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浅谈高海拔峡谷地区闸坝工程施工导流方式选择

2020-08-31宋伟伟翟一

西部论丛 2020年10期
关键词:施工导流分期

宋伟伟 翟一

摘 要:闸坝工程通常以分期导流施工为主,但高海拔峡谷地区有效施工时间短、地形相对狭小,分期导流方式会带来施工作业面窄、施工连续性差的问题,施工导流方式的选择应综合各种因素后确定。本文以木里河上通坝水电站为例,对高海拔峡谷地区闸坝工程施工导流方式的选择进行探讨分析。

关键词:闸坝工程;高原峡谷;施工导流;隧洞导流;分期

导流

1、工程概况

木里河上通坝引水式电站,主要由首部枢纽、引水系统、厂区建筑物等组成。首部枢纽由挡、泄水建筑物和取水建筑物组成,各建筑物均为混凝土结构,基础采用振冲碎石桩加固并采用混凝土防渗墙防渗,两岸坝肩采用帷幕灌浆防止绕坝渗漏。首部枢纽挡、泄水建筑物为混凝土闸坝,坝顶全长为132.12m,最大坝高26.7m。取水口布置在右岸,引水隧洞长21.75km,电站装机3台,单机容量80MW,总装机容量240MW,电站计划总工期51个月。工程建设控制工期的关键线路是引水隧洞工程的施工。工程施工区海拔在3100m以上,冬季存在低温季节施工问题。

2 、施工导流方式选择[1-2]

可研批复的闸坝工程施工采用分期导流的方式,分四枯施工,施工时段为11月~次年5月。进入招标阶段,考虑开工时间的不确定性,基础处理复杂、工期保证程度低和施工连续性差、人员设备窝工等不利因素,重新对分期导流和隧洞导流两种方式进行对比论证。

2.1分期导流方式

分两期进行施工,一期围右岸,由左岸拓宽后的河床过流,二期围左岸,由右岸冲砂泄洪闸过流。

一期:第一年11月~第二年5月围右岸泄洪闸、冲沙闸、右岸接头坝段和取水建筑物,由经拓宽的左岸明渠过流。5月底拆除一期围堰,汛期原河床过流。第二年11月~第三年5月恢复一期围堰,继续施工剩余项目。

二期:第三年11月~第四年5月围左岸非溢流坝段,由右岸已建的2孔泄洪闸过流,并于第四年6月底施工完成。

2.2隧洞导流方式

导流隧洞布置于左岸,洞身段全长365.59m,城门洞型(4.5 m×5.3 m),进口高程为3124.00m,出口高程3122.00m,隧洞纵坡i=0.54%。隧洞洞身通过地层为ηγβ4层二长花岗岩及T2s层板岩夹石英砂岩,围岩类别以Ⅲ~Ⅳ为主。

一枯,第一年11月~5月,进行导流隧洞施工。

二枯,第一年11月~第二年5月,由左岸导流隧洞过流,一次拦断河床。本枯主要完成基础处理项目,并进行部分混凝土浇筑施工。三汛,不施工。

三枯,第二年11月~第三年5月,仍由左岸導流隧洞过流,恢复二枯围堰,继续进行首部枢纽施工,于4月底基本完建,6月底前完成导流隧洞封堵。

从表1可以看出:

(1)对发电工期的影响:两种导流方式对发电期均没有影响,按正常工期安排,均可在第四年6月底完成主体工程的施工。

(2)临建设施规模的要求:隧洞导流方式高峰浇筑强度相对较高,但持续时间仅1个月,两种方式对施工临建设施规模的配置要求没有本质区别。

(3)施工的连续性:隧洞导流方式,基础处理和闸室浇筑均可连续施工完毕,不必二次进场,人员设备的利用率高。分期方式,上述项目均需分二次完成,中间间断约1年,设备和人员重复进场、利用率低,窝工现象突出。

(4)施工难易程度:隧洞导流方式,施工作业场面大、容易展开,施工程序相对简单,施工干扰小。分期导流方式,施工场面小、不容易展开,程序多、施工干扰大。

(5)导流工程投资:隧洞导流方式投资约为1713.66万元,分期方式投资约为1476.66万元,相差约237万元。

(6)施工风险性分析:分期导流要求必须在三个枯期内完成施工,相对比较紧张,一旦形成四枯的施工局面,可能推迟发电工期。而隧洞导流方式,其导流隧洞的施工工期相对充裕,可推迟至第二年3月~10月期间施工,具有一定的弹性,可以应对开工推迟的情形。

综上所述,木里河上通坝水电站首部枢纽施工导流最终选择隧洞导流方式。

2.3实施效果

(1)闸坝工程实际于第一年3月具备开工条件,汛期进行导流隧洞的施工,11月成功截流,隧洞导流方式较好地切合了实际施工需要。

(2)第一年12月开始,于第二年5月底连续完成全部碎石桩和防渗墙的施工,避免了人员的重复进场,没有窝工现象。

(3)闸坝工程从第一年3月开始,因各种原因于第5年5月底混凝土基本浇筑完成,历经约5个枯期,其中高海拔导致的工效低、有效施工时间短是工期延长的

主要因素之一。若采用分期导流方式,将利用永久建筑物过流,闸坝浇筑时间和闸门安装时间还将延长,窝工现象更为突出。而隧洞导流方式利用临时隧洞单独过流,对永久建筑物施工没有影响,更有利于施工全面展开和连续作业。

3、结语

实践证明,本工程首部枢纽闸坝工程的施工选择隧洞导流方式是切合实际的。在高海拔峡谷地区低闸坝的施工中,导流方式的选择应充分考虑人员设备工效低、有效施工时间短、地形相对狭小这些客观因素。在导流费用增加不多的情况下采用隧洞导流方式,有利于施工作业和工期保证。

参考文献

[1] NB/T 35041-2014,水电工程施工导流设计规范. 北京:国家能源局,2014.

[2] DL/T 5397-2007,水电工程施工组织设计规范. 北京:中华人民共和国国家发展和改革委员会,2007.

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