截流施工组织设计讲解

1、截流施工组织设计1. 概述1.1 工程概况滩坑水电站工程位于浙江省青田县境内的瓯江支流小溪上， 距青田县 城西门约 32km ，该电站由拦河坝、溢洪道、泄洪洞、引水系统、发电厂 房等建筑物组成。拦 河 坝 为 钢 筋 混 凝 土 面 板 堆 石 坝 ， 坝 顶 高 程 171.0m ， 最 大 坝 高 162.0m，坝顶长507.0m。电站属一等工程，主要建筑物按I级建筑物设 计，相应的临时建筑物为 IV 级。1 #导流隧洞（截流时段的导流建筑物）位于坝址左岸，为城门洞型， 衬砌成型后断面为（宽X高）12X14m。隧洞总长 1070m，导流隧洞进口底板高程为34.5m，出口底板高程为 32.5

2、m，设计底坡i=0.1869%。1.2 水文气象坝址多年平均降水量1691.1m m,本流域的气候受东南亚季风影响，四季变化明显，34月为初春季节，盛行东北风，细雨连绵，称为春雨 期。56月春末夏初暧湿太平洋高压气团渐向大陆推进，造成连续降雨，称梅雨期， 7 9 月为盛夏季节，天气炎热，盛行偏南风，台风频繁，多 降热雷雨和台风雨， 对本流域影响较大。 10 11 月为秋季， 盛行西北风， 天气晴朗，降雨日数最少。 12 月次年 2 月为冬季，盛行北风，海上冷 高压常伸入流域内，以及西南季风的影响形成多云天气，雨雪量甚少。多年平均降水日数 166 天。由于降水量不均匀，造成径流年内分配的不 均匀

3、性，水量分配以 6 月、9 月为最多； 12 月、1 月最少。坝址以上河道长度187km，平均坡降2.53 %。，控制集水面积 3330km2。坝址多年平均降水量1691.1mm,多年平均流量120m3/s，多年平均径流量37.8亿卅。受降雨量年内分配不均匀影响，径流年内分配也不均匀， 主要集中在 49 月，约占年径流量的 75.2 %，以 6 月最大， 6 9 月为台 风雨。流域气候受东南亚季风影响，四季变化明显，气候温和，坝址多年平均气温 19.7 oC,极端最低气温为 -5.3 oC,极端最高气温为 44oC。坝 址河床高程 3034m,枯水期水面宽90130m,枯水期水深1.0 2.5

4、m。2. 截流时段、标准和方法选择2.1 截流时段、标准选择根据施工总进度安排, 截流时间安排在 2005 年 10 月上旬。 根据水 利水电工程施工组织设计规范 SL303-2004 规定,截流标准采用截流时 段重现期510年的月或旬平均流量。本工程采用10月上旬10年一遇旬平均流量 Q=1 1 4m3/s 作为截流设计流量。2.2 截流条件分析和方案选择2.2.1 截流条件分析a、 由于截流流量较小，1#导流洞的分流条件好。b、目前上、下游围堰一二期防渗墙已按优化后的施工方案实施完毕。上游围堰一二期防渗墙顶高程分别为EL37.0m , EL38.5m，下游围堰一二期防渗墙顶（围堰、截流戗堤

5、的一部分）高程分别为EL36.0m，EL37.0m。c、 上下游围堰堰址处原河床高程分别为EL34.5m、EL33.5m，相当于预先进行平抛护底2.5m。由于下游围堰防渗墙施工平台的存在，抬高了截流戗堤下游的水位，分担了落差（由投标阶段计算的3.8 米落差减为 2.3m）。2.2.2 水力计算成果（按单戗立堵方式计算） ：截流最终上游水位为 38.3m；截流龙口最大落差为 2.3 米；截流龙口最大流速为 3.27 米/秒（龙口平均宽度 5.0 米时计算值） ； 截流龙口抛投最大石料当量直径大于 0.5 米,相当于 0.17 吨/ 块。 基于上述条件和水力计算成果可知：由于上下游围堰防渗墙施工平

6、 台的修建,相当于预先对龙口河床平抛石碴块石料及护底,减小龙口水深的技术措施，有利于防止合龙过程中戗堤坍塌，减小合龙抛投工程量， 降低合龙抛投强度。2.2.3 截流方案截流采用上游单戗堤双向立堵的方式，龙口布置在上游围堰一期防 渗墙施工平台中部靠上游侧位置。截流戗堤与上游围堰结合，截流戗堤 轴线长约180m,堰顶高程为39.5m，顶宽12m,上游坡1:1.5,下游坡1:1.4 。 截流材料采用坝肩开挖利用料和左岸郎回周转料场料，运距0.5Km。3. 截流施工方法3.1 上游围堰非龙口段戗堤施工戗堤总长约 180 米,非龙口段戗堤采用先加高二期防渗墙施工平台 至设计高程 EL39.5 米,然后在

7、一期防渗墙施工平台的基面上自 右岸向左 岸进占的方式形成,所需料源采用就近堆放的右岸坝基开挖料。戗堤石渣填筑工程量约 0.48 万 m3, 非龙口段石碴填筑约0.34 万 m3,龙口段填筑约 0.14万m。非龙口戗堤在 2005年9月20日开始施工。根据施工强度,机械设备采用 2 台 3m3 和 2 台 3m3 的挖掘机,配 10 台 2032t 自卸车,抛填现场 320 马力推土机进行推铺。在非龙口段进占将至龙口位置时, 抛填物料为粒径 0.5m 左右的块石 料,保护堤头及混凝土防渗墙。3.2 下游围堰戗堤施工下游围堰石碴戗堤 , 自 2005 年 8 月 2 日开始进行至 2005 年 9

8、 月 20 日完成围堰右岸非龙口段施工 ,2005 年 9 月 20 日开始进行左岸非龙口段 施工，并预留与上游围堰对称位置河床35m长度的缺口。戗堤高程35.5m，戗堤总长约180m。截流后再进行缺口段的施工，缺口段填筑施工3天完成。3.3 龙口段施工龙口位置抛填物料考虑部分使用渣场备料，龙口段截流需约1400m3抛填物料，考虑允许流失料及备用料，共需料1800m3 左右。截流时采用双向立堵方式，先抛块石含量较高的混合石渣料，合龙段抛0.50.8m3大石块。3.4 截流抛投强度及主要机械设备合龙计划完成时间 5h ，其抛投强度约为 360m3/h 。龙口合拢施工，石渣采用4台3m3反铲挖掘机

9、，12台2032t自卸车装卸，龙口段配置 2 台 320 马力推土机。4. 截流前需达到的施工面貌a. 导流洞工程完工并具备过水导流条件；b. 上下游围堰防渗墙全部施工完成；c. 左右岸河床水位以上坝基（趾板）开挖完成；d. 左岸交通干线（替代原左岸沿江路）包括左岸上游55 交通洞及其附属道路、下游 80 68 交通洞及其附属道路、左岸坝坡 75 线全部完 成；e. 非龙口段戗堤预进占完成；f. 截流用石渣、大块石戗堤闭气土料备料完成。5. 目前的施工面貌a. 导流洞 工程已完 工 ，进出 口 围堰尚 未拆除，拆 除时间 安排 在 05 年 08 月至 09 月中旬；b. 上下游围堰防渗墙已全

10、部施工完成；c. 右岸河床段以上坝基（趾板）开挖已完成；d. 左岸 EL100m 以上坝基（趾板）开挖已完成；河床至 EL100m 以 上段坝基开挖 05 年 09 月下旬完成；55 交通洞及e. 左岸交通干线（替代原左岸沿江路）包括左岸上游其附属道路、下游8068交通洞及其附属道路、左岸坝坡75线正在施工，完成工程量约85%，其余工程量 05 年 09 月中旬完成；f. 非龙口段戗堤预进占尚未进行，安排在9 月下旬施工；g. 截流用石渣、大块石戗堤闭气土料备料：石渣就近利用坝基开挖 料，闭气土料利用角湾土料，大块石备料 05 年 08 月 09 月进行。6. 截流后的度汛方案6.1 截流后的

11、度汛任务a、2005 年 10 月截流后至 2006 年 3 月底，完成围堰填筑、过水保护，使围堰具备拦挡枯水期（当年 10 月至次年 4 月） 10 年一遇标准的 洪水能力，相应设计洪水流量2420m3/s ；具备与导流洞联合下泄全年 20年一遇洪水流量 10400m3/s 的条件。b、至2006年3月底完成河床段基坑开挖、坝体一期填筑和坝体保 护任务，具备与导流洞联合下泄全年 20 年一遇洪水流量 10400m3/s 的条 件。c 、确保大坝上、下游交通道路通畅。d、建立并维持水情气象预报系统，及时预报汛情。e、在汛前，做好各工作面、施工临时设施、建筑物的度汛保护，以及堆 （弃）料场的排水

12、和护坡工作。6.2 截流后施工导流及度汛标准滩坑电站坝址实测水文资料系列较长，连续水文资料有48 年。围堰修建期（ 05 年 10 月至 06 年 03 月）的导流度汛标准采用实测分月 10 年 1 遇的标准，其余按照设计施工导流及度汛标准。具体见表1：导流阶段导流、度汛标准设计流量(m3/s)上游水位(m)基坑水位(m)下游水位(m)泄流建筑物围 堰 挡 水05年10月分月P=10%96441 36.5探1#导流隧洞与河床联合泄流05年11月61645.536.005年12月34342.034.61#导流隧洞06年1月54044.035.106年2月89347.036.406年3月18305

13、3.037.006年4月104月时段P=10%242055.9437.57围堰、大坝过流：2006年5月至2006年9月全年P=5%1040063.7947.847.461#导流隧洞与河床联合泄流施工导流及度汛标准表1说明：表中iooo m/s以下流量的来水，在确定上下游水位时未考虑库区调蓄量。6.3度汛方案从“度汛任务” 可知截流后度汛任务的中心是：确保06年03月底围堰、大坝一期的施工度汛面貌，并完成相应的过流保护措施。根据上述要求，制定以下度汛措施：a优化施工措施(道路)，在05年的汛期开挖部分河床段的覆盖 层，削减截流后的工程量，减轻围堰、大坝达到度汛面貌的压力；b、配备足够的抽排水设

14、备，确保按期完成围堰闭气、基坑抽排水 任务；c、按分月10年一遇洪水标准下的上游水位确定围堰填筑高程，确 保围堰施工安全顺利进行；d、按照围堰、大坝过水导流水工模型试验成果优化、确定围 堰、大坝的过流保护措施，确保安全度汛；e、成立以项目负责人为组长防汛领导小组；f 、加强与地方的水文、气象预报部门的联系，及时掌握气象、水 文动态。7. 上游围堰施工截流后上游围堰的主要工作有： 34m 高程以下堰体钢筋笼防护、混 凝土浇筑， 34m 高程以上堰体填筑、土工膜铺设、混凝土锚块、干砌块 石、混凝土溢流面板和排水孔施工。下游围堰的主要工作有：堰体钢筋 笼防护、混凝土溢流面板施工。7.1、围堰的开挖、

15、修坡闭气排水后，首先完成自然河床面以下的堰坡开挖及修规施工， 采用 PC400 开挖及修坡。7.2 上游围堰填筑施工上游堰体预进占施工时，第一填筑层为露出水面 0.5m 高的以下部 分，由 20t 自卸车运料上堰， D85A-16 堆土机铺料整平， BW225D-3 振动 碾碾压，铺料厚度为100120cm,碾压68遍。上、下游围堰护坡滞后于堰体填筑 3040m进行，围堰截流前填料取自趾板和坝肩开挖料， 运距0.5Km，截流后围堰填筑料取自基坑开挖料和溢洪道石方开挖料，从溢洪道取料运距 1.5Km， 20t 自卸运至堰体填筑面。上游围堰砂砾石心墙和过渡料采用1 .6m 3液压反铲挖装， 20t

16、 自卸汽车运输上堰， D80 型推土机推铺， 18t 振动自行式振动碾碾压，每层填筑 厚度0.8m，碾压68遍。砂砾石心墙及过渡料填筑时，土工膜随填筑 体呈“之”形交替上升。7.3 围堰钢筋笼施工上游围堰干砌石及钢筋笼护面工程量约 33000m3， 下游 围堰约 3860m 3，石料取自坝肩开挖料，运至工作面，经现场加工后用于施工。钢 筋笼在上游围堰附近加工成1.5m x 3m的无盖笼，堰体坡面开挖完成后，将无盖钢筋笼运到位， PC200 辅助人工装块石，钢笼石笼顶部的钢筋通长 布置，与下部钢筋笼的侧面相互连接成一体。7.4 围堰混凝土护面施工混凝土浇筑前，对 34m 高程以上干砌石坡面进行机

17、械修坡及填筑砂 砾料找平处理， 防止混凝土浇筑时水泥浆流失。 混凝土由系统拌和站拌制， 6m3 搅拌车或自卸车运输直接入仓，坡面上铺设泄槽，每13 米设一道沉降缝。7.5 土工膜拼接、铺设、保护7.5.1 土工膜的拼接（1）复合土工膜的拼接方式及搭接长度满足施工图纸的要求。（2）复合土工膜的接头采用焊接方式连接，局部采用粘接连接。施工前进 行焊接设备的比较、焊接温度、焊接速度以及施工工艺等试验。（3）拼接前必须对粘接面进行清扫，粘接面上不得有油污、灰尘。阴雨 天在雨棚下作业，以保持粘 （搭 ）接面干燥。（4）土工膜的拼接接头应确保其具有可靠的防渗效果。在涂胶时，必须使 其均匀布满粘接面，不过厚

18、、不漏涂。在粘接过程中和粘接后 2h 内，粘接面不 得承受任何拉力，严禁粘接面发生错动。土工膜接缝粘结强度不低于母材的 80%。（5）土工膜剪裁整齐，保证足够的粘 （搭 ）接宽度。当施工中出现脱空、 收缩起皱及扭曲鼓包等现象时，将其剔除后重新进行粘接。（6）在斜坡上搭接时，将高处的膜搭接在低处的膜面上。（7）在施工过程中，若气温低于0 C,必须对粘接剂和粘接面进行加热处 理，以保证粘接质量。粘接强度必须符合施工图纸的要求。（ 8）选用 4 宽幅的复合土工膜，若幅宽较窄，在工厂内或现场工作棚内拼 接成宽幅，卷成长卷材运至铺设面，以减少现场接缝和粘 （搭）接工作量。7.5.2 铺设（1）复合土工膜

19、每幅长30 m，宽4m，横向拼接后成卷，随着填筑层的上 升而左右往返铺设， “之”型向上展铺，每拆厚 1.1m ，坡比 1：1.6。（ 2） 复合土工膜铺设面上清除一切树根、杂草和尖石，保证铺设砂砾石 垫层面平整，不允许出现凸出及凹陷的部位，施工时先填筑土工膜一侧的砂砾 料，经人工修坡后，用 1t 小振动碾坡面碾压密实，再将土工膜折过来铺在坡面 上，填筑另一侧砂砾料。排除铺设工作范围内的所有积水，土工膜铺设与堰体 填筑同步。(3) 土工膜上、下游侧分别填筑2.0m及1.0m厚的砂砾料。砂砾料利用河 床中的天然砂砾料，去除大于15cm的大石，其中土工膜两侧1m范围去除大于 8cm 的石子。( 4

20、)复合土工膜铺设时，应形成折皱，并保持松弛状，以适应变形。( 5)复合土工膜与支持层之间应压平贴紧，避免架空，清除气泡，以保证 安全。(6) 铺设过程中，作业人员不得穿硬底皮鞋及带钉的鞋。不准直接在复合 土工膜上卸放混凝土护坡块体，不准用带尖头的钢筋作撬动工具，严禁在复合 土工膜上敲打石料和一切可能引起材料损坏的施工作业。(7) 为防止大风吹损， 在铺设期间所有的复合土工膜均应用沙袋或软性重 物压住，直至保护层施工完为止。当天铺设的复合土工膜应在当天全部拼接完 成。(8) 采用现场粘接方式进行复合土工膜的拼接，应保证有足够的搭接长 度，做到粘接剂涂抹均匀，无漏粘。采用焊接方式进行材料拼接时，土

21、工膜搭 接10cm,采用双道焊缝，防止发生漏焊、烫伤和折皱等缺陷。，( 9)尽量不规划跨越土工膜施工道路， 当车辆、设备等需要跨越土工膜时， 采取相应的保护措施。(10)对施工过程中遭受损坏的复合土工膜，及时按监理人的指示进行修 理，在修理复合土工膜前，应将保护层破坏部位下不符合要求的料物清除干净， 补充填入合格料物，并予整平。对受损的复合土工膜，外铺一层合格的复合土 工膜在破损部位之上，其各边长度大于破损部位 1m 以上，并将两者进行拼接 处理。7.5.3 土工膜与防渗墙、岸坡的连接(1) 土工膜与基础防渗墙的连接上游基础防渗墙的顶高程 3738.5m，清理干净后，先凿除墙顶疏松体， 再浇一

22、层厚50cm的C10砼，土工膜的下端埋入砼中，埋深大于 30cm。(2) 土工膜与两岸坡的连接左右两岸岸边浇筑砼刺墙，刺墙顶高程 54.5m，宽2.2m，厚度根据地形条件确定，土工膜两端按“之” 字型固定在刺墙中8. 基坑排水8.1 基坑初期排水 基坑初期排水在上、下游围堰防渗墙完成(闭气)后进行，经估算，截流闭气后基坑初期排水总量约为 25万m3, 土石围堰控制基坑水位下降速度 1m/d 以下，按57d抽干基坑积水，初期排水强度为1490m3/h,共选用6台水泵(含1 台备用)，其中 IS200-150-400型 3 台(排水量 460m3/h,扬程 48m) ,200-150-315 型3

23、台(排水量400m3/h，扬程32m)。8.2 经常性排水经常性排水主要由围堰渗水、 施工弃水及雨水组成，采用水泵抽排与 明沟截水相结合的方式， 利用两岸山坡开挖施工道路内侧设截水沟，山坡 雨水直接引出基坑。经估算，围堰基坑经常性排水强度为200m3/h，在上游围堰 34m 高程平台布置固定式泵站， 配置 IS125-100-400A 型 3 台水泵， 在不同情况根据基坑水量和施工作业面的施工要求，使用不同数量水泵抽排。除在坝基垫层处理设必要的反向排水管外，基坑经常性排水应尽可能保持 下游侧优先于上游侧，防止反向渗水。9. 安全施工措施(1) 严格按照 SD6788 规程及本局制定的有关安全生

24、产规定执行 安全生产。在施工前进行安全教育，提高安全意识。(2) 建立以施工队负责的安全生产管理机构，各机组负责人为机组安全员，对本机组的安全生产负责。施工的机组要服从专职安全员的统一 指挥，不在有危险时段或地点进行施工作业。高边坡及闸井开挖，属高 空作业，加强洞内照明，人员设备统一指挥。(3) 截流施工时，现场施工所有车辆统一指挥，保障交通安全。(4) 各种机械应由专人养护，避免机械出故障时伤人。(5) 施工用电应由专人负责接线和维护，工作面由系统用电中接出， 每个工作面安装一个配电盘，配电盘上安装触电保安器，各单机设备用 电均从配电盘都接出，并做到一机一闸。（6）禁止带电移动机械设备及带电安装或改装， 电器设备的接线均由 电工进行操作，其它人员不得随意联接有关电器线路。（7）及时发放带动保护用品，如安全帽，胶鞋、手套、防尘口罩等。 进入施工现场一律戴安全帽，在围堰施工时，粉尘较大的地方必须戴口 罩。10. 进度保证措施（1）采用计算软件进行料源规划，实行优化调度，保障堰料供应。（2）合理划分堰面施工区块，确保流水作业顺利进行。（3）对分区填筑进行项目分解，控制好关键工序和施工进度，并对影响进 度目标的因素进行分析，确定相应的预控措施。（4）加强设备的维护保养，确保出勤率。（5）设立激励机制，实行联产计酬的分配制度，