拉薩河5#閘工程導(dǎo)（截）流施工淺析

于名偉

（山東臨沂水利工程總公司，山東臨沂 276000）

1 施工方法

1.1 導(dǎo)截流備料

截流備料分為圍堰填筑材料及截流拋填料。圍堰填筑采用上游河道疏浚開挖料及上游棄土場堆料進(jìn)行回填。截流拋填料，準(zhǔn)備鋼筋籠（主筋φ20@150，箍筋φ12@100）20 個(gè)、塊石（預(yù)置2500m3）、噸袋（內(nèi)填砂卵石料）2000 個(gè)、擬采用大塊石料進(jìn)行拋填龍口，根據(jù)現(xiàn)場龍口水流流速情況增減塊石數(shù)量及重量等。拋填料及大塊石料堆放在左右岸圍堰臨近處，便于截流拋填。

1.2 導(dǎo)截流施工方法

一期右岸河道上下游疏浚已按設(shè)計(jì)高程開挖完成。上游通過開挖導(dǎo)流槽將左岸主河槽水引進(jìn)右岸已完3 孔閘段進(jìn)行導(dǎo)流，下游河水經(jīng)3 孔閘段后進(jìn)入左岸主河槽自流。上下游河道無影響阻水的部分。

1.2.1 上游疏導(dǎo)

在二期橫向圍堰上游420m 處開挖導(dǎo)流槽，槽寬30m，槽底高程與上游護(hù)底一致，為3650.0m，將主河道水流向右岸已完三孔閘室引導(dǎo)。在導(dǎo)流槽下游50m 和上游100m 處設(shè)置填筑兩處丁壩，將上游主河道水流挑引至導(dǎo)流槽。

1.2.2 截流非龍口進(jìn)占施工

非龍口進(jìn)占主要利用現(xiàn)場砂卵石料結(jié)合部分噸袋及少量特殊料直接上堰拋投，具體方法如下：

（1）圍堰進(jìn)占時(shí)，需選用自卸式車輛進(jìn)行拋填，若是水位不深，應(yīng)在明確堤頭穩(wěn)定情況的基礎(chǔ)上合理選用拋投方式，常用的方法是于堤頭處利用自卸車輛進(jìn)行卸料，采用全斷面拋投方式。若進(jìn)占水位相對較深，則可于提頭處卸車集料，之后利用推土機(jī)輔助趕料而后完成拋投作業(yè)。截流挖掘時(shí)，需利用液壓反鏟挖掘機(jī)，還需利用裝載機(jī)等其他設(shè)備輔助。

（2）非龍口段進(jìn)占施工寬度與設(shè)計(jì)相符時(shí)，可利用大型石塊進(jìn)行左右兩側(cè)岸戧堤堤頭的保護(hù)，且要做好堤頭下游角保護(hù)，以免在水流回流沖刷時(shí)，因下游角受損而使提頭出現(xiàn)穩(wěn)定性下降或坍塌事故。

（3）若進(jìn)占過程中，非龍口處存在較大的水面流失現(xiàn)象，必要時(shí)根據(jù)具體情況拋填大塊石料等特殊料物。

1.2.3 龍口布置及寬度選擇

拉薩河5#閘工程二期導(dǎo)（截）流施工時(shí)，利用一期己完工的右岸3 孔閘段導(dǎo)流，同時(shí)二期縱向圍堰己在一期圍堰的圍護(hù)下實(shí)施完成。左岸河槽即為龍口。本工程二期截流主要是利用雙向進(jìn)占的方式填筑戧堤，逐漸束窄河槽最終和己建的二期縱向圍堰相合龍。

1.2.4 截流龍口進(jìn)占施工

進(jìn)占截流戧堤龍口段時(shí)，可應(yīng)用的進(jìn)占方式主要有兩種：①全斷面推進(jìn)進(jìn)占；②凸出上游挑角進(jìn)占，堤頭拋頭時(shí)，既可直接進(jìn)行拋投作業(yè)，也可集中推進(jìn)后再拋投，或是應(yīng)用卸料沖砸拋投等其他方式。

（1）進(jìn)占方式選擇。通過對堤頭穩(wěn)定性進(jìn)行分析，可兩種進(jìn)占方式結(jié)合作業(yè)：①選用在提頭集料并利用裝載機(jī)趕料法進(jìn)行拋投作業(yè)；②自卸車直接拋填。

（2）進(jìn)占方法應(yīng)用。堤頭趕料法主要應(yīng)用于坍塌系數(shù)較高的施工段，可于堤頭處利用自卸車進(jìn)行卸料，卸車量為3~5 車左右，集料達(dá)到100m3即可，而后利用裝載機(jī)趕料并完成拋填作業(yè)。根據(jù)實(shí)際情況采用石渣料、噸袋、大塊石料快速拋投跟進(jìn)護(hù)。

1.2.5 閉氣

若要降低戧堤流量，快速完成下基坑施工，應(yīng)于戧堤合龍加高施工完成后，在迎水面采用粘土料或混凝土進(jìn)行閉氣；同時(shí)，為保障工程截流安全，合龍后需立即跟進(jìn)戧堤上游側(cè)堰體填筑料，并盡快開始圍堰防滲施工，實(shí)現(xiàn)圍堰閉氣。

2 主要施工設(shè)備及人力資源配置

2.1 主要施工設(shè)備配置

施工過程中，確保其容量大小及效率高低均與設(shè)計(jì)相符，以達(dá)到規(guī)定的截流拋投強(qiáng)度，且要結(jié)合雙堤頭進(jìn)占情況合進(jìn)進(jìn)行挖掘裝運(yùn)設(shè)備的選配。推料及挖裝設(shè)備應(yīng)分別應(yīng)用50 裝載機(jī)及卡特320D 挖掘機(jī)，且需利用裝載機(jī)及噸位為25t 的自卸車進(jìn)行鋼筋石籠的運(yùn)送，并充分考慮備用及富裕，擬配置25t 自卸汽車共10 輛，裝載機(jī)4 臺，挖掘機(jī)6 臺。

2.2 施工人員配置如下

管理人員：10 名，駕駛員、操作手：22 名，截流各組人員：25名，修理工：2 名，電工：2 名，其他輔助人員：4 名。

3 導(dǎo)截流相關(guān)計(jì)算與圖紙

3.1 截流水文條件

結(jié)合施工導(dǎo)流布置及進(jìn)度安排，根據(jù)截流時(shí)期重現(xiàn)期近5~10 年內(nèi)的月平流流量作為依據(jù)進(jìn)行截流標(biāo)準(zhǔn)的確定。采用P-III型曲線法，結(jié)合1956—2016 年10 月期間的徑流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出5 年及10 年一遇的10 月流量均值分別為每秒鐘339m3與384m3。

3.2 龍口設(shè)計(jì)

龍口位置位于主河槽中間部位，龍口寬度的確定應(yīng)以預(yù)進(jìn)占填筑渣料特性為依據(jù)，并結(jié)合河床束窄程度，最終確定寬度值以60m 為宜，可將龍口進(jìn)占區(qū)劃分為三個(gè)部分：一區(qū)龍口寬度應(yīng)介于50~60m 之間，流速為每秒1.821~1.939m。二區(qū)龍口寬度應(yīng)控制在15~50m 之內(nèi)，平均流速為最低值為2.083m/s，最高不能超過2.415m。三區(qū)的龍口寬度應(yīng)低于10m，且平均流速應(yīng)控制在每秒2.42m 以內(nèi)。當(dāng)龍口合龍時(shí)，上游壅高水位為3651.11m，龍口下游水位為3650.09m，最大瞬時(shí)落差為1.02m。

3.3 戧堤設(shè)計(jì)

3.3.1 戧堤頂高程計(jì)算

根據(jù)水文成果，閘址區(qū)域的5 年一遇10 月流量均值為每秒339m3，閘下水位及底板高程數(shù)值接近，分別為3650.09m 與3650.00m。

閘門臥倒后閘面頂高程為3650.33m，按照有底坎寬頂堰計(jì)算閘上水位經(jīng)計(jì)算，對應(yīng)5 年一遇的10 月平均流量339m3/s，計(jì)算得出閘上水位為3651.11m。進(jìn)占時(shí)，應(yīng)實(shí)時(shí)觀測截流戧堤頂部高程，以免其受到洪水漫溢和沖刷，相應(yīng)導(dǎo)流建筑物級別降低一級，取當(dāng)月洪峰流量對應(yīng)上游靜水位加高0.50~1.0m。本工程導(dǎo)流建筑物為4 級，因此，戧堤級別為5 級，可以上游靜水位作為截流戧堤頂高程值的確定依據(jù)，應(yīng)比上游靜水位高出0.5m 左右。上下游戧堤頂高程有相應(yīng)的高度差，若下游戧堤頂高程為3650.59m，上游戧堤頂高程應(yīng)比之高出1.02m，且以1:2 的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行迎水及背水面邊坡的設(shè)置。

3.3.2 戧堤頂寬計(jì)算

根據(jù)《施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 303—2017），截流戧堤頂寬根據(jù)回填強(qiáng)度、行車密度和回填方式確定，宜取10~25m。本工程截流戧堤回填總量約為10440m3，截流時(shí)間為20d，日回填強(qiáng)度為522m3/d，20t 自卸汽車車載卵石混合土約26.1m3，共需25t 自卸汽車26 輛，考慮從取土到回填壓實(shí)時(shí)間約為1h，可以雙向車道的寬度作為戧堤頂部的寬度值，設(shè)置為10m 即可。

4 截流期間注意的問題

（1）二期工程截流期間加強(qiáng)水環(huán)保保護(hù)措施，對外置堆土及時(shí)苫蓋、車輛過往道路及時(shí)灑水降塵、噪聲鳴笛及時(shí)制止、對一期有害物質(zhì)及建筑生活垃圾妥善處理。

（2）二期導(dǎo)截流后上游主河槽水位升高，下游主河槽無影響。

（3）二期工程截流前應(yīng)對己完工的右岸3 孔閘段進(jìn)行驗(yàn)收。

（4）二期工程截流期間，應(yīng)組織做好水文監(jiān)測與水情預(yù)報(bào)工作，時(shí)刻監(jiān)測上游來水及閘址處上、下游水位及龍口處實(shí)測流速。

（5）根據(jù)上游來水流量、實(shí)測流速及時(shí)調(diào)整截流進(jìn)度，并以此為依據(jù)確定拋填塊石粒徑。若上游來水流量不超過每秒339m3，可適當(dāng)提升截流施工速度，若來水流量高于這一數(shù)值時(shí)，則應(yīng)根據(jù)實(shí)測流速及時(shí)調(diào)整拋填塊石粒徑，確保截流工程能夠順利完成。

（6）為降低截流難度，增加泄流能力，減少截流上下游水位差，減少截流材料流失量，建議截流前從主槽向右岸己建液壓壩挖導(dǎo)流槽。

5 導(dǎo)截流后的恢復(fù)

（1）左岸主河槽維持現(xiàn)狀。

（2）左、右岸上、下游灘地，按設(shè)計(jì)河道疏浚范圍及高程進(jìn)行清理。

（3）二期橫向圍堰及縱向圍堰進(jìn)行清理。

（4）對施工現(xiàn)場建筑垃圾、生活垃圾進(jìn)行清理。

6 結(jié)語

拉薩河綜合整治工程5#閘建設(shè)工程導(dǎo)（截）流工程施工按照總進(jìn)度計(jì)劃按期截流完成，為高原地區(qū)，特別是拉薩河流域待建攔河閘的導(dǎo)（截）流施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，即節(jié)約了管理和施工成本，也取得了良好的社會效益。

（1）本工程的導(dǎo)（截）流施工充分利用了現(xiàn)場及工程周邊村莊的機(jī)械設(shè)備資源，項(xiàng)目部也組織了有豐富導(dǎo)（截）流經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)骨干親臨指揮，為二期工程能夠如期完成奠定了基礎(chǔ)。

（2）在導(dǎo)（截）流施工過程中沒充分利用了右岸主體工程開挖存料、左岸上、下游清淤料以及右岸臨建設(shè)施拆除料，節(jié)約了施工成本，增加了經(jīng)濟(jì)收益。

（3）二期導(dǎo)（截）流施工備料，原投標(biāo)方案是根據(jù)初設(shè)要求在附近石料場采購石料作為截流龍口拋填料。經(jīng)項(xiàng)目組織方案優(yōu)化后，為避免對環(huán)境的影響，盡量減少對石料的需求，改用噸袋，內(nèi)裝現(xiàn)場清淤外運(yùn)的砂卵石料。同時(shí)，增加鋼筋籠，固定拋填石料，減少石料因水流沖刷造成的流失。所選用的石料均從拉薩市周邊在建高速公路隧洞中進(jìn)行運(yùn)取，保證了西藏地區(qū)對本工程的環(huán)保要求，同時(shí)也取得了良好的社會效益。