淺談莊浪縣梁河水庫泄洪兼導流洞工程的施工應用

蒙強喜

（甘肅省莊浪縣水務局，甘肅 莊浪 744699）

1 工程概況

梁河水庫工程位于莊浪縣通化鄉梁河村,工程區距莊浪縣城約30km。該水庫為城區供水水源，水庫設計總庫容約165.4 萬m3，供水對象為莊浪縣楊河、趙墩、南湖、通化4 個鄉鎮農村安全飲水。

工程主要由攔河壩、泄洪兼導流洞、引水建筑物等組成。從左岸向右依次為上壩公路、均質土壩、豎井式溢洪及泄洪兼導流洞，輸水管設于泄洪洞底板以下。水庫正常蓄水位2183.60m，校核洪水位2184.4m；最大壩高42m。依據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL 252—2000）的相關規定，本工程等別為Ⅳ等，工程規模小（1）型；主要建筑物（攔河壩、導流兼泄洪排沙洞、溢洪道等）按4 級建筑物設計，次要及臨時建筑物按5 級設計。

2 豎井式溢洪道泄洪洞

豎井式溢洪道進水喇叭口采用三面自由溢流實用堰，堰頂高程2183.65m，岸塔單側堰長27.1m，豎井式溢洪道進水喇叭口橫斷面為矩形，開口尺寸（長×寬）為17m×5.05m，底部尺寸（長×寬）為10.884m×2m，進水喇叭口實用堰高1m，漸變段長14.35m，豎井深8.3m。岸塔式進水口泄洪閘段長18m，寬5.5m，進水口底高程2160.0m，進水口閘室為帶胸墻的底孔泄水建筑物，胸墻前設有檢修門一道，閘孔尺寸2.5m×3.3m（寬×高），采用平板閘門，胸墻后設工作閘門一道，孔口尺寸2.5m×2.4m（寬×高），采用弧形閘門。塔式進水口閘室與管理道路間采用跨度11m 的T 形梁橋連接。

豎井式溢洪道與泄洪洞塔式進水口后接漸變段與泄洪洞相接，漸變段長35.02m，并設有導流墩將水流平順的導入泄洪洞，泄洪兼導流洞洞身段長311.29m，為無壓城門洞，洞寬3.6m，洞高4.6m，縱坡為1/12。導流洞出口漸變段及消能段長60m，出口接長度為15m 的漸變段，坡度同導流洞縱坡一致，漸變段末端設長度為45m 消力池，消能方式為底流消能。池后通過10m 長漸變段接泄水渠，泄水渠為梯形斷面，總長109.59m，采用細粒C20 砼砌塊石護砌，其后采用砼四面體防護。根據水庫淤積高程和死水位高程，考慮水庫在最低運行水位時，能滿足取水要求，確定最低取水口中心線高程設為2161.50m，第二個取水口高程2166.60m，設置在泄洪排沙洞進口閘室胸墻上。

3 工程施工的重點和難點分析

1）本工程施工區場地狹小，如何合理布置施工現場運輸道路、混凝土生產系統、砂石料料場、鋼木加工廠、臨建設施等是本工程的重點和難點。

2）根據本工程的地質條件，本工程洞身段圍巖屬于Ⅳ-Ⅴ類圍巖，洞室圍巖不穩定，易塌方、掉塊，因此對泄洪兼導流洞，洞室易發生變形、坍塌等不良地質災害和有可能發生涌水的地段，采取何種工程防范及排水措施、不良地質段安全施工是本工程的重點和難點。

3）泄洪兼導流洞洞挖工程施工時的鉆孔、開挖、支護等各種施工手段同時進行，相互間的施工干擾不可避免，為了保證施工質量，及時掌握圍巖變形和支護情況，提前預報異常變化，需采取超前預測預報措施。因此，施工期安全監測和超前預測預報是本工程的重點。

4）確保本工程的建筑物混凝土澆筑和泄洪兼導流洞襯砌質量是本工程的重點。

4 工程的重點和難點的對策

根據本工程泄洪兼導流洞的特點及其重點、難點，在施工組織管理、施工技術等方面對工程進度、施工質量、建筑物間影響等方面采取相應的措施，保證施工的順利進行。

4.1 土石方明挖工程

土方明挖應自上而下，分層開挖。采用1.6m3挖掘機開挖，25t 自卸汽車運至指定棄渣場。基面上預留30cm 厚的保護層，部分堅硬段采用風鎬及人工鋼釬挖除。泄洪兼導流洞進出口洞臉邊坡為土質邊坡，按圖紙要求坡比進行削坡并設置2m 寬馬道。石方明挖應采用光面爆破法開挖，雷管起爆，然后用25t 自卸汽車運至指定棄渣場，基面上預留30cm 厚的保護層。

4.2 土方填筑工程

土方填筑工程的方法與土方明挖正好相反。則采用設計斷面自下而上分層填筑、分層壓實的方法施工。土方填筑用裝載機裝料、自卸汽車運輸、裝載機攤鋪、采用20t 壓路機逐層夯實，邊角用蛙式打夯機夯實。

4.3 石方洞挖工程

泄洪兼導流洞從進出口同時開挖掘進。導流洞進口漸變段斷面面積為39～119m2，為中斷面和大斷面，導流洞開挖，采用分層分段的方式開挖。導流洞進出口碎石土段采用機械開挖、50 小型挖掘機開挖、50 裝載機裝渣、自卸汽車運渣。泄洪兼導流洞進口漸變段為大斷面和超大斷面導流洞開挖，采用分層分段的方式開挖，開挖時根據斷面尺寸與圍巖穩定情況，分2～3 層進行開挖掘進，每層開挖完成后及時支護。

4.4 開挖支護工程

（1）支護形式：在開挖過程中，根據設計施工圖紙及圍巖類別情況采用相適宜的安全支護形式。（2）錨桿施工：錨桿施工隨開挖及時跟進，錨桿鉆孔采用氣腿式風鉆，按照設計要求的間距、孔深及孔位造孔，造孔完成后，進行清孔、驗孔，然后插入、固定錨桿。（3）噴錨施工：噴砼采用“干噴法”工藝。（4）鋼管管棚法施工:管棚采用短導管工字鋼支護方式，設置沿洞軸線方向的導管，采用Φ42 鋼管，打上長3.0m 鉆灌漿孔，確保導管上仰傾角為5°～10°標準，洞頂圓弧段導管間距30cm。

4.5 泄洪兼導流洞混凝土襯砌工程

本工程導流洞混凝土襯砌砼待導流洞全斷面開挖施工完成，洞底供水鋼管施工結束后，進行混凝土襯砌。在施工現場布置1 臺拌合站，配備1 臺JS1000 強制式拌和機、1 套1200L 配料機，采用自動計量系統配料，10m3混凝土罐車運輸。在已澆筑完成的底板砼表面鋪設保護材料，防止砼遭到破壞。側墻及頂拱混凝土采用鋼模臺車澆筑，采用砼輸送泵泵送入倉，插入式振搗器和附著式振搗器振搗。

4.6 回填灌漿工程

泄洪兼導流洞回填灌漿在洞身襯砌施工時預留灌漿孔，洞身灌漿在混凝土襯砌混凝土強度達70%后進行。施工時應嚴格按照設計要求的回填灌漿范圍進行測量定位、鉆孔、灌漿，回填灌漿應在澆筑砼強度達到設計強度70%后進行，回填灌漿采用預埋管注漿法，預埋φ50PVC 管作為灌漿管，在預埋管中鉆孔，再進行施灌。回填灌漿灌漿壓力為0.2～0.5MPa，漿液分段采用普通水泥、普通水泥加外加劑等不同的水泥漿液。

4.7 閘室及溢流堰工程

（1）閘室及溢流堰土方開挖采用挖掘機開挖、人工配合的作業方式，在離基礎面預留20cm，采用人工開挖清基，確保基礎面高程符合設計要求。開挖料就近堆放作為后期回填料利用，多余部分裝25t 自卸汽車運輸至棄渣場堆放。（2）土方開挖時，要做好周圍排水設施，防止外水流入溝槽，當有地下水時，要及時采取抽排水措施將水排出溝槽外，防止因水位升高產生坍塌。（3）建筑物基坑開挖和溝槽開挖同時進行，對開挖深度較大的基坑，嚴格按照設計圖紙邊坡進行開挖，當有不穩定部位或地下水出現時，要及時采取加固措施進行支護。（4）石方明挖：采用手持式風鉆鉆孔爆破，0.6～1m3反鏟挖掘機挖裝25t 自卸汽車運輸至棄渣場。（5）建筑物混凝土：采用木模板支護成型，砼澆筑采用JS1000 強制式拌和機集中進行砼拌制，10m3混凝土罐車運輸至澆筑面，HB60 式液壓砼泵入倉，插入式振搗器振搗密實，人工灑水養護。（6）金結及電氣設備安裝：本標段金屬結構及電氣設備采購均選擇滿足招標要求資質的生產廠家。負責設備從提貨、裝卸、運輸、工地現場開箱清點驗收、保管、維護、二次運輸、安裝、調試、試運行直至驗收完成的全部工作。（7）土方填筑：填筑料原則上全部就近利用開挖料，由50 裝載機和250 挖掘機配合攤鋪平整，推距30m，夯填料由16t 自行式平碾分層碾壓密實，邊角部位由人工修邊、攤鋪并配合蛙式打夯機分層夯實。

4.8 漿砌塊石工程

（1）塊石砌筑之前，把表面的泥土和雜質，清洗干凈，方能進入下一道工序。（2）施工時應先鋪上3～5cm 厚的稠砂漿，然后放置石塊砌筑。（3）砌筑要有次序，按照“角石”、“面石”、“腹石”的順序依次施工。（4）勾縫：砌筑24h 時后進行勾縫處理，先刮去縫內深度不小于2 倍縫寬的砂漿，再沖洗凈縫內的雜質和污垢，然后用較高砂漿填縫，不能有勾假縫，凸縫現象發生。（5）養護：砌體工程完成后，至少需養護5～7d，要用麻袋或草覆蓋住砌筑的塊石，每隔一段時間酒水養護，要時刻保持塊石表面潮濕。確保砌體達到強度要求。