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1、第5章施工期水流控制(1)第5章 施工期水流控制5.1水文、气象条件中咀水电站位于芦山县大川镇境内的黄水河、黑水河两条河汇口处中咀。电站厂房位于黄河口的河口河段，控制黄水河集雨面积202.07km2，控制河流长度31.5km，河流的平均比降为55.1%（黄水河分水岭量至厂房河道断面）。黄水河、黑水河流域位于盆地和川西区交界处，受西南季风暖湿气流的影响，四季分明，雨量丰沛，气候温和湿润，具有山地气候和温带气候的特征。多年平均气温为15.1，多年平均降雨量为1311.2mm，多年平均相对湿度为83%，最大风速20.0m/s。洪水由暴雨形成，汛期510月，主汛期78月。中咀电站厂房分期洪水成果见表5
2、-1。表5-1 中咀电站厂房分期洪水成果表 月份 Q(/S)P(%)1月2月3月4月510月11月12月103.44.39.146.465633.76.7203.13.86.934.651723.45.6502.613.004.2118.028411.33.905.2地质条件厂房位于黄水河左岸河漫滩上,地层为砂卵漂石层,层厚6.447.28m。下伏基岩为闪长岩、蚀变闪长岩，岩石坚硬，裂隙较发育，地质条件好。5.3施工导流设计标准及流量根据厂房处河流水文气象及河床特性，在洪暴期，河水峰高量大，洪、枯期厂址水位变幅相当大。因此施工采用枯期时段导流，即12月到次年3月，导流标准采用P=20%，相应导
3、流流量Q=6.9/s。5.4施工导流程序2002年11月18日施工进场。2002年11月18日2002年11月30日填筑厂房挡水围堰及进行厂房基础开挖施工，这一阶段缩窄左岸河床，河水由原河床导流。2003年12月1日2003年3月31日在围堰的保护下继续进行厂房施工， 2002年12月1日2002年12月31日进行混凝土防渗墙施工。施工期水流由束窄河床过流。2003年4月上旬拆除围堰，在尾水渠出口拦砂坎顶部并排铺设木叠梁进行汛期挡水，完成厂房剩余部分施工。5.5导流建筑物中咀电站厂房施工导流平面布置见附图-ZZ/CV-04。厂房枯期挡水围堰为石渣编织袋围堰，堰基覆盖层较厚，为砂卵漂石层，透水性
4、强，故采用混凝土防渗墙防渗，堰体用碎石土心墙防渗。围堰最大高度为2.5m，迎水及背水边坡均为1：1，碎石土心墙边坡1：0.3。堰顶宽度设计为4m，以保证施工期堰顶通车。围堰工程量见表5-2。表5-2 围堰工程量表工程项目编织袋装石渣碎石土填筑砼防渗墙防渗墙施工平台石渣回填围堰拆除工程量318188455343506单位5.6堰体及砼防渗墙施工5.6.1堰体施工施工进厂后，利用人工现场装石渣编织袋，石渣填料取自厂房基础开挖料。人工码砌石渣编织袋至设计堰顶高程。碎石土心墙分层填筑施工，与堰体码砌同时进行。施工道路为河床岸坡施工便道。5.6.2混凝土防渗墙施工堰基混凝土防渗墙轴线长65m，截水面积4
5、55，浇筑混凝土400.4，最大墙深8.3m。5.6.2.1施工程序混凝土防渗墙施工程序如图5-1。场地回填平整构筑导向槽及施工平台铺设轨道安装造孔机械期槽孔施工终孔验收清孔验收混凝土浇筑成墙期槽施工泥浆系统布设安装搅浆设备原材料储备制浆储浆池泥浆回收及净化混凝土拌和系统拌制混凝土混凝土运输废浆池钢筋笼、仪器、导管下设孔口取样图5-1 混凝土防渗墙施工程序图 施工平台堰体施工完成后，先利用开挖渣料回填围堰背水侧部分，加宽平整后用D85推土机碾压，再浇筑20cm厚的混凝土形成混凝土防渗墙施工平台。施工平台由钻机平台、导向槽和倒浆平台组成。导向槽要保证平直坚固，由混凝土浇筑而成。导向槽中间净宽1.
6、0m，其中心线与防渗墙轴线重合。浇筑混凝土厚0.6m，深1.5m。施工平台及导向墙结构见插图5-2。插图5-2 施工平台及导向槽结构图（单位：cm） 造孔防渗墙分为10个槽孔，单数号槽孔为期槽，双数号槽孔为期槽。槽孔分两序施工，先施工期槽孔，后施工期槽孔。槽孔长度为7.1m，主孔长0.8m，副孔长1.3m。槽段划分及主副孔分布见插图5-3。插图5-3 防渗墙槽孔划分示意图槽孔施工方法为冲击钻进、抽筒或泵吸出渣、泥浆固壁、泥浆下直升导管法浇筑混凝土。钻进设备采用CZ-22型冲击钻机。槽段接头采用钻凿法。 清孔清孔采用抽筒抽换法或泵吸法。边清孔的同时不断向孔内补充新鲜泥浆。针对期槽的接头孔采用钢丝
7、刷子钻头上下刷洗混凝土孔壁，直至刷子钻头上不带泥屑，孔底淤积不再增加为止，并控制清孔换浆结束后1h，应达到以下标准：孔底淤积厚度10cm，孔内泥浆密度1.3g/cm3，粘度30s，含砂量10%。清孔换浆后4h内浇筑混凝土，若延长时间，应测量淤积厚度，如超标，开浇前应重新清孔。 制浆站制浆站由木板搭设，面积为30m2。安置2台2卧式搅拌机，送浆选用4灰碴泵，浆管采用75mm钢管。蓄浆池采用地下式，先挖坑后用浆砌石砌筑，分蓄浆池和回收池，其容量分别为20m3和20m3。 施工用水施工用水采用1#水池供水。 混凝土浇筑防渗墙墙体混凝土采用普通混凝土，由本标混凝土拌和系统集中拌制，用8t自卸汽车运至施
8、工现场，直接倒入置于导管口上的浇筑漏斗中。浇筑采用直升导管法，导管直径250mm，丝扣连接。浇筑开仓时，先在导管内下设隔离球，将导管下至距孔底10cm，待导管及分料斗储满料后，将导管上提适当距离，让混凝土一举将导管底端封住，避免混浆。在浇筑过程中，控制各料斗均匀下料，并根据混凝土上升速度起拔导管。混凝土供应强度满足混凝土上升速度不小于2m/h的要求。混凝土浇筑顶面应高于设计墙顶线50cm。混凝土导管的下设间距、下设深度按照水利水电混凝土防渗墙施工技术规范（SL174-96）执行。上述施工方案见图5-4。插图5-4 混凝土防渗墙套接法施工示意图（单位：cm）5.6.3施工技术措施尽可能提高孔口高
9、程，使地下水位低于孔口2.0m以下，施工平台填料级配良好且分层夯实，导向槽构筑坚固。本工程防渗墙护壁泥浆采用外购粘土制浆。确保浆面在孔口以下3050cm。提高钻头的耐磨性和硬度，保持钻头尖锐，经常补焊，保证钻具直径不小于80cm。主孔钻进时要轻打、勤放、勤抽渣，经常检查孔形，发现问题及时处理，确保质量。主孔终孔后必须验收合格后才能打副孔。漏失地层造孔应经常向孔内投入粘土、木屑、水泥等堵漏材料及时堵漏，并防止塌孔，不得冒然钻进，以免发生孔内事故。遇到漂石（或孤石）地层，采取定向聚能爆破或钻孔爆破等方法处理后，再进行冲击钻孔施工，以保证施工工效和造孔质量。5.6.4施工质量控制混凝土防渗墙属于隐蔽
10、性工程，施工质量控制应在每道工序中进行。轴线控制：防渗墙轴线须精确测量，每个孔位都以此为准，孔位中心偏差不得大于3cm。在造孔前就严格控制孔位，待钻机稳固后方可施工，并在以后施工中仍然经常检测。垂直度控制：在造孔中每钻进0.5m，均应测量孔斜一次，出现偏差及时调整，任何偏斜不得大于设计及规范要求。墙体厚度控制：首先控制钻具直径，用于造孔的钻头，任何时间直径均不得小于墙体厚度（即0.8m）。施工中保证钻具的转动，保证槽孔水平断面上下均匀。不得有梅花型和小墙，槽段搭接的厚度，可依孔斜来计算，任何断面上的搭接厚度不得小于墙体厚度的三分之二。墙体嵌入基岩控制：在造孔中，当孔深接近预计岩面时立即取样，在
11、记录中要详细说明，将岩样按顺序、位置编号，根据岩性、钻进情况等各方面因素综合判定基岩面，确保墙体嵌入基岩深度满足设计要求。混凝土浇筑质量控制：在混凝土浇筑前，将各项准备工作做好，在浇筑中各项要求必须严格执行设计及规范要求，并将施工中各种情况作详细记录。槽段搭接质量控制：在清孔结束前，就用钢丝刷子钻头来回刷洗混凝土接头，上下不得少于60次，直至刷子钻头基本不带泥屑，孔底淤积不再增加方可结束。5.6.5质量检查造孔质量检查与验收检查内容：孔位、孔宽、孔深与孔斜。检查验收程序：a.各主孔终孔验收：由监理、设计代表、施工方共同进行，并签发终孔验收合格证和基岩鉴定表。b.槽孔终孔验收：由监理、设计代表、
12、施工方共同进行，并签发槽孔孔形验收合格证。清孔检查与验收槽孔造孔检查合格后，进行清孔换浆。期槽端孔要用刷子钻头往外移半钻孔位贴端孔孔壁刷洗，直至刷子钻头不带泥屑为止。清孔要求：清孔换浆工作结束后1小时，要达到下列清孔标准：孔底淤积厚度10cm，孔内泥浆的比重1.3g/cm3，粘度30秒，含砂量10%。清孔方法：用抽筒换浆方法进行。清孔合格后4小时之内进行混凝土浇筑工作。清孔合格后由监理签发清孔合格证。混凝土及浇筑质量检查与控制混凝土原材料、配合比以及混凝土各种性能指标应符合设计要求。按监理要求或规范要求的位置、数量在孔口留取试样。浇筑导管数量、间距、布置符合规范要求。导管连接平直，法兰盘连接牢
13、靠，不漏浆。混凝土上升速度2m/h。导管埋深不得大于6.0m，不小于1.0m。认真填写导管下设、拆卸记录及浇筑指示图，控制好终浇高程。 5.7围堰拆除根据施工总进度安排2003年4月上旬拆除厂房围堰，汛期在尾水渠出口拦砂坎顶部并排铺设木叠梁，后面加设支撑固定，利用木叠梁挡水，完成厂房剩余部分施工。厂房石渣编织袋堰体拆除采用人工方法拆除。弃料利用8t自卸汽车通过岸边施工道路运至业主3#弃碴场。5.8施工期安全度讯措施5.8.1汛期建立防汛指挥机构，在当地防汛指挥部统一领导下，做好各项防汛工作，应急处理各种洪水灾害，保证施工安全。5.8.2必须在汛期到来之前，完成厂房尾水1554.60m高程以下工
14、程施工，形成厂房进厂公路，保证汛期进厂施工道路畅通。5.8.3汛前作好尾水木叠梁门的施工，保证其汛期挡水稳定性及防渗性。5.9基坑排水5.9.1初期排水2002年12月31日围堰闭气后，河水由原河床导流，初估初期残留于基坑内的积水量约为378,基坑排水时间初定为2h，其小时排水强度为189/h。利用1台IS125-125-250清水泵直接从围堰排出可满足施工要求。5.9.2经常性排水主要排除厂房基坑施工过程中从厂区石渣编织袋围堰、地基渗透进入基坑的渗水、施工生产废水或降雨积水等，本工程堰基采用混凝土防渗墙防渗，堰体采用碎石土心墙防渗，基础渗漏水较少。经计算经常性排水强度为13/h，排水以1台IS65-50-125清水泵为主，辅助1台污水泵间隔抽水，可满足排水要求，排水历时92d，时段为2002年12月31日2003年3月31日。5.10导流工程施工机械设备表表5-3 导流工程施工机械设备表序号名 称规格单位数量备注1钢绳冲击钻CZ-22台8备用2台2泥浆搅拌机卧式2台23汽车吊20t辆14泥浆净化机JHB-200台15自卸汽车5t辆3利用开挖设备6推土机D85台1利用开挖设备7水泵IS150-125-250台1初期排水8水泵IS65-50-125台1经常性排水
