小型灌溉工程的施工組織設計研究

薛娜（陜西省寶雞峽引渭灌溉管理局陜西咸陽712000）

小型灌溉工程的施工組織設計研究

薛娜
（陜西省寶雞峽引渭灌溉管理局陜西咸陽712000）

為了解決人畜飲水和農田灌溉問題，麻溝水庫灌溉工程布置有鋼筋混凝土面板堆石主壩，埡口鋼筋混凝土面板堆石副壩，主壩左岸邊溢洪道，左岸導流兼放空隧洞，左岸取水隧洞，南向灌區渠系建筑物。本文介紹麻溝水庫灌溉工程的施工組織設計，詳細介紹工程施工導流技術和主體工程和灌區工程的施工組織設計。本文對相似工程具有借鑒意義。

農村飲水工程；設計；建設；效益分析

1　工程概況和背景

麻溝水庫灌溉工程位于遵義市匯川區泗渡鎮麻溝村，是遵義市北片區唯一的水源點，壩址距泗渡鎮境內210國道約8.0km，距遵義市約37.0km。工程的主要任務是灌溉，并兼有鄉鎮供水。工程建設后將解決匯川區泗渡鎮、高坪鎮和董公寺鎮5.8868萬畝農田灌溉和灌區內人畜飲水問題。灌溉用水量為2130萬m3/年，農村人畜飲水用水量為89.7萬m3/年。麻溝水庫總庫容1160萬m3，為中型水庫，水庫正常蓄水位1038m，死水位1017m，正常蓄水位以下庫容1040萬m3。

麻溝水庫灌溉工程樞紐總體布置為：鋼筋混凝土面板堆石主壩，埡口鋼筋混凝土面板堆石副壩，主壩左岸邊溢洪道，左岸導流兼放空隧洞，左岸取水隧洞，南向灌區渠系建筑物，其中鋼筋混凝土面板堆石壩最大壩高54.30m，砼副壩最大壩高18.8m，水庫正常蓄水位1038m，死水位1017m，正常蓄水位以下庫容1040萬m3，最大庫容1160萬m3，取水隧洞布置于大壩左岸，取用流量3.84 m3/s。灌區渠系及建筑物平面總長度87.14km。

2　施工布置和進度

主體工程主要建筑工程量包括：土石方開挖154.72萬m3，洞挖石方2.21萬m3，土石方填筑69.68萬m3，混凝土12.26萬m3，帷幕灌漿1.79萬m，鋼筋制安0.45萬t。施工總工期為36個月，施工總工時為1017.61萬工時。為了高效和高質量地完成施工，有必要對工程進行詳細施工組織設計［1-4］。

2.1施工布置

根據現場的地形條件，及工程施工特點，按以下分區進行施工總布置安排：首部樞紐施工區主要布置有石料開采場、砂石料加工廠、砼拌和系統、綜合倉庫、壩區棄渣場、1#、2#供水站、生活區及業主營地。該施工區共需修建生活福利房屋2500m2，施工倉庫及加工廠臨時房屋2000m2。

灌區渠系施工區主要布置有5個石料場、砂石料堆放場、棄渣場、移動式混凝土拌和機、施工工棚及倉庫。該施工區共需修建生活福利房屋2000m2，施工倉庫及加工廠臨時房屋1000m2。本工程水庫樞紐建筑物基礎土石方開挖總共約41.5萬m3，其中土方開挖為21.6萬m3，石方明挖18.7萬m3，洞挖石方1.1 萬m3。

2.2施工進度安排

本工程將施工時段劃分為四個階段，工程總工期為3年。（1）工程籌建期：工期為4個月，完成對外交通干線公路修建；架設10kV輸電線路；施工征地等。（2）工程準備期：準備工程包括：場內交通、水、電供應和通信系統；施工征地，生產及生活房屋建筑；導流工程施工。準備工程為施工單位進場至主體工程開工前的工期，共計7個月，占直線工期5個月。（3）主體工程施工期：從主體工程開工至灌區渠系建筑物通水試運行的期限，即從第二年6月至第四年5月，主體工程工期為28個月。（4）工程完建期：自灌區建筑物投入運行至工程竣工驗收完畢的工期，即第四年8月灌區通水試運行完成，工程竣工，完建期為3個月。

3　施工導流設計

3.1導流標準和方式

筋砼面板堆石壩方案校核洪水位為1039.59m（P=0.1%），總庫容為1160萬m3，設計灌溉面積5.8868萬畝。本工程規模屬中型，工程等別為Ⅲ等工程，主要建筑物主壩、副壩、副壩壩頂溢洪道、灌溉取水口按3級建筑物設計。相應導流建筑物級別為5級建筑物，導流設計洪水標準選用P=20%。壩體施工期臨時度汛標準按P=2%的全年流量設計，其相應的洪峰流量為255m3/s。

根據施工總進度計劃安排和水庫蓄水計劃的分析，施工導流程序如下：首先進行導流兼放空隧洞、灌溉取水隧洞及主壩兩壩肩開挖及溢洪道土石方開挖施工，此時原河床過水；之后，兩壩肩及溢洪道開挖完成，導流洞具備過水條件，進行大壩上下游圍堰填筑、基坑開挖、主副壩趾板砼澆筑及壩體填筑，該施工期由上下游圍堰擋水，導流洞過流。4月底壩體全斷面填筑到防浪墻底部高程1038m；進而主壩停止施工，汛期洪水由導流兼放空隧洞泄洪度汛，度汛水位為1022.34m；最后由大壩擋水，導流洞兼放空隧洞過水。

3.2導流建筑物設計

根據水工建筑物布置情況，導流兼放空隧洞布置在左岸，隧洞洞線為直線。進口底板高程1008m，出口底板高程1002m，隧洞洞身段總長204.537m，底坡為2%。隧洞過水斷面為圓形，直徑3.8m。根據地質情況，隧洞采用全斷面鋼筋混凝土襯砌，Ⅲ類、Ⅳ圍巖段襯砌厚度分別為0.4m、0.5m。

壩址河段河床覆蓋層相對深厚，不宜修建混凝土圍堰。而土石類圍堰能充分利用當地材料，結構簡單，施工方便，能夠適應深厚覆蓋層基礎，又可使用大型施工設備進行高強度堆筑，在短時間內完建，滿足大壩基坑提早開挖。上游圍堰采用不過水土石圍堰，導流洞為無壓洞，底坡為陡坡，洞前壅高水位按自由出流寬頂堰公式計算。計算洞前壅高水深3.3m，考慮安全加高50cm，則上游圍堰堰頂高程為1011.80m，上游圍堰長82.235m，最大堰高9.8m，頂寬4m。

3.3導流工程施工

導流洞施工采用鉆爆法開挖，光面爆破，全斷面開挖一次成型。出渣采用立爪裝巖機裝5t汽車運輸出渣。導流洞洞線穿越圍巖以Ⅲ類為主，其中進口有86m的Ⅳ～Ⅴ類圍巖。對Ⅳ、Ⅴ類圍巖段施工中需及時支護，臨時支護采用掛網錨噴C20混凝土支護，噴混凝土厚度10cm；Φ25錨桿長2.5m。Ⅲ類圍巖完整性較好，其臨時支護采用噴混凝土，厚度10cm。

圍堰石渣填筑采用1.0m3液壓正鏟挖掘機挖裝，10t自卸汽車運輸，進占法卸料，220HP推土機平料，其中土石渣可利用開挖料，粘土防滲料在規劃土料場取土，拖拉機或輕型振動碾壓實。土石圍堰拆除采用1m3的反鏟配10t的自卸汽車開挖運輸棄渣。為減少基坑滲水量，在基坑開挖之前，應進行防滲灌漿。

4　主體工程和灌區工程施工

4.1主壩工程施工

大壩土石方開挖量為21.26萬m3，大壩開挖分兩期進行，一期開挖左右岸坡（1005m高程以上）；二期基坑開挖待截流后進行。趾板混凝土澆筑采用分段分塊進行，由河床開始，自下而上向兩岸破推進，并超前于大壩主堆石填筑。混凝土由右岸混凝土拌和站集中供料，采用8t自卸汽車運輸到施工現場，河床部分直接入倉，岸坡部分由混凝土泵送入倉或溜槽入倉，電動插入式振搗器振搗密實。壩基處理處理措施包括固結灌漿和帷幕灌漿。壩體填筑強度每月達到6.1萬m3，為保證運輸上壩強度，選擇在料場旁的沖溝位置平整后作為臨時備料堆場。壩體填筑在壩基、兩岸岸坡處理驗收后與趾板混凝土澆筑同時進行。壩面填筑作業順序多采用“先粗后細”法。即堆石區→過渡層區→墊層區。壩體填筑采用分層碾壓施工，每一層的工藝流程為：卸料→鋪料（平整）→灑水→碾壓；為保持施工強度的均衡和連續，填筑工作面按施工區面積劃分為4個～6個工作塊，每個工作塊相對獨立施工。每個工作塊按卸料、鋪料平整（包括灑水）、碾壓和質檢4個條帶平行流水作業。壩料運輸采用2m3裝載機在料場裝壩體填筑料，15t自卸汽車運輸上壩。壩料鋪料、平整采用進占法鋪料，墊層料及過渡料鋪層厚度為40cm、主次堆石料鋪層厚度為80cm。壩上游30m～50m范圍的壩體盡量保持平起上升，順壩軸線方向碾壓。

表1　主體工程主要材料用量估算表

4.2灌區工程施工

灌區渠系建筑物有渠道、渡槽、倒虹管和引水隧洞等建筑物。渠道施工時，可采用分段進行施工。干渠土方采用0.5m3挖掘機開挖，石方采用風鉆鉆孔，人工裝藥爆破開挖，土方沿線堆放，后期作回填料，干渠石方采用0.5m3挖掘機裝5t自卸汽車運輸出渣。支渠土方采用人工開挖，石方采用人工鉆爆開挖，土方沿渠線堆放，后期作回填料，石方就近擇地采用人工搬運集中堆放。渠道砼相對較為分散，砼采用0.4m3移動式砼拌和機拌和，手推膠輪車運輸，人工鏟運入倉，渠底采用平板式振搗器振搗密實，其余部位采用混凝土振搗棒振搗。

進出口引渠覆蓋層開挖采用0.5m3反鏟挖掘機開挖，石方采用風鉆鉆孔，人工裝藥爆破開挖，0.5m3反鏟挖掘機裝5t自卸汽車運輸出渣。洞身開挖采用人工鉆孔，全斷面爆破，開挖時，先進行掌子面清理，在開挖掌子面上用畫出鉆孔孔位，采用用氣腿風鉆鉆孔，鉆孔完成后，進行裝藥連線爆破。隧洞渣料采用，扒渣機裝斗車車運輸出渣，在進出口就進選擇場地堆放。本工程渡槽均采用就地滿堂腳手架施工。排架基礎土方采用0.5m3挖掘機開挖，石方采用風鉆鉆孔，人工裝藥爆破開挖，土方就近堆放，石方采用就近集中堆放，汽車出渣為主，人工搬運為輔。本工程主要施工機械如表2所示。

表2　施工主要機械

5　結語

本文介紹麻溝水庫灌溉工程施工導流以及主體工程和灌區工程的詳細施工組織設計情況，對相似工程具有借鑒意義。本文結果認為麻溝水庫灌溉工程施工組織設計較為合理，采用當前施工組織設計可以保證項目的進行并達到預期的工程質量目標。陜西水利

［1］林日練.關于如何做好水利工程施工組織設計的幾點思考［J］-科技展望2014（10）.

［2］王娜.水利水電工程施工組織設計分析［J］-大科技2014（1）.

［3］陳武.水利水電工程中的施工組織設計分析［J］-中國新技術新產品2015（4）.

［4］王志逸.探討如何改進小型水利工程施工組織設計［J］-黑龍江水利科技2014（5）.

（責任編輯：暢妮）

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