伊拉克新辛迪亚水利枢纽工程.docx
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伊拉克新辛迪亚水利枢纽工程
一、总论
1984年10月，中国建筑工程总公司与伊拉克共和国灌溉部正式签订了新辛迪亚坝水利枢纽工程（简称“辛坝工程”，下同）综合承包合同。
由我局承担土建施工和机电设备安装；工程设计，设备制造由中建公司发包并经业主确认的西欧各分包商供应。
伊方业主聘请巴格达大学、理工学院的教授、博士等专家组成CEB博士团，作为工程监理咨询机构，（简称CEB，下同）负责审批工程设计、施工方案、竣工验收等总体监理性职能。
中伊双方签订了№11/1984号合同及其附件，贯彻于整个工程承包的全过程，是双方共同遵守的法律依据。
1．工程概况
辛坝工程位于伊拉克共和国中部，在首都巴格达以南80km处幼发拉底河上，属巴比仑行政管理区。
是一项以农业灌溉为主的水利枢纽工程。
包含有拦河坝、水力发电、河道航运、渔业保护、桥梁公路、办公、住宅、植树、绿化的综合性大型工程。
工程概况平面布置见图1
（1）水工工程：
主河道上建造一座六孔拦河闸坝，设计排洪量为2500m3/s,以控制幼发拉底河水位，保证两岸四条引水灌溉渠（海拉渠、凯菲尔渠、本尼哈桑渠、哈桑尼亚渠）系统的正常运行。
相应建造四座节制阀，总流量为462m3/s，可灌溉50万公顷农田，满足灌区内工业及生活用水的需要。
在拦河坝右侧，建有水力发电占一座，安装4台灯炮式贯流水轮发电机组，每台容量3750kW，水电站总装机容量为15000kW。
幼发拉底河水丰沛，具备发展航运条件，主河道上建有可通航载重1000t以下的驳船及拖船的船闸；在海拉渠修建可航行载重300t船舶的船闸。
为保护生态平衡及丰富的渔业资源，在主船闸左侧建造鱼闸通路。
保证鲑鱼类回游产卵可以顺利通过大坝。
并在两岸渠道上分别建筑鱼类保护装置两座，防止鱼类流入灌渠造成鱼类资源的损失。
上述水工工程，均建于设计新开挖河道渠内。
为此，幼发拉底河原有主河道设有截流坝。
底部埋设钢板桩防渗透，危及新建主坝及其附属建（构）筑物的安全与稳定。
（2）浮桥工程：
在辛坝工程范围内，需建造全长达1261m的双线铁路桥一座，计有33跨。
位于+5‰—+0.4‰—-5‰的坡道及半径为3600m的圆弧曲线上，属于伊拉克主干线重要桥梁。
此外，另有5座公路桥。
总长度为1064m。
其中23号桥横贯拦河坝顶，连接两岸，与水电站、拦河坝施工交叉甚多，要注意充分利用时间、空间，合理安排立体交叉作业。
高速公路7863m，共四条，其中4号公路最长，达3715m。
路桥沟通，跨越主河道及灌渠与国家公路运输网相衔接。
（3）辅助工程：
有7幢3层砖混结构住宅楼组成的小区，总建筑面积5900㎡。
行政管理区内建有圆型办公楼，招待所和仓库，建筑面积共计1884㎡。
（4）园林绿化工程：
上述两个小区庭园绿化和主坝两岸绿化面积共约2万㎡。
在工程区域内公路、渠道两侧植树4000余株。
辛坝工程项目详见表1。
表1.辛巴工程项目一览表
序
号
工程名称
说明
长×宽×高（m）
概况
1
拦河闸
33.55×118×16
6孔闸门，孔宽16m
2
电站
44.60×55.6×20.35
4套灯炮式机组
3
主船闸
225×37×14
净宽20m
4
主河道首渠
1050×250
河道上游
5
主河道尾渠
800×235
河道下游
6
截流坝
257
下设有钢板桩墙
7
凯菲尔渠衬里混凝土
395
左岸下游渔保护出口渠
8
海拉节制闸
24×46.30×10.8
6孔闸门，孔宽6m
9
海拉连接渠
850×50（底）
海拉首闸至海拉渠
10
海拉渠
1900×85（底）
灌渠、航道兼用
11
海拉船闸
91.50×17×8.2
净宽9m
12
海拉航道
500×30（底）
海拉船闸上游段
13
凯菲尔节制闸
24×15.7×10.8
2孔闸门，孔宽4.5m
14
凯菲尔渠
1425×25（底）
商界渡槽下至渔保
15
凯菲尔连接渠
125×10.5（底）
钢筋混凝土渡槽
16
凯菲尔渔保护结构
37.2×44×5.2
另有暗涵140m长
17
右岸连接渠拦污结构
54.75×8
含拦污栅安装
18
右岸连接渠渔保护结构
54.75×63×8
另有暗涵120m长
19
右岸连接渠
475×25（底）
渔保进口至上游河道
20
本尼哈桑首闸
17.4×15.5×9.5
2孔闸门，孔宽6m
21
哈桑尼亚首闸
17.4×23×9.5
3孔闸门，孔宽6m
22
右岸沉砂池
850×175
截流坝上游原河道
23
№23公路桥
600.34（25跨）
横跨主船闸、主坝
24
№24公路桥
70.50（3跨）
横跨右岸连接渠
25
№25公路桥
1250（33跨）
横跨左、右两岸
26
№26A、B公路桥
A桥61m（2跨）
B桥148m（3跨）
横跨海拉、凯菲尔渠
27
№27人行桥
143.28（4跨）
横跨旁通河
28
№28公路桥
25.4（单跨）
横跨凯菲尔渠
29
№1—4高速公路
7863m
4号双线道长3715m
30
旁通河道
1125×62（底）
通航河道
31
本尼哈桑渠
800×25（底）
灌溉渠道
32
哈桑尼亚渠
600×25（底）
灌溉渠道
33
变电站
6座
另配柴油发电机
34
住宅楼
5900㎡（7栋）
三层砖混结构
35
附属建筑
35.1
办公楼
764㎡
三层砖混结构
35.2
招待所
120㎡
一层砖混结构
35.3
仓库
1000㎡
门式刚架混合结构
2．气象、水文、地质条件
伊拉克全境属大陆性亚热带气候。
工程所在地区平均气温为23℃，绝对最高温度达52℃；年降雨量为125mm，每年平均降雨仅41天，日降雨量40mm，且集中于春冬二季，6～9月滴水不下，蒸发量却高达2000mm。
因此，全年空气湿度变异极大，冬春湿润，夏秋干燥。
四、五月间，还可能有所谓哈巴尼亚阵风，最大风速可达35.4m/s，年均有17天风砂期。
气象资料表明，施工中要重视防暑降温，防风砂及保护夏季施工用水等措施，以适应当地特殊气温条件。
表所列为坝区气象及实测流量参数表2。
表2.辛迪亚坝坝址区气象及实测流量参数表
月
份
月平均气温（℃）
最高气温（℃）
最低气温（℃）
风速（m/s）
空气相对湿度（％）
降雨量（mm）
实测流量（m3/s）
1
9.5
26
-9
2.5
76
20.8
305
2
11.8
30
-5
3.2
62
17.0
336
3
15.6
36
-2
3.4
58
26.0
484
4
21.5
41
2
3.2
44
16.9
382
5
28.3
47
10
3.6
31
3.9
1040
6
32.6
49
16
3.8
24
0
1160
7
34.9
51
21
4.0
23
0
738
8
34.2
49
19
3.4
25
0
558
9
30.2
48
13
2.5
29
0.1
639
10
24.4
42
6
2.2
36
1.7
491
11
16.8
35
-3
2.1
58
18.7
331
12
10.9
31
-7
2.0
75
20
489
全年
22.7
51
-9
3.0
41
125.1
6953
新辛迪亚坝工程建于幼发拉底河中下游，水量充足，因该河道系跨国水系，上游已建有多座闸坝，河流水量渠系化已趋向有效的控制分配管理，流量平稳。
辛坝设计排洪量为3000m3/s，由上游拉马迪水库控制。
所以，3～7月汛期的排水量约为年流量的70％，而8～10月枯水季节，因灌溉用水需要量增加，水库放水调节，河道流量反而增大。
原标书推荐的截流期宜为8月初，根据水量实测情况，确定主河道截流堵坝日期选在10～11月份。
但上述洪峰流量重现期为百年一遇，确定上游最高水位为32.3m。
恒定水位在30.8～31.8m之间，即使在枯水旱季，也将维持持续的高水位，这就要求施工过程中加强河道水位观测，合理安排工程，采取降水措施。
辛坝地区河水中平均含盐量为500～900mg/L，可饮用河水作为施工用水水源。
坝址区地质构成主要为第四纪冲积层，河道中有细砂层，两侧为细砂或粉沙性亚粘土，河底及延伸左右岸基底为松散胶结的细砂岩，这些无粘结性涂层的比重在2.65～2.69g/㎝3，图中第8层粉沙内摩擦角最小仅17°～19°，这部分边坡稳定性大体应维持在1：
3范围内，施工时应予充分重现。
最底层—基岩为泥灰质粘土，比重2.7g/cm3,塑性指数在0.23～0.31之间。
大坝轴线附近典型地质剖面如图2。
图2工程主轴线地质剖面
1—淤泥质土；2—细砂夹粘土；3—棕色硬塑粘土；4—灰色砂壤土；5—细粉砂下层夹砂砾；6—砂砾；7—砂质粘土夹砂砾；8—胶结砂岩（部分风化）；9—粘土层；10—泥灰岩
地下水位在地面下0.5～2m范围内。
化学成分均为硫酸盐性，对混凝土或地下埋管有一定的侵蚀性，要慎重考虑采取降水措施，尽量选用塑料管线。
以防腐蚀。
3．施工特征及实物工程量
辛坝施工区域占地近9km2，分成主坝基坑、左岸、右岸3大片施工区。
以工种划分，有土石方工程、混凝土及钢筋混凝土工程、路桥工程和金属结构设备安装工程4大部分组成。
其中土石方工程量最大，且集中于渠系。
主基坑及新河道，挖、填方很不均衡，挖方量约700万m3，填方量约400万m3。
填方工程极为分散，分布在20km河道堤防、原河道堵水筑坝、船闸及各项建筑物四周。
施工营地驻处地势低洼，也增加措施性回填土方量。
本工程土石方工程的特点是，以施工工序交叉，挖填方不能平行作业，弃土量大，填土作业技术标准高，要认真考虑弃土场地和回填用土的堆场。
混凝土及钢筋混凝土工程量集中于主要水工建筑物，约为20万m3，占全部混凝土工程量80％；混凝土浇筑高度最高达31m，最大浇筑面积1452㎡，厚度约为2～3m，个别达6m。
单体浇筑量最大达4520m3，有部分结构为框箱形式或曲面线段，型体复杂。
施工用模板、钢筋配置难度较大。
因设计理论不同，本工程平均含钢量达50㎏/m3左右，并且局部有劲性钢筋混凝土结构。
路桥工程应以桥梁工程为重点。
其中铁路桥在老河道中桥墩施工周期最长。
全部桥基采用直径1.8m钻孔灌注桩，因地下水位较高，宜采用全套筒式钻孔成桩工艺，避免孔壁坍塌、断桩等质量疵病。
公路、铁路桥均采用预应力混凝土剪支梁共计456榀。
跨度为18.4～36.7m，加工厂预制，铁路桥梁宜用行架式架桥机架设，公路桥梁采用履带吊车进行吊装。
路桥部分混凝土及钢筋混凝土工程量计5万m3，占全工程混凝土总量20％左右。
辛坝工程共有各类闸门67套。
其形式有主坝弧形闸门、船闸大型人字门、电站平板式闸门和堵水门，鱼道管型阀门等多种形式。
闸门最大尺寸为20×9.7m，弧形闸门最大半径为9m，闸门安装总量计1500t以上。
辛坝工程实物工程量及其划分范围，详见表3。
表3.辛巴工程主要实物工程量表
编号
项目名称
单位
数量
编号
项目名称
单位
数量
1
混凝土
m3
258,659
9
降水大井口
口
500
1－1
现浇混凝土
m3
225,130
10
钢结构加工
t
9，200
1－2
构件混凝土
m3
5,240
11
道路砂类石
m3
97，213
1－3
预应力混凝土
m3/榀
13,162/426
12
挖土方
万m3
700
1－4
灌注桩混凝土
m3/根
12,327/343
13
回填土
万m3
160
1－5
抗渗塑性混凝土
m3/㎡
2,800/3,500
14
水中清淤
万m3
120
2
模板
㎡
194,363
15
水轮发电机组
台
4
2－1
平面模板
㎡
182,338
16
门式起重机
台
5
2－2
曲面模板
㎡
12,025
17
清污机
台
2
3
钢筋
t
16,937
18
各类闸门
套
67
4
钢铰线
t
685
19
电气设备
台
136
5
钢板桩
t
4,701
20
喷淋水车
台
8
6
毛石铺砌
m3
149,859
21
电梯
台
2
7
滤料铺设
m3
95,500
22
电缆铺设
km
104
8
滤布铺设
m3
216,880
23
挖泥船组装
只
2
4．工程造价及工作量组成（表4）
表4.工作量组成
工程类别
水工
桥梁
道路
安装
土方
住宅
合计
工程量（万美元）
9852.44
4380.20
948.69
5216.85
3673.98
600.95
24673.11
占总量百分比％
39.93
17.75
3.85
21.11
14.89
2.44
100
说明
工作量24673.11万美元，加业主9.16454％的回扣，预计总工作量为27162.42万美元
5．合同工期
辛坝工程工期按原合同规定，施工总工期为48个月，保修期1年，应于1988年10月交工。
因工程设计超量，经与业主协商并征得同意后，延长工期168天，工期最终确认为：
施工工期：
1984年10月8日至1989年3月22日，计53.6个月。
工程检修期：
1989年3月23日至1990年3月22日，计12个月。
按照合同规定，延期一天罚款约10万美元，直至累计罚款金额达工程总造价15％（计约3300万美元）。
为此，确保工期，按期交验，至关重要。
二、工程施工组织管理
1．与业主的关系
辛坝工程的业主是伊拉克水利灌溉部大坝委员会。
其聘设监理咨询机构—CEB博士团是对该工程技术、经济、质量作出评估的权威性机构，有权按合同规定而发出决定、证书与指令。
且能直接指挥常驻工地工程师办公室。
伊方驻工地办事机构，由项目经理办公室及若干个施工区域工程师小组组成。
各区伊方小组与承包商施工分区项目组相对应，负责处理工程施工过程中日常事务。
从施工方案的审批、材质检查、工序验收、进度控制、计划实施、预算拨款等都负有审批监督权。
标书规定：
“除非在法律上或自然法则上不可能，承包商必须严格按照合同对工程施工，直至得到工程师的满意。
”赋予了业主及其代表享有“至高无上”的权力。
这正是国外承包工程的特点。
为此，要求全体参建人员改变传统观念，适应国外工程工作环境，重约守信，处理好与驻地工程师的关系，成功地完成所承担的工作任务。
2．工程管理机构模式
辛坝工程管理机构是中建总公司驻伊拉克经理部领导下的工程现场总体性管理机构，下设若干职能部门，定有明确的分工职责（图3）。
所有工程均分解落实到各项目组，各负其责。
图3辛坝管理机构及职能
3．分保商
标书规定：
“承包商不能在没有事先取得业主及其代表书面同意的条件下，把部分工程转包出去”，“但如果经过同意，也并不能解除承包商根据合同所承担的义务与责任”。
所以，慎重的选定可靠地分包单位，既要考虑到承包商自身的利益，又要想到业主同意接受的可能。
对分包商应进行资质、工资询价、经营信誉、政治因素等多方面审查。
辛坝工程国外分包厂商和国内协作单位及其管理分工体系详见图4、5。
图4辛坝工程分包商与协作单位分工体系
图5辛坝国内协作单位管理分工
三、主要工程施工技术措施
辛坝工程项目繁杂，设计多种专业工种。
各项单位工程、重要的分项工程，施工关键部位分期按标书规定必须编制详细的施工技术方案和网络计划并经伊方审定批准后认真执行。
凡经审定的技术标准、工程规模、使用功能、施工进度等，执行中不得任意修改或增删。
如非得变更时，还需重行报批。
1．降水工程
（1）降水工程特点：
辛坝工程地处老辛迪亚坝上游，因老闸壅水作用，致使工程区域内地下水位偏高，（一般在地表一下0.5～1.0m）。
全部工程项目需在将的地下水位后方可施工。
其特点：
1）降水面积大，共约115万㎡。
2）降水深度大
标书规定，水工结构物基础施工降水要求低于主坝基底标高，全工程平均有效降水深度为11m，局部地段（如电站、电梯井和工作泵房、集水池等）有效降水深度达18.95m。
3）降水持续期长
降水工作将贯穿于全部施工期，连续降水时间长达39个月。
（2）降水方案：
1）方法：
以主基坑为重点，按照施工总进度部署，设计全部降水管井网络。
据法国苏格里设计公司提供2～3×10-4m/s的综合渗透系数，为确保近河一侧基坑边坡的稳定，原设计要求采用钢板桩截水墙，并在墙内侧布置深井井点。
此方案措施费用昂贵、延误工期。
且标书提供的数据资料，渗透系数为1.17×10-4m/s，与设计公司提供的数值相差约一倍。
为此，我们选择两个具有代表性井点进行了扬水试验，试测结果表明，主基坑两侧渗透系数为1.32～1.35×10-4m/s，结合我局在国内施工经验，认为采取深井降水方法已能满足要求，不需再打钢板桩截水，从而降低工程成本。
2）设计方案：
主基坑降水设计井深30m。
井底伸入泥灰岩含水量坚硬粘性土的不透水土层内，形成无压完整井。
选用荷兰GEHO公司成套降水系统设备。
井距设计20m，靠近河岸一侧为15m。
共设井点79眼（图6）。
滤管为Φ250带窄缝的硬聚氯乙烯管，总管为Φ250硬聚氯乙烯管，形成排水系统，以使地下水排入幼发拉底河。
图6主基坑降水平面图
设计要求，在电站底板施工完毕后即可拆除74—79#井，为塑性混凝土防渗透墙施工降水做准备。
实测结果，采用深井降水，井点正常运行一个月后，完全达到了预期降水效果。
坑壁边坡稳定，坑底相当干燥，为施工创造了良好条件。
3）施工机具、顺序和注意事项：
①主要机具：
回转及循环钻机3台（钻头直径600mm）；不锈钢深井泵SP27—7型77台；空压机5台，发电机4台，施工深井对需要临时配合使用汽车式吊车或装载机。
②施工顺序：
钻孔→清孔→井管安装→回填滤料→洗井→安装潜水泵→安装排水总管→启动水泵抽水。
③注意事项：
a.钻孔：
井径允许偏差±5cm，垂直度允许偏差1％，孔底沉渣厚度小于10cm。
b.钻孔护壁泥浆：
采用比重1.1～1.3的膨润土泥浆。
c.清孔：
将孔内泥浆置换到比重达1.1为止。
d.井管安装：
清孔后应立即安放井管，井管要在孔内居中。
e.回填滤料：
滤料粒径不得大于1.0mm，且粒径大于0.85mm的累计筛余量应占沙砾滤料总重量的98.5％。
f.洗井：
达到连续出4小时的清水才算洗井工序完毕。
g.排水总管安装：
过道排水总管应埋入地面以下800mm。
深井结构示意图见图7。
图7井管结构示意图
（3）其他结构物基坑、渠系降水方案设计，均应参照上述主基坑降水方法进行。
整个降水工程将在一起工程实践取得经验之后，逐步完善改进，以达到运行可靠、成本低廉、施工文明之目的。
2．土方工程
（1）挖、填方主要工程项目：
挖方：
集中于幼发拉底河新河道、海拉、凯菲尔、哈桑尼亚、本尼哈桑渠系新开挖段及旁通河道。
水工建（构）筑物施工基坑，4号公路路基和水下清淤。
老河道及通水破堤后水下清淤量近100万m3，是挖方工程中突出难点。
填方：
主要有幼发拉底河老河道堵水坝，全工程各河渠堤修筑，主船闸上下游导墙，4号公路路基换土填筑及各类构、建筑物回填。
其施工难点相当以截流堵水坝为首。
（2）开挖作业：
水中清淤及通水破堤后水下挖方选用挖泥船吸泥作业。
其余挖方因有效的降水工程实施，可在旱地施工。
本工程挖、填方量不能平衡，且回填土质标准较高，所以要考虑设置弃土区。
同时，对开挖中、高质量砂土要统筹储存堆场，备用于回填筑堤。
施工后期，挖填方同期作业交叉时，应做好土方平衡作业计划，避免土方二次到运。
1）水工建筑物基坑开挖：
鉴于本工程特殊要求，应着重注意以下两点：
①各类建筑物基坑应按规定预留地基保护层。
确保地基原状土不遭破坏。
一般不应薄于15cm。
预留基层将基础施工使用小型挖掘机械后人工挖除。
如有超挖，需用地基同质土料或混凝土回填。
②开挖边坡严格按设计要求进行放坡，禁止挖后补坡。
各类基坑开挖应事先分别绘制详细的开挖图。
2）渠系开挖及破堤：
渠系开挖时中心线偏差、边坡斜度均应作为质量重点控制值。
其分项允许偏差如表5所列。
表5
项目
渠系输水速度m3/sec
<500
500～1000
中心线
±500mm
±300mm
底宽
±500mm
±300mm
堤顶宽
许宽不许窄
堤顶标高
±301mm
±15mm
渠底标高
-200mm
-150mm
边坡斜坡
（用百分比表示）
湿坡
-10%,+15%
-10%,15%
干坡
-10%,+不限
-10%，+不限
破堤挖方应根据工程不同部位，分别制定专题技术措施。
基本原则是：
“缩窄堤顶断面，内外水位平衡，避免急流冲刷，力求减少水下清淤方量”。
3）清淤：
水下清淤范围是：
主闸上、下游约2970m河道及施工其各处防洪堤（挖深大于5m）水下堤跟部位，除部分由挖泥船上浮动或固定式吸泥管排入老辛迪亚闸下游流冲之外，近岸及右岸集中清淤处，有大量淤泥需设置弃土沉淀区，日后要远距离外运至业主指定的地点。
辛坝工程水中清淤可利用工程设备中荷兰IHC公司生产的链斗式挖泥船来进行。
待主河道通水后，即行编制清淤工程施工组织设计。
（3）填方作业：
本工程填方技术标准要求很高。
采用土料材质均需事先经试验后才准使用。
除公路路基采用砂夹面和面层为非粘性土填筑外，绝大部分为粘性轻亚粘土作为填筑料。
压实度要求达到标准密实度的95%以上。
为此，施工前先进行压实试验，以求得最佳铺土层厚度、压实遍数、含水量等参数。
土壤含水量的允许偏差宜控制在±2%以内。
填方压实可用自行式或牵引式振动羊足辗、振动平辗和轮胎辗。
视回填土质、辗压层铺设厚度、压实系数和工程部位的不同，分别选用相应的辗压机械。
河堤填筑要用羊足辗，以免分层，要先留余坊，即一般应大于回填设计宽度20～40cm，压实完成后再按要求坡度进行修坡成活。
标书规定，每回填5000m3，需做一次回填土物理力学特征试验；每回填量达1000m3时，要进行一次土壤含水量和压实土容重试验。
当压实厚度为0.2m时，每5000㎡取样一次做检验土壤含水量和土容重。
为此，当辗压宽度约为20m时，机械辗压运行长度为250m左右。
所以铺土作业区段不宜过长。
铺土厚度不得大于30cm。
宜用倒退铺土方法以控制铺土层厚度均匀一致，有利于保证回填土质量。
3．模板工程
辛坝工程模板工程量约为14万㎡。
除桥梁部分零星构件为预制生产外，其余均为现浇钢筋混凝土结构。
水工构筑物体形庞大，如拦河主坝底板厚度2.4～6.4m，闸墩高达12m，主船闸墙高9m等，水工和桥梁建筑全部要求清水混凝土。
为保证工程质量，满足机械化施工和泵送连续浇筑大体积混凝土的要求，决定采用大模板组合体系。
（1）模板设计及基本要求：
模板委托英国RMD专业公司设计制造。
对模板设计基本要求是：
综合考虑各建筑物开工顺序、施工周期、流水节拍，要做到周转次数最多，配制量最好少。
支撑系统灵活，适应性强、装卸简便。
（2）水工工程模板：
水工工程模板采用RMD钢木组合模板体
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