嘉陵江利澤航運樞紐一枯圍堰截流施工技術(shù)分析

安郁亮 馮安龍

摘要：利澤航運樞紐一期工程一枯截流設計流量1 240 m3/s，在縱向段壩0+390 m處截流一次性成功，較原計劃工期提前3天，對基坑提前開挖施工及后期混凝土高峰強度削峰起到較大作用。現(xiàn)對截流的施工技術(shù)進行介紹。

關(guān)鍵詞：利澤航運樞紐工程;圍堰設計;截流;施工組織設計;龍口

1 ? ?工程概況

1.1 ? ?工程簡介

利澤航運樞紐工程位于重慶市合川區(qū)大石街道利澤碼頭嘉陵江干流上游約3.5 km處，開發(fā)任務以航運為主，航電結(jié)合，以電促航。

工程屬河床式開發(fā)，由左岸連接壩段、船閘、14孔泄洪閘、廠房、魚道、右岸連接壩段組成。總庫容6.19億m3，水庫正常蓄水位210.725 m。航道和船閘為Ⅳ級，電站裝機容量74 MW。

1.2 ? ?氣象水文條件

利澤樞紐工程氣象資料，多年平均氣溫18 ℃，極端最高氣溫41.4 ℃，極端最低氣溫-3.7 ℃，多年平均降水量1 124 mm，最大一日降水量232.1 mm，多年平均蒸發(fā)量787 mm，多年平均風速1.0 m/s，最大風速15 m/s，相應風向WSW。

1.3 ? ?地質(zhì)條件

樞紐區(qū)地處嘉陵江干流，利澤右岸有階地分布，呈臺階狀地形，地勢相對平緩，總體坡度15°～20°。枯水期水面寬度160～215 m，水深一般2.0～3.5 m，正常蓄水位210.725 m高程時，水面寬400～440 m。樞紐區(qū)出露地層主要為第四系松散堆積層（Q）和侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2s2）粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、砂巖等一套河湖相沉積的碎屑巖，具有巖相變化大、層理紋理較發(fā)育和淺部不同程度地分布有軟弱夾層等特點。

2 ? ?施工布置、要求及保證概述

2.1 ? ?施工道路

施工道路主要利用本工程《施工組織設計總平面布置》中規(guī)劃的施工道路，修支路至一枯圍堰上游堰頭、下游堰頭，用于一枯圍堰施工。

2.2 ? ?施工要求

（1）堰基處理工序完畢，經(jīng)驗收合格后方能回填。

（2）填料的規(guī)格、粒徑大小、物理力學指標等必須滿足設計圖紙及本文有關(guān)要求。戧堤堆石、石渣料、碎石及過濾料中不得含有泥塊。

（3）過濾層中粗砂及碎石墊層嚴格按設計厚度，自下而上鋪填。相鄰層面人工拍打平整，層次清楚。

（4）反濾料由粗砂和礫石混合而成，可由料場開采加工，粒徑2～20 mm，要求級配連續(xù)。土工膜過渡料為黏壤土和砂，其中粗顆粒粒徑不大于6 mm，要求級配連續(xù)。

（5）石料應選用質(zhì)地致密、具有抗水性和抗風化性能的硬巖石料，濕抗壓強度大于20 MPa，軟化系數(shù)大于0.75，比重不小于2.65 t/m3。

（6）鋼筋骨架在鋼材加工廠制作，鋼筋塊石籠長1.5 m、寬1.0 m、高1.0 m，塊石采用新鮮堅硬巖石，粒徑為0.3～0.5 m，濕抗壓強度大于20 MPa，軟化系數(shù)大于0.75，比重不小于2.65 t/m3。鋼筋石籠四周采用?16鋼筋焊接作為鋼筋骨架，沿長度方向設置兩道?25拉筋，用于滿足吊裝強度要求，網(wǎng)格采用?12，間距20 cm×20 cm。

（7）堰基與岸坡處理屬于隱蔽工程，質(zhì)量好壞直接影響圍堰安全，必須按設計圖紙及有關(guān)規(guī)范施工。

（8）土工膜采用兩布一膜規(guī)格：400 g。土工合成材料的性能指標應達到《土工合成材料應用技術(shù)規(guī)范》（GB/T 50290—2014）的要求。

2.3 ? ?技術(shù)保證條件

（1）一枯圍堰施工前，進行填筑及高噴防滲墻的生產(chǎn)性試驗，獲取技術(shù)參數(shù)，指導施工。

（2）塊石料場開采前進行爆破試驗，指導施工。施工過程中，加強爆破料級配的檢測，及時調(diào)整爆破參數(shù)，使其滿足技術(shù)要求。

（3）土料開采時，拉運車輛裝鋼篦子，篩除超徑料及植物根莖等，確保土料參數(shù)滿足設計要求。

（4）圍堰拋填施工根據(jù)水位情況及時碾壓，水上部分嚴格按碾壓試驗技術(shù)參數(shù)施工，確保壓實度。

（5）高噴灌漿過程中監(jiān)控返漿情況，若出現(xiàn)不返漿或其他情況，及時聯(lián)系參建各方現(xiàn)場制定處理方案，確保防滲墻施工質(zhì)量。

3 ? ?施工設備計劃

根據(jù)一期枯水圍堰填筑高峰強度、施工進度計劃安排及有效施工天數(shù)，壓實方轉(zhuǎn)換為松方的系數(shù)為1.168，堆石料日最大填筑強度為3 997×1.168≈4 668 m3，土料日最大填筑強度為4 033×1.168≈4 710 m3，合計9 378 m3/d。按此強度配置挖掘機、推土機、振動碾、裝載機、自卸車等設備計劃。

4 ? ?施工工藝技術(shù)

4.1 ? ?導流方式及程序

根據(jù)設計要求，本樞紐工程采用分期導流方式導流，一期工程一枯圍堰為第一期施工導流，形成基坑為船閘全年圍堰提供干地施工條件。一期工程完成左6.5孔泄洪閘、消力池及船閘施工，具備通航條件;二期工程進行右7.5孔泄洪閘及廠房施工。

4.2 ? ?施工工藝流程

4.2.1 ? ?填筑施工程序

一枯圍堰填筑施工總程序：施工準備→測量放線→兩岸清基→填筑料運輸→水下拋填/水上分層攤鋪→測定松鋪厚度及含水量→分層碾壓→壓實質(zhì)量檢測→上層填筑。

4.2.2 ? ?一枯圍堰施工分區(qū)、分塊

（1）一枯圍堰施工分區(qū)：一枯圍堰填筑施工從上游至下游共分兩個區(qū)，各區(qū)堆石料、土料、高壓旋噴施工協(xié)調(diào)推進。

（2）一枯圍堰施工分塊：如圖1所示，一枯圍堰填筑施工根據(jù)圍堰結(jié)構(gòu)體型分三塊，A塊為堆石體，B塊為土料堰體，C塊為石渣堰體。

4.2.3 ? ?分塊施工順序

先進行A塊（堆石體）進占施工，B塊（土料）堰體滯后A塊（堆石體）進占10 m跟進填筑，高壓旋噴灌漿施工滯后B塊（土料）堰體填筑50 m進行，各塊的其他料隨該塊填筑同層跟進施工。C塊石渣堰體填筑在205.0 m高程以下高壓旋噴灌漿施工完成后進行填筑。

4.2.4 ? ?土石方平衡

一枯圍堰堆石體71 581 m3，石渣填筑48 301 m3，過渡料7 179 m3，土方填筑76 633 m3，塊石護坡和鋼筋石籠小計6 980 m3。

5 ? ?結(jié)語

利澤航運樞紐一期工程一期一枯截流，于2019年11月10日開始進占，一枯圍堰全長1 335 m，下寬約38 m，頂寬6 m，填筑高度約9 m，共填筑土石方22萬m3。經(jīng)過22天的艱苦努力，2019-12-02T17：16，在0+900 m處形成寬約2 m、深達6 m的龍口，截流成功，截流時河床最大流量為735 m3/s，整個龍口截流過程不超過6 min，一期枯水圍堰成功合龍，比計劃工期提前3天，對基坑提前開挖施工及后期混凝土高峰強度削峰起到了較大作用。

[參考文獻]

[1] 陸用敏，陳清.嘉陵江新政航電樞紐一期工程大江截流施工技術(shù)[J].水電站設計，2009，25（4）：56-61.

[2] 馬國榮.一期枯水圍堰大江截流主要施工技術(shù)[J].城市建設理論研究（電子版），2011（35）：1-6.

[3] 劉生輝，雷先進.孤山航電樞紐一期截流施工關(guān)鍵技術(shù)[J].交通工程建設，2018（2）：52-54.

[4] 水利水電工程等級劃分及洪水標準：SL 252—2017[S].

[5] 防洪標準：GB 50201—2014[S].

收稿日期：2020-07-30

作者簡介：安郁亮（1964—），男，山東膠南人，高級工程師，長期從事航電開發(fā)管理工作。

馮安龍（1984—），男，貴州遵義人，高級工程師，長期從事水電建設管理工作。