第六节 溢 洪 道

知识类型: 析出资源
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内容出处: 《白溪水庫志》 图书
唯一号: 113020020240000030
颗粒名称: 第六节 溢 洪 道
分类号: S27
页数: 8
页码: 131-138
摘要: 溢洪道施工包括开挖、混凝土施工、喷混凝土施工和弧门安装等步骤。开挖采用梯段爆破法,混凝土施工采用多种设备配合,弧门安装包括埋件安装、门叶运输安装等。施工过程需严格控制质量,确保达到设计要求。
关键词: 溢洪道施工 混凝土施工 弧门安装

内容

下游挡水堤位于大坝下游270m处,右侧与发电厂房平台相接,左侧与岸坡相接,下游为导流洞出口,在主体工程施工期间兼作下游围堰。挡水堤轴线呈折线型布置,从左到右由S61°W折向N75°W。堤址河谷较宽,约250m。其中,主河槽位于河床左侧,宽约60m,最低高程约为69m;其余为滩地,宽190m,地面高程77~80m。枯水期主河槽宽约40m,水面高程约72m。下游挡水堤工程主要建筑包括挡水堤、泄水涵洞、溢流侧堰。1997年8月30日,下游挡水堤开始施工。1997年9月25日,下游挡水堤防渗墙冲击孔造孔开钻。同年10月底,开始塑性混凝土防渗墙浇灌,1998年10月3日,防渗墙浇筑完毕,随即进行帷幕灌浆和接触灌浆。2000年2—5月,进行下游围堰加高。2000年10月18日下闸蓄水前,下游挡水堤混凝土心墙浇筑至86.55m,两侧堤身填筑至82.5m,溢流侧堰和泄水涵洞基础开挖基本完成,溢流侧堰混凝土浇筑至77m,泄水涵洞混凝土浇筑至设计高程76.25m。2001年11月底,除路面工程尚未完成外,其余全部竣工。
  一、下游挡水堤工程概况
  (一)工程地质
  挡水堤右岸为一级阶地,并与厂房平台相接,右岸岸坡则为熔结凝灰岩组成的陡崖,堤基部位除一级阶地表部有厚0.50~2.00m的壤土及耕植土外,均为砂卵石夹漂石层,厚9.00~22.00m,该层中透水性较大,K=5.3M/天,属中等透水层。其塑性混凝土防渗墙需深至基岩强风化下限0.5m。
  (二)工程结构特征
  基础防渗采用塑性混凝土墙,防渗墙施工平台高程为79.15m,宽度17m,位于堰体中心线处,墙体嵌入基岩,设计墙顶高78.5m。围堰完成施工导流任务后,加高设计高程87m(渗墙与现浇混凝土墙连接到78m高程),同时修筑溢流堰,作为永久性挡水堤。
  挡水堤为塑性混凝土心墙坝,墙厚80cm、标号C?.?S?。心墙两侧堆石体分别设有砂砾石心墙料、过渡料、堆石、反滤料。干砌护坡(下游设有大块石、钢丝笼)上、下游坡比均为1∶1.5,堰顶高程87m,顶宽10m,顶长200m。
  泄水涵洞为设计修改新增项目,位于左岸,主体为双孔钢筋混凝土箱涵,内孔为2×(150×250cm),进口底板72.5m高程,出口71.49m,纵坡i=1.64%。
  (三)施工导流及度汛
  堰体一期施工分二个阶段进行。第一阶段施工到81m,下游围堰完成导流任务后,由81m加高到87m,成为永久挡水堤。81m以下围堰轴线长约210m,采用堆石堰体塑性混凝土心墙防渗结构,左岸接头与山头岩石相连,右岸与厂房82m平台混凝土挡墙相连。下游围堰顶宽约28m,上、下坡堆石边坡为1∶1.5。下游堰体防渗墙第一阶段在右岸滩地上施工,其滩地高程为77~78m,而河床高程为69m,汛期较为安全。同时,围堰本身为堆石围堰,防冲能力大,而防渗墙平台高程为79.15m,能保证安全度汛。第二阶段围堰(即合龙段)施工时,河道已截流,不存在施工导流及度汛问题,只需考虑导流洞出口的回水影响即可,对于一期堰体施工完成后的第一个汛期(即1998年4—9月)建成堰体做好度汛保护,主要是采用大块石堆邻水面进行保护。二期施工时,溢流消力池的护坦位置较低,需要作临时围堰排水开挖,因此,安排在2000年非汛期施工。
  二、基础防渗墙施工
  挡水堤基础坐落在原河床覆盖层上,基础防渗设计方案采用塑性混凝土防渗墙。因挡水堤兼作主体工程施工期的挡水围堰,其施工时段和具备挡水能力应满足主体工程需要。根据地形条件和水文条件,经分析比较后,将塑性混凝土防渗墙施工分3个区段,并经设计认同,调整墙顶高程:0+002~0+020.8、墙顶高程77.5m,施工时段为1998年8月 1998年9月25日;0+020.0~0+178.8,墙顶高程73.5m,施工时段为1998年1月—1998年6月;0+078~0+171.7,墙顶高程为78.5m,施工时段为1997年9月25日—1998年7月12日。
  基础防渗墙的施工程序为:测量放样→场地平整→临建设施→槽孔建造→水下混凝土浇筑。
  (一)泥浆制备
  在右岸滩地砌筑泥浆池两个,容积各为90m3,设三台泥浆搅拌机,浆液通过管道泵送到槽孔。泥浆指标见表4-5-1。
  因岩头罗、山洋村两个料场的粘土指标不能满足要求,亦不能保证槽孔安全,故此工程改为在山洋料场中加膨润土和一定量的碱制成固壁泥浆,试验后的泥浆配合比见表4-5-2。
  下游挡水堤泥浆指标表为节约用浆和减少泥浆的排放量,对浇筑槽孔混凝土时顶托较好的泥浆进行回收。
  (二)槽孔制造
  基础防渗墙全长173.7m,共划分为25个槽孔,每个槽孔长度5.8~8.8m不等,并分一、二期槽孔,槽孔制造采用CZ-22型钢丝绳式冲击钻机钻孔,泥浆固壁,换浆清孔的方法进行。高峰时段选用6台CZ-22钻机,三班作业,先施工Ⅰ序槽孔,成孔时先冲击主孔,然后劈打副孔。主副孔钻完后从槽孔一端每隔0.5m用十字钻头劈打小墙,使槽孔底部任何部位均达到设计要求。一、二期槽孔接头采用套打一钻的方法。即在Ⅰ期槽孔混凝土浇筑24~36h后,在其两端主孔位置用十字钻头打掉等于钻头直径范围内由孔口至孔底的混凝土。槽孔深度深入基岩(新鲜)大于50cm,孔深鉴定每个槽孔均进行,由有经验的地质人员担任此项工作。成孔结束后全面进行孔深、孔斜、孔底淤积、泥浆指标等内容的检查,验收合格方可进入下道工序施工。
  1998年5月26日4时,冲击钻机在下游挡水堤劈打10~11号槽段4号副孔14.5m处时,由于孔内弧石过大,致使钻头大量断裂,主绳保护绳被冲断,钻头掉入3号孔底,经过10余天时间各种办法处理仍无法捞起。由于钻头当时已进入基岩的弱风化岩,对墙体影响不大,经报请监理,设计工程师同意后,决定不再捞取钻头,而采用加强钻头两侧灌浆监测的办法处理,未发现异常现象。将钻头打入孔底埋入基岩里面,高程在52.3~53.2m。
  (三)混凝土浇筑
  混凝土性能指标见表4-5-3。依据设计指标,经试验确定的混凝土级配比见表4-5-4。
  泥浆配合比表
  混凝土性能指标表混凝土浇筑前,必须做好如下工作:做好与浇筑有关的机械设备保养,重要设备应有备用。备足混凝土浇筑用材料;计算槽孔浇筑方量,绘制混凝土浇筑上升指标图。配置好下设导管,搭好浇筑平台,安放好分料槽和溜槽;制订浇筑方案,明确各岗位职责。
  混凝土浇筑用直升多套导管在泥浆下浇筑混凝土成墙方法进行,主槽孔验收合格,导管下设完毕后,按照规定的浇筑方案开浇混凝土。开浇混凝土用跑球法,即将导管底口离开孔底10~25cm,从导管上放入隔浆球,向导管顶漏斗注入一定量与混凝土同一标号的砂浆。多根导管浇筑时按先深后浅的次序给浆。随着砂浆的注入再连续不断地注入混凝土,导管中的隔浆球在砂浆和混凝土的重压下,从导管底口排出导管中的泥浆,随着砂浆和混凝土坠落孔底向下扩散混凝土上升,埋住导管底部,在连续不断注入导管内混凝土的压力作用下,新注入的混凝土从导管底口不断向槽内扩散,使混凝土面达到终浇高程为止。
  浇筑过程中,为保证混凝土质量,开浇时混凝土必须量大,而且连续,以便迅速将导管埋入混凝土内。开浇时,在导管口储备2m3,运输车备2m3混凝土,以准备开闸后一次连续下料;在浇筑中测量1次/30min混凝土面,使导管底部始终埋入混凝土1~6m;随时注意调配各导管的进料量,以使混凝土面均匀上升,相邻两测点混凝面高差不大于50cm;孔口设专人负责,指挥下料,发现料质不好不准入仓;设专人作好混凝土浇筑上升指标图的绘制工作,指导拆卸导管。
  下游挡水堤防渗墙18#槽段在浇筑过程中,发现导管内混凝土面上升速度达不到2m/h,检查发现后,立即停止混凝土浇筑,重新打孔、清孔,并重新验收。这要求增加一台0.75m3搅拌机和提高混凝土运输能力,以保证混凝土浇筑强度,经整改,后续各槽段混凝土浇筑面上升速度均超过2m/h。
  (四)基础灌浆
  下游挡水堤的基础灌浆施工工艺与大坝趾板灌浆相同。按设计要求,防渗基础灌浆分帷幕灌浆(防渗墙底部基岩内灌浆)和接触灌浆(防渗
  混凝土级配表墙底部与基岩接触面)两种,在同一孔中进行,先接触,后帷幕,孔距1.5m,帷幕孔的深度应钻至弱风化下限0.5m,但最小深度不小于5.0m,帷幕灌浆压力1~1.5Mpa,接触灌浆压力为0.1~0.3Mpa,灌浆孔布置在防渗墙中心线上,原设计防渗墙体灌浆孔为拨管成型,后修改为防渗墙顶部钻孔。
  三、心墙混凝土施工
  心墙混凝土坐落在防渗墙顶部,宽度80cm,施工前先将防渗墙顶部的0.5~1.0m表层凿除,然后在防渗墙顶中部人工凿一键槽,槽深10cm,宽20cm,用于埋设止水片。心墙混凝土的配合比见表4-5-5。
  混凝土由25t吊机吊罐入仓,人工平仓振捣,每次浇筑层高为3~4m,长度20m左右。模板选用P3015钢模拼装,固定模板采用内拉外撑相结合结构形式。混凝土浇筑后,模板拆除严格按规范要求执行,并及时做好养护。
  四、挡水堤填筑
  (一)基础清理
  挡水堤堆石体坐落在河床覆盖层上,按设计要求,在堰体堆筑之前,清除
  心墙混凝土配合比地面表层松散层、植被土或粉沙层后,才能满足填筑要求,清除基础面积约10300㎡(170×60m),左岸接头表层部分风化岩石采用人工凿除。清理到位后,选用16t拖碾碾压10~12遍,验收后,再进入下道工序。
  (二)堰体填筑
  堰体填筑分二期施工。一期施工填筑至79.15m高程,二期施工填筑至87m高程。堰体填筑料直接运至填筑处,然后用80马力推土机及人工整理,铺筑厚度为1~1.5m,加水(块石30%~50%,砂卵石在20%~40%)由13T震动碾压实。块石料要求为新鲜岩石,块石直径小于80cm,5mm以下细料石不超过30%,软化系数大于0.8。砂卵石料填筑时,在防渗墙轴线附近粒径一般不大于20cm。堰体填筑料分区见图4-5-1。
  下游挡水堤的填筑料设计指标见表4-5-6。
  堰体填筑各期结束修坡后,再进行垫层铺筑和人工砌石护坡。厚20cm人工垫层方量为1900m3,厚40cm干砌石方量3800m3。垫层料由T20自卸车直接送至施工现场,人工铺料夯实或采用卷扬机人工铺料拉石碾压实。铺料时防止粗细颗粒分离,铺层厚度要求均匀、表面平整。干砌块石料由堰体堆石中人工挑捡的方法收集,并集中堆放,待堰体填筑至设计高程碎石垫层铺好后,再人工拾运和人工砌筑。
  图4-5-1 下游挡水堤填筑料分区分布示意图①
  ①图中的标号分别代表:①塑性混凝土防渗墙;②砂砾石;③过渡层;④堆石;⑤石渣;⑥混凝土导墙;⑦现浇混凝土心墙;⑧干砌石;⑨路面混凝土及垫层钢筋笼;⑩钢筋笼。施工时严格按照施工顺序进行,先填筑上、下游的心墙料和过渡料各二层,分层碾压8遍,并清除界面上的超径石,然后填筑一层堆石料,洒水碾压8遍。
  各区料的技术指标与堆石坝料一致,可共用同一料场。
  五、溢流侧堰及泄水涵洞施工
  溢流侧堰、泄水涵洞、放水管与下游挡水堤共同组成下游反调节池。如前所述,挡水堤为塑性混凝土心墙堆石坝,堤顶高程87.0m,堤高17.Om,堤长192.02m。挡水堤左侧设溢流侧堰,堰顶高程84.7m,宽12.5m。水库蓄水期,向宁波市供水工程尚未建成,反调节池不蓄水,在溢流侧堰底部设有两个2.5×1.5m(高×宽)的泄水底孔。泄水底孔进口底高程73.3m,电站厂房尾水进入反调节池后通过泄水底孔,可最大限度地降低反调节池水位,增加发电水头,增加发电效益。待向宁波供水工程输水系统完建后封堵泄水底孔,使反调节池发挥作用,调节水量,满足向宁波供水需要。为满足下游生活及灌溉用水的要求,在溢流侧堰右边墩布置一条放水钢管,直径0.8m,管内设蝶阀以控制放水流量。
  侧堰为C??混凝土溢流堰结构,堰顶高程84.7m,堰高12.2m,溢流前沿长度12.5m,堰体上游面垂直,堰面曲线下接坡比为1∶0.5的堰面,堰体底宽8.18m,建基在弱风化的熔结凝灰岩上。侧堰堰体及堰后泄水渠底以及堰后左岸及泄水渠岸均浇护0.8m厚的混凝土,开挖成1∶0.25岸坡,布置锚筋及排水孔。
  侧堰后布设向下游的2条泄水涵洞,断面为1.5×2.5m,进口高程为73.3m,洞长78.87m,其下游为明渠,与河床相接。
  按原设计,白溪水库向宁波供水后,泄水底孔封堵,当反调节池内水位超过84.7m时,自由溢流;当反调节池内最高水位为86.2m时,溢流堰堰顶水深1.5m,堰顶长度12.5m,按实用堰过流能力计算为38.2m3/s,大于两台机组满发时的最大引水流量29.48m3/s,满足泄水流量要求。
  (一)泄水涵洞的开挖
  根据设计要求,取消原下游挡水堤溢流堰,增设溢流侧堰、泄水涵洞和消能段。泄水涵洞位于挡水堤左侧,其结构为两道箱涵,开挖采用自上而下手风钻孔,梯段爆破,底部槽挖水平钻爆,PC200装车,石渣运至指定场所。
  开挖时靠混凝土心墙附近严格控制爆破药量。
  (二)溢流侧堰及泄水涵洞的混凝土施工
  施工顺序溢流侧堰及泄水涵洞混凝土的施工正值汛期,因此,在先浇筑侧堰和泄0-11.98~泄0+8.02段涵洞混凝土,同时在泄0+18.00处设置黄土草袋围堰,用于度汛。枯水期,再浇泄0+8.02~泄0+82.25泄水涵洞混凝土。
  模板制安 预留孔以及泄水涵洞进水口采用木制异型模板,其余部位均采用P3012标准模板。为了保证每块模板接触的平整严密,避免漏浆、错台,在木模板面层紧贴三合板,用拉撑相结合方法固定模板,涵洞模板支撑采用φ48钢管满堂架。
  混凝土浇筑混凝土水平运输采用三辆工程车从厂房拌和系统将混凝土拉至浇筑部位,倒入卧罐,垂直运输用25t汽车吊吊起吊卧罐入仓。25t汽车吊无法入仓的部位,搭架挂溜槽(筒),混凝土经溜槽(筒)直接入仓或经手推车二次倒入仓,人工平仓、振捣。
  六、泄水涵洞进水口加装控制闸门
  泄水涵洞加装控制闸门(即溢流侧堰加装控制闸门)后,反调节池的蓄水位可提高到86.2m,相应的调节库容23万m3,调节库容增加3万m3。在同样不浪费水资源的情况下,单台机组每日发电时间可延长约30min,可多发电约4500kW·h。
  2005年6月6日,管理局向市水利局提出《关于反调节池泄水底孔封堵与溢流侧堰加装控制闸门的请示》(甬白水[2005]36号文)。同年7月12日,市水利局同意此方案(甬水利抄[2005]22号文)。2005年11月12日,市水利局要求在建闸后确保在任何工况条件下,反调节池水位不得超过86.2m([2005]50号文)。2005年10月11日,市水利局批复建设(甬水白[2005]76号)。2005年10月29日,通过设计审查。
  该工程由市水利水电规划设计研究院负责设计。鉴于该工程项目投资较小及供水的紧迫性和施工管理的延续性,经市水利局同意,以议标形式确定十二局为施工单位。
  因工程量小,未聘请专门的监理单位,管理局工程管理科负责该工程的施工管理工作,由市质监站进行质量监督。
  泄水涵洞加装控制闸门工程主要由闸门井、上部排架及启闭机房和蝶阀井机房组成。闸门井为C??混凝土结构,长5.32m,宽7.17m。检修闸门和工作闸门为2.2×3.5m(宽×高)平板门。闸门井身两侧各设置一道结构缝,填充沥青油毛毡,用C??混凝土回填至86.5m。闸门井井身与两侧填混凝土之间各设置一道止水铜片和橡胶止水。闸门底坎底部高程73.3m,底坎厚45cm。启闭机房排架位于闸门井86.5m检修平台上,排架柱采用C??混凝土,尺寸为0.6×0.4×5.9m,排架柱之间用0.3×0.4m的排架梁连接。
  2005年11月25日开工,全部工程于2006年6月4日完工,同年7月投入运行。土建54.5万元,机电设备及金属结构安装竣工投资30.2万元,合计项目竣工结算84.7万元。市水利局于2007年11月29日组织了对该工程的竣工验收。验收委员会认为该工程的质量等级为优良。
  第六节 溢洪道
  溢洪道全长880m,最大开挖边坡高差128m。共分五个区段:进水渠、控制段、陡槽段、挑流鼻坎段、护坦和消力池及出水渠段。五个区段的基本情况为:进水渠起止桩号为0-003~0-260,底板高程157m、最小开挖宽度50.6m;控制段起止桩号为0-003~0+024,布置三扇弧门,溢流面顶高程162m,弧门尺寸为15×11.7m,(原设计15×8.5m)177.4m高程设上坝公路桥一座;陡槽段起止桩号为0+024~0+336.37,高程从146.895m降至83.56m,纵坡1∶5,全部钢筋混凝土结构,衬砌后宽度由50m收缩到35m,左右边墙浇筑高度8~10m,底板设纵缝5条,掺气槽5道,分别位于桩号0+085,0+155,0+220,0+275,0+320;挑流鼻坎段起止桩号为0+336.37~0+358.5,挑流鼻坎高程为87.0m;护坦、消力池及出水渠段起止桩号为0+358.5~0+623,护坦长15m。
  1997年5月,溢洪道覆盖层剥离施工开始。1997年7月3日,进行溢洪道上游高程260m道路的机械作业,溢洪道施工全面开始。1997年7月23日,正式开挖。2000年4月,开始混凝土施工。下闸蓄水时,溢洪道进水渠、闸室段、陡槽段平面洞完成,出水渠开挖接近尾声,累计完成土石方开挖近299万m3。进水渠及溢流堰混凝土浇筑完成。2001年9月9日,溢洪道左边

知识出处

白溪水庫志

《白溪水庫志》

《白溪水库志》由白溪水库志编纂委员会编纂,详细记录了白溪水库的历史沿革、建设过程、运营管理、社会文化影响等方面,展现了水库对当地经济社会发展的重要作用。

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