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浅谈水利工程施工中导流施工技术的应用

2016-11-19刘勇

科技创新导报 2016年4期
关键词:水利工程应用

刘勇

摘 要:水利工程施工中的导流施工技术通常都会包括下闸蓄水、基坑排水、截流等多个分部子工程,直接关系到水利工程项目的施工质量、施工周期等。该文首先阐述了水利工程施工中导流施工技术的种类,其次,以某工程项目为例,深入探讨了水利工程施工中导流施工技术的具体应用,其中包括前期准备工作、导流建筑物施工、基坑排水、主体工程施工、闸坝混凝土施工、船闸施工等,具有一定的参考价值。

关键词:水利工程 导流施工技术 应用

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)02(a)-0012-02

随着水利工程项目在各地如火如荼地开展,水利工程施工技术也得到了较为迅速的发展,导流施工技术就是其中应用效果较佳的一种技术。水利工程施工中的导流施工技术通常都会包括下闸蓄水、基坑排水、截流等多个分部子工程,直接关系到水利工程项目的施工质量、施工周期等。该文就水利工程施工中导流施工技术的应用进行探讨。

1 水利工程施工中导流施工技术的分类

从目前来看,水利工程施工中导流施工技术可分为分段围堰法和全段围堰法两大类。分段围堰法是指首先让流水向束窄河床进行下泄,而后在利用坝体的底孔、预留缺口及其它的泄水建筑物进行下泄;全段围堰法是指首先全部截断施工区域的水流,然后再让流水绕过施工区域而直接向下游流去,进一步细分,又可将全段围堰法分为隧洞导流和明渠导流两大类。

1.1 明渠导流

明渠导流是指将围堰修筑在基坑的上下游,将渠道修筑在滩地或者河岸上,流水利用渠道来进行下泄,这种导流施工技术多用于有宽广滩地、或者岸坡平缓的平原河道上,当然,也可对老河道进行充分利用,这样一来,既可让施工成本大幅度降低,又可让施工作业量得以减少。

1.1.1 适用条件

若河床具有较深的覆盖层,或者坝址河床的宽度较窄,很难有效利用分段导流,并且满足以下一些情况,那么则可适用明渠导流技术。第一,没有大型挖洞设备和施工经验,施工周期较短;第二,施工期有过木、排冰、通航等要求;第三,河床沿岸存在着较宽的古河道、垭口或者台地;第四,导流的水流流量较大,且当地的地质情况不太适合采取隧洞导流的方式。

1.1.2 明渠导流的布置

明渠导流的布置主要包括确定高程、确定明渠的进出口位置、布置明渠导流轴线等。在布置明渠导流轴线的过程中,需要在较宽的古河道、垭口或者台地布置明渠导流,渠身轴线的水平距离通常设为50~100 mm;河道主流与明渠进出口的交角务必要低于30°,且要衔接上下游水流;值得注意的是,明渠的转弯半径应该要比渠底宽度大5倍,以便能够确保水流可以畅通流出。

1.2 隧洞导流

若施工场所在山区,且两岸山岩坚实、地形陡峻、河谷狭窄,则导流施工方式可选择隧洞导流,但是隧洞导流的工程造价较高,且只有较为有限的泄水能力,通常需要在施工过程中与永久隧洞相结合。隧洞导流的适用条件:第一,两岸或沿岸的地质条件、地形条件较为良好;第二,两岸地形陡峭、坝址河床的宽度较为狭窄;第三,导流流量不大。

2 水利工程施工中导流施工技术的具体应用

2.1 工程概况

某水电站原大坝的坝底高程为230.50 m,坝顶高程为239.30 m,属于5跨连拱坝,消力池在连拱坝的下游,厂房与连拱坝之间为孔径1.20 m、底板高程为230.50 m的圆形冲沙底孔,但是已经被淤泥彻底堵塞;船闸位于大坝右岸,闸室长50 m、宽8 m,有短廊道(直径1.20 m)在上下游两侧,起到排水系统、充水系统的作用,但是目前不能正常使用。

希望通过导流施工改造之后,定位于中型水电站工程,总库容量3 433×104 m3,年平均发电量为8 580万kW·h,按5级标准设计临时性建筑物,按4级标准设计次要建筑物(如船闸、电站厂房、消能防冲设施等),按3级标准设计主要建筑物(如取水口、溢洪道等),施工期内无通航要求。结合该项目的实际情况,采用明渠导流技术。

2.2 施工技术

2.2.1 前期准备工作

(1)设备。

基于项目的质量指标要求、施工进度安排、施工图设计等来合理配备相应的施工设备。施工设备务必要确保能够达到水利施工项目所需的工作量指标和质量指标。对于易出现故障的施工设备或者易损耗的施工设备要做好相应的保养、维护和维修预案。

(2)人员。

人员控制主要可以从三个方面入手:第一,基于项目的施工工序和施工方案来对职责和岗位进行合理划分,务必要让各个岗位之间实现相互监督、相互衔接,最大限度地防止出现扯皮和重叠的情况。第二,各个岗位的人员都务必要具备熟练的技能、敬业的精神、负责的态度,各个工种人员在上岗之前都务必要具备专业技能证书,并且通过相关部门的岗前考核。第三,要基于水利施工项目的工作量、工序、方案来配备充裕的施工人员,确保能够保时、保量、保质地完成工程量。

(3)材料。

材料主要包括构配件、原材料、半成品、成品。要基于水利施工项目的现场材料堆放要求和施工进度来开展材料的堆放、进场、采购等工作。务必要合理使用材料,严格检查验收材料,坚决杜绝不合格的材料应用到水利施工项目中。

2.2.2 导流建筑物施工

各围堰石碴填筑必须在清挖基础部位的表层覆盖层,按一定的边坡进行抛块石截流形成戗堤临时挡水, 河水通过相应的导流建筑物流向下游, 此时可开始施工各围堰,直到达到设计断面即可。

2.2.3 基坑排水

截流后,让水流从原船道流过,然后再基坑抽水,选用3台抽水设备(2台使用,1台备用,每台功率为20 kW、扬程为20 m)。

2.2.4 主体工程施工

用分层开挖法来对两岸岸坡部份进行施工,开挖技术分别采用微差挤压爆破法、潜孔钻造孔、导爆索传爆、人工间隔装药等。在完成了基坑抽水、围堰闭气作业之后,务必要迅速将基坑的施工道路修建完毕,做好开挖基坑的各项准备工作。在开挖基面岩体的过程中,可采取预留保护层法和水平预裂爆破法。

2.2.5 闸坝混凝土施工

坝体混凝土采用多卡悬臂模板,每一仓高度3 m,闸墩采用人工拼装小钢模,内拉固定的传统方法立模。溢流堰面用拉模现场设计的拉模浇筑。

2.2.6 船闸施工

船闸工程的分部分项工程较多,包括下游导航墙、上闸首、上游导航墙、闸室、下闸首等,再加上各部位都存在着较为复杂的结构,那么无论是施工质量,还是施工进度计划安排,都会受到船闸整体施工顺序的较大影响。该项目在对船闸技术要求、施工场地具体情况、船闸各结构的制约关系进行了综合考虑之后,最终确定了船闸施工的整体顺序——“以主体结构施工为主,其余结构及时跟进施工”。

3 结语

总之,导流施工技术可以让流水绕过施工区域而直接向下游流去,属于一种典型的引导水利技术,能够为水利工程施工打下良好的基础,因此,务必要做好导流施工工作,以提高水利工程的施工质量和效率。

参考文献

[1] 陈述,胡志根,刘全.基于上游水电站控泄的施工导流风险分配研究[J].水力发电学报,2014,20(2):167-169.

[2] 王鑫.黔西县附廓水库加高扩建工程施工导流设计[J].河南水利与南水北调,2013,17(3):141-147.

[3] 莫君巨.浅析水利水电工程存在的问题和施工导流的应用[J].现代营销:学苑版,2012,18(8):191-195.

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