D筑壩技術，壩頂的長度為513m，最大壩高為49.3m。大壩分成32個壩段，主要由擋水壩段、溢流壩、底孔壩段、取水壩段、電站壩段組成。

2 施工導流方案

在白石水庫的建設過程中，施工導流方案的設計是一個重點內容。在大壩攔洪之前，主體工程的施工進度以及各個方面的安排均需要受到施工導流方案的控制。因此，根據施工導流方案，主要可以將主體工程分成兩個階段，第一階段為右岸#17～# 31壩段壩基開挖以及一期導流工程；第二階段則為左岸#0～#16壩段壩基開挖、大壩、電站建筑和安裝以及二期導流工程。

根據工程的具體情況，本工程的施工導流方案采用二段三期導流方法。第一期圍堰包括#17～#31壩段的基礎范圍，將#17壩段及與其相連的下游導墻作為縱向混凝土圍堰的一部分。上游橫向圍堰的心墻采用防滲布作為防滲材料，下游橫向圍堰與上游相同，其余部分為土石圍堰，采用土石材料填筑而成。第一期圍堰施工完成之后將河水導流至無圍堰保護的河道。

第二期圍堰包括#0～#16壩段的基礎范圍。這一期圍堰的形式與第一期圍堰的形式相同。第二期圍堰施工完成之后將河水引導至第一期圍堰形成的#18～#23壩段內的永久底孔和#24～#26壩段與#27以右壩段構成的缺口。

3 優化二期導流方案的緣由

1996年汛前順利完成了一期導流工程的施工，從而提早了半年的時間開始進行大壩的基礎處理和基礎混凝土的澆筑施工。到1997年，可以更多的進行混凝土的澆筑施工，有效的使工期提早了半年。但是，在原先的施工導流設計方案中，二期導流工程在右岸壩體預留了#24～#28壩段的兩級缺口，同時其高程很低，這種情況下會存在以下幾個缺點:右岸壩體處存在缺口，自卸汽車無法順利通行，導致混凝土的澆筑施工無法順利進行。在右岸河床壩段進行混凝土的澆筑施工，直接采用高架門機吊罐入倉的施工方式，這種混凝土的澆筑方式施工效率低，一般情況下混凝土的澆筑高度只能達到107m的位置處，而超過107m的高程以上，則需要采用門機吊罐和長臂反鏟接力倒運混凝土入倉的施工方式。

通過以上分析可知，在原施工導流設計方案中，二期的導流工程存在兩級缺口使得自卸汽車的入倉道路和機械設備能力受限，嚴重地影響到混凝土的澆筑工作量，從而無法有效地確保之前所爭取到的半年工期。因此，為了有效的避免這一狀況，決定對二期導流方案進行優化設計。

4 優化的二期導流方案

在對二期施工導流方案進行優化設計時，主要考慮的優化方向為:在右岸不預留影響壩體混凝土澆筑施工的缺口，而是將左岸溢流壩段于1998年汛前澆筑的壩體作為一個大缺口，與右岸已成的12個泄洪排沙底孔聯合泄洪，進行二期導流。該缺口的長度一共為159m，高度為95.75m，缺口分布在#6～#16壩段之間。

優化的二期導流方案具有以下的優點:

（1）在右岸的壩體上不預留缺口，因此在進行混凝土的澆筑施工時，自卸汽車可以直接入倉，同時可以采用門機吊罐入倉進行聯合作業，這樣可以有效的確保混凝土澆筑施工的順利進行，從而為已爭取到的半年工期提供了保障條件。

（2）右岸壩體上不預留缺口的另一個優點是可以將三期圍堰取消。這就有效的減少了工程量，縮短了工期。

（3）左岸的缺口長度為159m，其過水斷面超過右岸缺口處的過水斷面，因此上游的水位主要是由一期的導流工程進行控制，這種情況下，可以將二期上游圍堰和上游縱向混凝土圍堰的堰頂高程進行適當的降低，從而有效減少圍堰的施工工作量，在一定程度上減少了投資。

（4）右岸的壩體上不預留缺口，可以將兩側越冬側立面取消，這樣就有效地減少了混凝土開裂的可能性，繼而減少了開裂的處理費用。

5 原方案與優化方案的對比

原施工導流設計方案是從1997年9月30號開始進行導流工程的施工，從10月份開始進行#0～# 16壩段基礎的開挖施工，從1998年春節開始進行該部位基礎蓋板混凝土的澆筑施工，而從5月份才開始進行壩基的固結灌漿施工，然后再繼續進行混凝土的澆筑施工，這種施工方案會對混凝土澆筑的施工時間造成影響，影響時間達到將近一個月。但是在優化的導流方案中，避免了壩基的固結灌漿施工對混凝土的澆筑施工所帶來的一個月工期延誤，從而爭取到了將近半年的工期。

在原設計方案中，1998年的汛期洪水是通過右岸#24～#27壩段的缺口下泄，會對混凝土澆筑施工造成影響，時間長達2個月，此外，缺口的設置對碾壓混凝土連續澆筑施工造成影響，而在優化方案中，避免了這一問題的發生。優化方案減少了三期圍堰的修建施工，從而有效降低了工程造價。

對這兩種施工導流方案圍堰特征參數進行對比分析，可以知道，優化方案中的土石圍堰較原方案中節約了14.3萬m3的工程量，優化方案中的混凝土圍堰較原方案中節約了2030m3，合計節約投資高達110余萬元。

6 結語

施工導流對于水利工程施工具有重要意義，合理的施工導流將會使得水工建筑物施工順利進展。鑒于合理施工導流的重要性。通過分析白石水庫原施工導流方案存在的問題，提出優化方案。優化后的施工導流方案減少了土石圍堰和混凝土圍堰的工程量，節約了大量資金，進一步表明了水利工程施工中應當重視合理的施工導流。

［1］杜衛.水利水電工程施工導流方案決策研究［J］.河南水利與南水北調，2012（10）:79-80.

［2］林玉葉，郭久賢.棉花灘水電站施工導流設計［J］.水利技術監督，2004（06）:69-71.

［3］梁漢壽.長洲水利樞紐施工導流設計優化［J］.水力發電，2010（01）:20-22.

［4］謝世軍.芻議水利工程中的施工導流技術［J］.黑龍江水利科技，2014（01）:109-110.

［5］黃小鏡.中橋水庫工程大壩施工導流設計研究［J］.水利技術監督，2014（03）:65-68.

TV551

A

1672-2469（2015）10-0064-02

10.3969/j.issn.1672-2469.2015.10.19

劉福玉（1974—），男，高級工程師。