导流工程及施工排水综述Word文件下载.docx
《导流工程及施工排水综述Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《导流工程及施工排水综述Word文件下载.docx(24页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
本工程施工期度汛标准采用全年5年一遇洪水,其设计流量为8520m3/s。
3、截流标准
采用截流时段重现期5年一遇月平均流量。
05.2.2导流方式
一期围左岸电站厂房及左侧15孔泄洪闸,由右岸束窄河床(导流明渠)导流,一期左岸电站厂房围堰采用全年五年一遇(P=20%)设计,一期左岸泄水闸围堰采用非汛期5年一遇(P=20%)设计;
二期围右河道18孔冲砂闸,利用已建成的15孔泄洪闸导流,围堰采用非汛期五年一遇(P=20%)标准设计。
一期围堰拆除前,厂房进水、尾水闸门和左河道15孔泄洪闸闸门需安装完毕,二期导流时,电站厂房由闸门挡水。
设计导流程序如下:
根据施工进度安排,本工程施工导流主要分为以下阶段:
1、2014年7月16日至2015年4月15日
一期围堰围左岸电站厂房及左侧15孔泄洪闸,右侧束窄河床导流。
进行厂房及左侧15孔泄洪闸的基础开挖及混凝土施工,一期厂房围堰设计洪水标准采用全年5年一遇(P=20%),相应洪峰流量为8520m3/s;
左侧15孔泄洪闸围堰设计洪水标准采用非汛期5年一遇(P=20%),相应洪峰流量为3900m3/s。
2015年汛前完成一期厂房纵向围堰(延长并加高厂房上、下游导墙)、二期纵向混凝土围堰的施工,并完成一期上下游横向围堰与纵向混凝土围堰、厂房上下游导墙接头部位(防渗平台高程以下)的填筑、防渗施工。
2、2015年4月16日至2015年7月15日
梅汛期由厂房围堰挡水,一期泄水闸上下游横向围堰拆除至过水围堰顶高程,由右侧束窄河床和一期左岸泄水闸过水围堰堰顶联合泄流。
2015年4月15日前一期左岸泄水闸上下游横向围堰拆除至过水围堰堰顶。
期间进行左岸电站厂房及右岸船闸的施工,左岸泄水闸汛期停工。
3、2015年7月16至2016年4月15日
梅汛期结束后,一期左岸泄水闸围堰加高至非汛期5年一遇(P=20%)标准进行挡水,右侧束窄后河床导流。
继续进行左侧15孔泄洪闸及电站厂房的施工。
4、2016年4月16日至2016年7月15日
梅汛期由一期左河道电站厂房及右岸船闸围堰挡水,左侧已建15孔泄洪闸及右侧束窄河床过流,继续完成电站厂房的施工及机电设备的安装,一期上下游横向围堰在2016年3月30日前拆除度汛。
5、2016年7月16日至2017年4月15日
进行二期右河道18孔泄洪闸围堰的施工,左侧已建15孔泄洪闸导流。
右侧18孔泄洪闸围堰设计洪水标准采用非汛期5年一遇(P=20%),相应洪峰流量为3800m3/s。
本时段主要进行右侧18孔泄洪闸的基础开挖及主体混凝土的施工,至2017年4月15日前,完成右侧18孔泄洪闸门槽埋件安装及二期混凝土施工。
6、2017年4月16日至2017年5月15日
完成二期上下游横向围堰的拆除工作,同时进行右侧18孔泄水闸闸顶部剩余工程施工。
本工程施工导流方案成果汇总见表05-2。
表05-2施工导流方案成果汇总表
分期
项目
一期导流
二期导流
左岸
右岸
导流方式
围左岸电站厂房、左河道15孔泄洪闸,右岸束窄河床导流.,厂房围堰采用全年5年一遇;
泄洪闸围堰采用非汛期5年一遇。
围右岸船闸,
右岸束窄河槽导流
围右河道18孔泄洪闸,左岸已建15孔泄洪闸导流
导流标准
P=20%
P=20%
导流时段
全年
导流流量(m3/s)
上游水位(m)
33.9
30.6
30.3
下游水位(m)
33.6
29.7
泄水建筑物
右河道束窄河床过流宽约180m,底高程24.0m~25.0m(汛期加上一期左河道泄洪闸过水围堰堰顶联合泄流,堰顶高程28.7m,堰顶长245m)
左岸泄洪冲砂闸:
净宽25m×
15孔,底高程25.0m(汛期加上二期右河道泄洪闸过水围堰堰顶联合泄流,堰顶高程28.8m,堰顶长250m)
挡
水
建
筑
物
型式
围 堰
上游顶高程(m)
34.5
31.2
下游顶高程(m)
34.2
05.3导流建筑物设计与施工
05.3.1围堰的设计
05.3.1.1一期围堰
一期左岸上、下游横向围堰及纵向围堰均采用土石结构,厂房上下游横向围堰设计标准采用全年5年一遇,相应的设计流量为8520m3/s,上、下游围堰堰前水位分别为33.9m和33.6m,相应上下游围堰堰顶高程为34.5m和34.2m,最大堰高分别约为10.5m和9.7m;
左侧泄水闸上下游横向围堰设计标准采用非汛期5年一遇(P=20%),相应洪峰流量为3900m3/s,堰前水位分别为30.6m和29.7m,相应上下游围堰堰顶高程为31.2m和30.3m,最大堰高分别约为7.2m和5.0m。
纵向围堰堰顶高程31.2m~30.3m,最大堰高约7.2m。
围堰结构型式:
顶宽4.0m(不包括上游面砂砾石垫层及块石护坡层宽度),迎水侧边坡1:
2,厂房上下游横向围堰背水侧边坡1:
1.8,泄水闸(上下游横向、纵向)围堰背水侧边坡1:
2.5。
28.7m高程(下游为28.3m)以上堰身采用斜坡土工膜防渗,土工膜上下层为砂砾石垫层,土工膜在28.7m(下游为28.3m)高程埋入混凝土连接条中,以加强接缝处的防水效果,迎水面采用堆石护坡,在防渗平台以下及围堰背水面采用钢筋石笼护顶及护坡,钢筋石笼尺寸为2.0×
1.2×
0.8m。
一期围堰基础及28.7m高程(下游为28.3m)以下堰身采用高喷防渗墙防渗。
围堰防渗墙顶高程以下戗堤先施工,作为高喷防渗墙施工平台,平台宽5m,防渗墙底深入基岩50cm。
一期厂房纵向围堰利用加高并延长的导墙形成,采用C20钢筋砼结构。
厂房段利用导墙加高,其余断面型式采用倒“T”型结构,基础与导墙底同高。
围堰工程量见下表。
表05-3一期围堰工程量表
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
砂砾石填筑
m3
154732
2
抛石护坡
10166
3
C15砼连接条
62
断面尺寸为30×
20cm
4
高喷防渗墙
M2
5393
5
防渗土工膜
m2
8276
6
钢筋石笼护坡
13438
尺寸2.0×
0.8m
7
砂砾石垫层
2353
表05-4
一期围堰连接段工程量表
58465
3613
5123
1697
3253
928
22
05.3.1.2二期围堰
二期上、下游横向围堰采用土石结构,围堰设计标准采用非汛期5年一遇(P=20%),相应洪峰流量为3900m3/s,堰前水位分别为30.3m和29.7m,相应上下游围堰堰顶高程为31.2m和30.3m,最大堰高分别约为7.2m和6.3m。
二期上下游横向围堰断面结构同一期上下游横向围堰。
二期横向围堰与已建的右岸船闸及其纵向围堰、左岸二期纵向混凝土围堰相接,围护成为二期基坑。
围堰设计工程量见下表。
表05-5二期横向围堰工程量表
备 注
67149
4529
2940
3263
890
钢筋笼护坡
15288
35
05.3.2围堰的施工
05.3.2.1一期左岸围堰施工
施工顺序:
高喷平台戗体填筑→高喷防渗墙施工→理坡、护坡→围堰加高。
1)高喷平台戗堤填筑:
一期围堰高喷平台施工戗堤从上、下游围堰与岸坡接头处开始向一期纵向围堰方向进占同时推进,戗堤顶面填筑高程为28.7m(下游为28.3m),戗堤填筑采取全断面一次填筑形成。
一期围堰戗堤砂砾石填筑工程量总计约5.1万m3。
利用下基坑道路自卸汽车载料至左岸坡,然后从左岸坡开始沿戗堤轴线方向抛料填筑。
填筑料用CAT336D、PC200反铲挖装,配置20t自卸汽车运输至围堰填筑面,两台SD220推土机推铺及碾压。
2)高喷防渗墙施工:
施工戗堤填筑压实后,即可进行高喷防渗墙施工,进场道路以原道路为主,防渗墙施工的钻机平台沿防渗墙轴线修建,泥浆系统拟在上下游、纵向围堰各建一套。
布置泥浆搅拌机4台套(另备用一台)。
高喷防渗墙施工工艺详见本章05.4节。
3)泄水闸围堰钢筋石笼护面施工:
高喷防渗墙施工完成后,即进行上下游坡面钢筋石笼的安装,钢筋笼在加工厂下料绑扎(焊接),现场摆放,笼内填石采用挖机和人工相结合的方式完成。
笼盖与笼体之间采用绑扎和焊接的方式连接,笼与笼之间采用连接筋焊接在一起。
4)围堰加高填筑:
围堰加高填筑在相应部位护面施工完成后即安排施工。
围堰加高采用CAT336D、PC200反铲挖装,配置20t自卸汽车运输至围堰填筑面,两台SD220推土机推铺及碾压。
围堰加高采取分层分段填筑,逐层碾压密实。
5)防渗土工膜施工:
防渗土工膜施工流程为:
围堰迎水面理坡→铺设砂砾石垫层→土工膜底部与防渗墙衔接处理→坡面土工膜铺设→土工膜面层铺砂砾石垫层保护。
围堰加高填筑至设计断面后,利用反铲挖机停在堰顶对戗体以上围堰迎水坡面进行修理,人工配合修规。
理坡完成后人工铺填砂砾石垫层料,厚15㎝,垫层料采用粒径控制在40mm以内成品骨料。
土工膜底部与高喷防渗墙间采用现浇混凝土连接条连接,连接条采用C15细骨料砼,每10m设置一条分缝。
防渗土工膜伸入砼连接条内部分须去布留膜。
坡面土工膜由人工滚铺,从下往摊铺,布面平整,并适当留有变形余量。
土工布之间的连接采用缝合连接或热风焊接的方法,具体根据现场条件确定。
缝合时最小宽度10cm,热风焊接时最小宽度为20cm。
6)迎水面块石护面:
块石护面分两部分施工,戗堤以下迎水面抛石护坡在戗体填筑完成后,即安排施工。
运输汽车运块石料至戗堤顶面,然后从堰顶沿坡面倾倒而下,通过反铲挖机理坡。
戗堤以上迎水坡面块石护坡在土工膜垫层料铺填完成后再安排施工。
为避免土工膜表面垫层料滑落集堆或破损土工膜,该部位块石护坡用挖机挖料铺填,严禁自卸汽车直接从堰顶倾倒至坡面上。
护面块石均取自基坑开挖料。
7)河道整治:
围堰形成后,为保证河道过水断面,根据具体情况对河道进行疏浚。
8)一期围堰(含厂房围堰)连接段施工:
根据施工总进度计划,2015年4月15日前,需将一期上下游横向围堰与二期纵向砼围堰、厂房纵向导墙相接。
一期围堰连接段断面结构形式同横向围堰,在一期纵向土石围堰拆除前,需填筑至防渗墙顶高程,并做好防渗及过流保护。
05.3.2.2二期纵向砼围堰施工
测量放样→堰基开挖→堰体混凝土施工→底板保护
1)堰基开挖:
一期左岸围堰合龙闭气后即可进行二期纵向砼围堰基础开挖。
二期纵向砼围堰基础开挖与一期基坑开挖同步进行。
详见《第06章开挖、支护与回填施工》。
2)混凝土浇筑:
施工顺序,先施工中间段即泄洪闸的闸室砼段,然后施工上游及下游段。
施工分层:
先底板施工,后墙身施工。
底板砼根据基础约束条件分层浇筑,具体分层数量及层厚根据现场实际情况确定;
墙身分为3~4层浇筑,每层厚为2.5~3m。
由混凝土拌和站供应混凝土,汽车运混凝土由50T履带吊机吊运入仓,插入式振捣器振捣。
纵向围堰混凝土施工工艺详见第07章《混凝土工程施工》。
05.3.2.3二期上、下游横向围堰施工
二期上下游围堰施工时,一期横向围堰已经拆除,下基坑道路采用在一期已建泄水闸下游建临时交通桥的方法形成。
二期上下游围堰结构形式、施工工艺与一期泄洪闸横向围堰基本相同。
二期围堰形成时需要截流,截流安排及方法见“05.5”节。
05.4高压旋喷射灌浆防渗墙施工
05.4.1施工布置
1、施工平台
高压旋喷施工在围堰戗体上进行。
施工之前,在砂砾石地基上先填筑一定厚度的粘土找平层,其填筑宽度比施工区域宽出2m,以利于布置施工平台。
高喷台车及钻机平台分别布置在围堰轴线两侧。
2、制浆站
供堆放水泥和制浆,施工时沿轴线移位2~3次,每个制浆站安装2台高速搅拌机,搭设一座制浆平台,平台尺寸为7m×
7m,离地面1.2m,制浆站搭设简易棚防雨。
3、施工用水
一期施工在河中设一浮筒式取水泵站,选用IS单级离心泵供水,其排水量为75m3/h,二期施工用水从系统接入。
4、施工用风
采用两台9m3柴油移动式压风机供风。
5、施工用电
从施工现场的变压器电源接取,施工高峰期用电总容量约为400KW。
05.4.2施工程序
1、施工顺序
施工沿围堰轴线方向进行。
高喷灌浆施工分二序进行,先I序孔钻孔,高喷灌浆,待I序孔浆液凝结3d后,再进行Ⅱ序孔钻孔,高喷灌浆。
2、施工方法
本项工程采用三重管旋喷法,采用高压水、低压浆、压缩空气喷射。
3、施工工艺流程图
各孔施工工艺流程图如下图:
钻机就位
放线布孔
钻孔
终孔
移机
下一流程
再次补浆
台车就位
地面试喷
下喷管
制浆
孔口补浆
喷浆结束
高压旋喷
图05.4-1旋喷施工工艺流程图
05.4.3施工方法及施工工艺
1、布孔
按照设计图纸,用测量仪器测放出高喷灌浆孔的中心线及其里程桩号,间隔20m做一放样点。
根据放样点用钢尺放出各孔孔位,并用标明孔号、孔序的毛竹签做出相应标记。
2、钻孔
采用MZ-200型钻机硬质合金钻头钻进,泥浆护壁正循环钻进成孔。
钻孔的位置与设计位置偏差不大于5㎝。
造孔保证铅直,偏斜不得大于孔深的1%,孔深深入基岩50cm。
钻孔过程中,当发生泥浆漏失,孔内浆液不能循环流出孔外时,则停止进尽,开始往泥浆中掺加2~5mm砂子,掺加原则是先细后粗,先少后多,逐步掺加至孔内泥浆面升起,恢复正常循环,再继续钻进。
3、制浆
高压旋喷所用的固化浆液采用普通硅酸盐32.5水泥,水灰比宜采用0.8~1.0。
为提高墙体塑性,可加少量粘土浆,但加入量不宜超过水泥量的10%,用高压搅拌机搅拌而成,搅拌时间不少于2分钟,超过4小时浆液废弃。
4、插管
钻孔终孔后,高喷台车就位,换上三重注浆管插入预定深度,在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可边射水边插管,水压力一般不超过1Mpa。
5、喷射灌浆
当喷射注浆管插入预定深度后,供风送浆,且待注入浆液冒出孔口后,即开始由下而上进行旋喷。
每次最大灌浆量按设计要求控制,对孔底及各地层分界部位,除静喷3~5min外,还将喷杆下插50cm进行复喷。
三重管法施工使用的参数如下表:
表05-6三重管施喷法施工主要技术参数表
参数
提升速度
cm/min
8~15
浆压
Mpa
0.1~1
水压
MPa
35~40
浆量
L/min
70~80
水量
进浆密度
g/cm3
1.6~1.7
风压
0.6~1.2
回浆密度重
≥1.2
风量
m3/min
0.8~1.5
施工过程中,值班技术人员须时刻注意检查浆液初凝时间,注浆流量、风量、风压、提升速度等是否符合设计要求,并且随时做好记录,绘制作业过程曲线。
6、机具冲洗移位
旋喷灌浆结束后,立即将液体、管路、搅拌机冲洗干净。
合格后将机具移至下一根桩再进行施工。
7、特殊情况处理
1)在喷浆过程中,冒浆量超过注浆量的20%或完全不冒浆,视为不正常情况,要立即查明原因,采取相应措施。
2)冒浆过大时,须提高喷射压力,加快提升和旋转速度,对冒出的浆液迅速地过滤,沉淀除去杂质和调整浓度后予以回收利用。
3)孔口不返浆时,停止提升喷杆,通过停浆、静喷或加大浆液稠度,多次反复直至返浆。
4)对严重漏浆、串浆的部位,采用掺砂或膨胀土掺外加剂,复合剂先行堵漏后,才进行喷射注浆。
5)对石碴层较厚,粒径较大的部位或曲折段的灌浆,可采用加密孔距,或进行重轴补强注浆。
05.5主河道截流和基坑排水
05.5.1截流
05.5.1.1截流时段和截流标准选择
根据施工总进度安排,二期截流时间安排在2016年8月15日,根据招标文件的规定,截流标准采用截流时段重现期5年一遇月平均流量。
05.5.1.2截流指标及分析
根据围堰的布置情况,以及交通条件,选择二期上游围堰进行截流。
截流采用单戗立堵进占方式,龙口位置选在二期上游横向围堰与一期船闸纵向围堰结合位置,留取龙口宽30m,非龙口段戗堤提前进占。
截流戗堤与上游围堰结合,顶高程为28.7m,顶宽5.0m,迎水面边坡为1:
2.0,背水面边坡为1:
1.8。
抛投材料粒径一般不小于0.6~0.8m,截流前备足截流所需的大块石料。
05.5.1.3截流戗堤施工
1)上游围堰非龙口段施工
二期上游截流戗堤总长约290米,前期戗堤单向进占形成龙口,根据截流后的水位,确定戗堤顶面高程28.7m,顶宽5m,预留龙口宽度30m。
戗堤非龙口段长约260米,上游坡比1:
2,下游坡比1:
戗堤石渣填筑工程量约1.7万m3,非龙口段石碴填筑约1.5万m3,龙口段填筑约0.3万m3,戗堤结构断面详见附图《施工围堰典型断面图》。
进占物料主要使用开挖料及一期围堰拆除砂砾石料。
根据施工强度,机械设备拟采用4台PC200、3台CAT336D的挖掘机,配14台20t自卸车,抛填现场220马力推土机进行推铺。
在非龙口段进占将至龙口位置时,抛填物料为粒径0.5~0.8m的块石料,保护堤头,避免冲刷。
2)下游围堰戗堤施工
通过上游围堰填筑道路至下游围堰施工区,作为下游围堰戗堤进占施工道路。
下游围堰戗堤填筑与上游同时进行,由左向右岸进占,预留与上游围堰对称位置河床30m长度的缺口。
戗堤总长约230m。
截流后再进行缺口段的施工。
05.5.1.4龙口段施工
龙口位置抛填物料考虑外购石料,龙口段截流需约2000m3抛填物料,考虑允许流失料及备用料,共需料2500m3左右。
截流时采用单向立堵方式,先抛0.5~0.8m3的块石,合龙段抛1.0~1.2m3大石块。
05.5.1.5截流抛投强度及主要机械投备
合龙计划完成时间6h,其抛投强度约为500m3/h。
龙口合拢施工,采用4台PC200反铲挖掘机、4台CAT336D反铲挖掘机,16台20t自卸车装卸,龙口段配置2台220马力推土机。
05.6基坑排水
一、二期围堰闭气后,即开始对其所围基坑进行排水。
05.6.1初期排水
一期围堰基坑平均集水面积约69000m2,平均水深1.0m,排水量约69000m3。
土石围堰控制基坑水位下降速度不大于0.8m/d,根据施工总进度计划安排,按7d抽干积水,排水强度为410m3/h。
二期基坑集水面积约57000m2,水深平均按1.8m计,排水量约92000m3。
围堰控制基坑水位下降速度不大于0.8m/d,根据施工总进度计划安排,按7d抽干积水,排水强度为550m3/h。
05.6.2经常性排水
对围堰渗水、施工废水及降雨等造成的基坑积水需及时排除。
经估算,一、二期基坑经常性排水强度为200m3/h~250m3/h。
基坑内设排水沟、集水坑、沉淀池,两岸坡修建截水沟,汇流后,由离心泵、潜水泵外排。
05.6.3排水设备与布置
排水设备容量按二期基坑排水容量安排,共选用5台离心式水泵(含1台备用),其中IS125-100-315型3台(排水量100m3/h,扬程32m),IS200-150-315型2台(排水量400m3/h,扬程32m);
100QW100-30-15型潜水泵3台(排水量100m3/h,扬程30m)。
排水设备大部分布置在下游围堰顶面上,少量布置在水面浮排上(局部低凹处)。
05.7施工防汛与度汛
05.7.1防汛准备工作
施工进入汛期后,需要做好防汛准备工作,包括:
1.检查汛前工程的施工面貌是否达到度汛标准;
2.编制好施工期的度汛措施(包括超标准洪水的应急措施),并报监理批准
3.备足防汛器材设备和安排好抢洪劳动力,并建立防汛领导小组;
4.和水文气象部门建立好通讯联络通道,以便及时掌握水情。
05.7.2施工度汛
1.进入汛期后,实行全天24小时有专人值班,全面掌握水情和沟通各方面信息以及上级领导的防汛指示。
2.安排好物资设备(特别是基坑内的设备如吊机等)的撤退计划和撤退线路,并做到责任到人。
3.与当地政府及上级主管部门及时沟通,做好决策工作。
05.7.3汛后恢复工作
汛期过后,需抓紧做好基坑和围堰的恢复工作,使工程施工进度及时跟上。
05.7.4度汛保证措施
1.严格按照工程进度计划进行各阶段施工任务的组织和施工,施工面貌达到安全渡汛面貌。
2.按照《水电基本建设工程防汛管理暂行条例》,承担防汛责任和义务。
积极与气象、水文部门取得联系,建立完善的水情、气象预报系统。
3.做好导流建筑物和过流坝面的保护,围堰及大坝过流后,对坝体过流的保护及围堰护面进行检查,对冲刷破坏部位及时进行修复。
4.汛前成立防汛小组,负责防洪工作,保证24小时有人值班,准备充足的人员、材料、设备、保证人员