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水电水利工程围堰设计导则(10)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2011/1/7 9:18:34   

  9.0.4土石围堰心墙与斜墙防渗土料填筑施工过程中,应做好防雨和保护措施。心墙及斜墙防渗体填筑稍向上游倾斜,以利排泄雨水。根据雨情预报,雨前应用碾压机械快速压实表层松土,施工机械开出防渗体填筑面,并保持填筑面平整以防雨水下渗,且避免填筑面积水,雨后对填筑面晾晒或处理,经验收合格后方可复工。对狭窄场面防雨,宜用苫布覆盖,做好防渗体填筑面保护,下雨或雨后禁止车辆通行。

  9.0.5混凝土围堰通常采用干地开挖基础覆盖层及浇筑混凝土。因此,混凝土围堰施工设计需研究围护混凝土围堰施工的土石围堰施工进度、基坑排水、混凝土围堰基础开挖和混凝土浇筑施工工期及施工网络。在汛前应将混凝土围堰浇筑至枯水位以上,以满足度汛要求,低水位时堰体可继续上升。

  9.0.6混凝土围堰施工可采用汽车直接入仓,胶带机输送混凝土入仓和起重机吊混凝土料罐入仓等方案。例如:长江葛洲坝工程二期纵向围堰上纵段、下纵段混凝土基座均采用汽车直接入仓浇筑混凝土,闸坝段采用起重机吊混凝土料罐入仓浇筑混凝土;清江隔河岩水电站上游碾压混凝土围堰全部混凝土(常态混凝土和碾压混凝土)均采用汽车直接入仓浇筑。为保证汽车直接入仓浇筑混凝土的施工质量,设计提出四条措施(对入仓汽车轮子要派专人在仓面外冲洗干净,不允许将泥块泄入仓面;浇筑层厚小于1.5m;常态混凝土初凝前,应先在混凝土面上垫钢板,汽车在钢板上通行;混凝土初凝后,强度未达到5MPa前,不允许汽车在混凝土面上行走)以控制施工质量。对混凝土围堰施工质量控制应根据围堰的重要性参照SDJ207—82《水工混凝土施工规范》有关混凝土施工质量控制与检查的条款执行。

  9.0.7混凝土围堰采用碾压混凝土施工,其施工设计应研究碾压混凝土施工布置、施工程序、施工强度和所需施工机械设备。根据已建工程的实践经验,围堰碾压混凝土采用通仓薄层(厚25cm~35cm)连续上升。平均月上升高度15m~20m,最高月上升高度可达30m。例如:湖北省清江隔河岩上游碾压混凝土围堰最大日上升高度1.2m。碾压混凝土围堰施工技术要求和施工质量控制可参照SL53—94《水工碾压混凝土施工规范》执行。

  9.0.8混凝土围堰水下清基使用挖石船、索铲、抓斗等机械可开挖覆盖层厚10m以内的堰基清渣,例如:贵州省乌江渡水电站上游混凝土过水围堰水下清渣水深5m~10m,流速1.2m/s~1.8m/s,覆盖层厚3m~8m,使用的吸砂机出渣筒直径600mm,供风量80m3/min,吸出重达157kg的块石。在机械开挖至基岩面后,潜水工下水检查并对建基岩进行表面清理。水下混凝土浇筑通常采用导管法,其施工技术要求和质量控制参照SDJ207—82《水工混凝土施工规范》特种混凝土的有关规定执行。对两岸水深小于2.5m的部位,可采用从岸边端进法浇混凝土料出水面,并以混凝土赶水,振捣密实。

  9.0.9钢板桩格型围堰施工程序,先施工圆筒,再施工相邻圆筒之间的连弧段,圆筒施工程序为:安装样架,安装插钉钢板桩至合龙,钢板桩底部防渗处理,圆筒在填料回填到2H/3(格体高度),拆除样架,圆筒内继续回填料至设计高程。连弧段的施工程序与圆筒相同。一般,一个钢板桩格体施工时间为25d~30d,其中圆筒需20d~25d,连弧段施工期5d~7d。在干地施工的钢板格型围堰,其施工程序与水中施工格体的程序大致相同,但仅插放钢板桩合龙,不需要打桩,所以工期可缩短,例如:长江葛洲坝工程二期纵向钢板桩格型围堰施工,一个钢板桩格体施工时间为10d~15d,其中圆筒施工期8d~12d,连弧段施工期2d~3d。

  草土围堰施工按其施工条件可分为水下堆筑和干地堆筑两种。按其所用的草料型式分为散草法、捆草法和埽捆法三种。

  草土用量,水深5m以下每米3草土体用草65kg~75kg,用土0.5m3~0.6m3;干地堆筑草土体每米3用草30kg~65kg,用土0.6m3~0.7m3。

  10围堰观测与拆除设计

  10.0.1围堰运行期间,通常进行的观测项目:

  a)围堰变位(垂直位移和水平位移)观测,在堰体顶部及坡面设置固定标点,观测其铅直方向及垂直围堰轴线的水平方向的位置变化。垂直位移观测可与水平位移观测配合进行。观测断面应选择在最大堰高、合龙地段、堰基地形、地质变化较大处及堰体施工质量存在问题的地段,一般在堰顶、下游堰肩及堰趾各设一排位移标点,间距100m,观测横断面不得小于3个。

  b)上、下游水位观测,在上游围堰的上游坡面和下游围堰的下游坡面各设一组水尺,观测其水位,在基坑集水坑附近设置水尺观测基坑水位。

  c)渗水量观测,通常将堰体背水坡脚排水沟的渗水集中引入基坑内的集水坑,可在各排水沟分段设几个量水堰进行观测。也可用基坑排水站的排水量推算围堰渗水量。对土石围堰还需布置2个测压管横断面,以观测堰体浸润线的变化。

  d)堰体表面观测通过监测人员的眼看、耳听、手摸等方法察看堰体裂缝、堰坡局部塌陷和背水坡脚处翻沙冒水等现象。

  e)过水围堰,堰顶过水时的表面流速及流态观测,通常在水流表面投放浮标,用交汇法测定浮标行迹,定出流向,并可测出表面流速;采用目测或摄影方法观测水流表层现象如回流、漩涡、折冲水流、水花翻涌等的位置及范围。一般沿围堰轴线布置3个(河床中、左岸边、右岸边)断面进行观测。

  10.0.2对围堰高度大于50m,且属Ⅲ级建筑物的重要围堰和采用新型式、新结构、新材料、新工艺的围堰,应进行原型观测设计。例如:长江葛洲坝大江上游土石围堰担负挡水发电的重任,起到了土石坝的作用,对原型观测进行了专项设计。葛洲坝二期纵向钢板桩格型围堰在我国水电工程中尚属首次使用,也对原型观测进行了专项设计。湖北省清江隔河岩水电站上游过水围堰采用碾压混凝土围堰,也进行了原型观测设计。

  a)土石围堰观测设计根据围堰型式及地形、地质条件和运行特点增加专门性观测项目,选择2个~4个观测断面,埋设沉降计、位移计、倾斜仪、引伸仪、土压计、孔隙压力计以观测堰体内部变形和应力(堰体内部位移及土体应力应变,堰体总应力及孔隙压力,防渗体的应力应变,堰基渗压观测等)。

  b)混凝土围堰观测设计根据围堰地形、地质条件和堰体结构特点增加专门性观测项目,选择2个~3个典型断面作为重点观测部位,埋设应变计、测缝计、测压管、扬压力观测孔、测斜仪等观测堰体内部应力应变和基础扬压力等。

  10.0.3根据永久建筑物运行要求,确定围堰拆除范围、拆除宽度及高程。分期导流的一期围堰拆除范围及拆除断面还需满足二期导流及截流泄水要求,以达到安全导流和胜利截流之目的。

  10.0.4围堰拆除施工需根据拆除范围及拆除工程量,研究确定围堰拆除程序、拆除方法、施工进度和所需要的施工机械设备。围堰拆除一般安排在汛后开始,随着枯水期水位逐月下降,堰顶高程可随挡水位下降。通常,围堰拆除程序为先拆堰顶及背水侧,分层下降,可利用堰体经济断面挡水,以减少水下拆除量。各月拆除高程及拆除部位应视围堰型式和各月挡水位拟定。围堰拆除施工工期紧,任务重,应尽量加快拆除速度以满足工程施工总进度的要求。

  

来源:长江水利委员会长江水利勘测规划设计研究院
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