导流工程及施工排水

第章导流工程及施工排水概述姚家枢纽工程闸址位于兰溪境内衢江干流赤溪汇入口上游约处，闸址左岸上游为下叶村，右岸下游为下包村，闸址距离兰溪市。闸址以上集水面积。据实测资料统计分析，本流域大洪水的主要成因为梅雨，由台风和热带风暴引发的暴雨洪水次数较少。枢纽坝址分期洪水各设计频率洪峰流量值见表。表闸址分期洪水各设计频率洪峰流量单位：分期频率分期频率非汛期台汛期年最大月日~翌年月日月日~月日月日~月日施工导流方案导流标准根据水文情况分析，本地区每年月日~月日为梅汛期，月日~月日为台汛期，月日至次年月日为非汛期，年最大洪水主要由梅雨型暴雨形成，洪水特点是峰高量大，历时较长。本项目建设规模为工程等级Ⅲ等，主要建筑物电站、泄洪闸、船闸为级，次要建筑物导墙、护岸为级，根据《水利水电工程施工组织设计规范》的规定，相应的临时建筑物为级本工程设计洪水标、导流建筑物设计洪水标准本工程导流建筑物为级，电站厂房施工导流设计洪水标准采用全年年一遇，洪峰流量为年一遇，其洪峰流量为。泄洪闸导流设计洪水标准采用非汛期、施工期临时度汛洪水标准本工程施工期度汛标准采用全年年一遇洪水，其设计流量为、截流标准采用截流时段重现期年一遇月平均流量。导流方式一期围左岸电站厂房及左侧孔泄洪闸，由右岸束窄河床导流明渠导流，一期左岸电站厂房围堰采用全年五年一遇设计，一期左岸泄水闸围堰采用非汛期年一遇设计；二期围右河道利用已建成的孔泄洪闸导流，围堰采用非汛期五年一遇孔冲砂闸，标准设计。一期围堰拆除前，厂房进水、尾水闸门和左河道装完毕，二期导流时，电站厂房由闸门挡水。孔泄洪闸闸门需安设计导流程序如下：根据施工进度安排，本工程施工导流主要分为以下阶段：、年月日至年月日一期围堰围左岸电站厂房及左侧孔泄洪闸，右侧束窄河床导流。进行厂房及左侧孔泄洪闸的基础开挖及混凝土施工，一期厂房围堰设计洪水标准采用全年年一遇，相应洪峰流量为；左侧孔泄洪闸围堰设计洪水标准采用非汛期年一遇，相应洪峰流量为。年汛前完成一期厂房纵向围堰延长并加高厂房上、下游导墙、二期纵向混凝土围堰的施工，并完成一期上下游横向围堰与纵向混凝土围堰、厂房上下游导墙接头部位防渗平台高程以下的填筑、防渗施工。、年月日至年月日梅汛期由厂房围堰挡水，一期泄水闸上下游横向围堰拆除至过水围堰顶高程，由右侧束窄河床和一期左岸泄水闸过水围堰堰顶联合泄流。年月日前一期左岸泄水闸上下游横向围堰拆除至过水围堰堰顶。期间进行左岸电站厂房及右岸船闸的施工，左岸泄水闸汛期停工。、年月至年月日梅汛期结束后，一期左岸泄水闸围堰加高至非汛期年一遇标准进行挡水，右侧束窄后河床导流。继续进行左侧孔泄洪闸及电站厂房的施工。、年月日至年月日梅汛期由一期左河道电站厂房及右岸船闸围堰挡水，左侧已建孔泄洪闸及右侧束窄河床过流，继续完成电站厂房的施工及机电设备的安装，一期上下游横向围堰在年月日前拆除度汛。、年月日至年月日进行二期右河道孔泄洪闸围堰的施工，左侧已建孔泄洪闸导流。右侧孔泄洪闸围堰设计洪水标准采用非汛期年一遇，相应洪峰流量为。本时段主要进行右侧孔泄洪闸的基础开挖及主体混凝土的施工，至年月日前，完成右侧孔泄洪闸门槽埋件安装及二期混凝土施工。、年月日至年月日完成二期上下游横向围堰的拆除工作，同时进行右侧孔泄水闸闸顶部剩余工程施工。本工程施工导流方案成果汇总见表。挡挡水建筑物表5表52分期一期导流分期二期导流项目左岸右项目左岸围右岸船闸，非汛期导流方式右导流方式围堰采用全年5年一遇；泄洪闸导流导流标准导流时段导流标准导流时段全年全年全年导流流量m上游水位m22下游水22左岸泄洪冲砂闸：净宽右河道束窄河床过流宽约1，m底高程2~m25m×15孔，底高程25期加上一期左河道泄洪闸过水围堰堰顶25期加上二期右河泄水建筑物联合泄流，堰顶高程2，m堰顶长泄水建筑物道泄洪闸过水围堰堰顶联堰顶长250m55上游顶高程51.21.51.2m下游顶高程222m导流建筑物设计与施工一期左岸上、下游横向围堰及纵向围堰均采用土石结构，厂房上下游横向围堰设计标准采用全年5年一遇，相应的设计流量为520m，上、下游围堰堰前水位分别为和m向围堰设计标准采用非汛期5年一遇，应上下游围堰堰顶高程为5；m左侧泄水闸上下游横2，相应洪峰流量为m，堰前水位分别为和m2，m相应上下游围堰堰顶高程为12围堰结构型式：顶宽不包括上游面砂砾石垫层及块石护坡层宽度，迎水侧边坡，厂房上下游横向围堰背水侧边坡，泄水闸上下游横向、纵向围堰背水侧边坡。高程下游为以上堰身采用斜坡土工膜防渗，土工膜上下层为砂砾石垫层，土工膜在下游为高程埋入混凝土连接条中，以加强接缝处的防水效果，迎水面采用堆石护坡，在防渗平台以下及围堰背水面采用钢筋石笼护顶及护坡，钢筋石笼尺寸为××。一期围堰基础及高程下游为以下堰身采用高喷防渗墙防渗。围堰防渗墙顶高程以下戗堤先施工，作为高喷防渗墙施工平台，平台宽，防渗墙底深入基岩。一期厂房纵向围堰利用加高并延长的导墙形成，采用钢筋砼结构。厂房段利用导墙加高，其余断面型式采用倒“”型结构，基础与导墙底同围堰工程量见下表。表一期围堰工程量表序序号项目名称单位数量备注砂砾石填筑抛石护坡砼连接条断面尺寸为×高喷防渗墙土工膜钢筋石笼护坡尺寸××砂砾石垫层表一期围堰连接段工程量表序序号项目名称单位数量备注砂砾石填筑抛石护坡钢筋石笼护坡尺寸××高喷防渗墙土工膜砂砾石垫层砼连接条二期围堰断面尺寸为×二期上、下游横向围堰采用土石结构，围堰设计标准采用非汛期年一遇，相应洪峰流量为，堰前水位分别为和，相应上下游围堰堰顶高程为和，最大堰高分别约为和二期上下游横向围堰断面结构同一期上下游横向围堰。二期横向围堰与已建的右岸船闸及其纵向围堰、左岸二期纵向混凝土围堰相接，围护成为二期基坑。围堰设计工程量见下表。表二期横向围堰工程量表序号序号项目名称单位数量备注砂砾石填筑抛石护坡高喷防渗墙土工膜砂砾石垫层钢筋笼护坡砼连接条断面尺寸为×围堰的施工一期左岸围堰施工加高。高喷平台戗堤填筑：一期围堰高喷平台施工戗堤从上、下游围堰与岸坡接头处开始向一期纵向围堰方向进占同时推进，戗堤顶面填筑高程为下游为，戗堤填筑采取全断面一次填筑形成。一期围堰戗堤砂砾石填筑工程量总计约万。利用下基坑道路自卸汽车载料至左岸坡，然后从左岸坡开始沿戗堤轴线方向抛料填筑。填筑料用、反铲挖装，配置自卸汽车运输至围堰填筑面，两台推土机推铺及碾压。高喷防渗墙施工：施工戗堤填筑压实后，即可进行高喷防渗墙施工，进场道路以原道路为主，防渗墙施工的钻机平台沿防渗墙轴线修建，泥浆系统拟在上下游、纵向围堰各建一套。布置泥浆搅拌机台套另备用一台。高喷防渗墙施工工艺详见本章节。泄水闸围堰钢筋石笼护面施工：高喷防渗墙施工完成后，即进行上下游坡面钢筋石笼的安装，钢筋笼在加工厂下料绑扎焊接，现场摆放，笼内填石采用挖机和人工相结合的方式完成。笼盖与笼体之间采用绑扎和焊接的方式连接，笼与笼之间采用连接筋焊接在一起。围堰加高填筑：围堰加高填筑在相应部位护面施工完成后即安排施工。围堰加高采用、反铲挖装，配置自卸汽车运输至围堰填筑面，两台推土机推铺及碾压。围堰加高采取分层分段填筑，逐层碾压密实。防渗土工膜施工：防渗土工膜施工流程为：围堰迎水面理坡→铺设砂砾石垫层→土工膜底部与防渗墙衔接处理→坡面土工膜铺设→土工膜面层铺砂砾石垫层保围堰加高填筑至设计断面后，利用反铲挖机停在堰顶对戗体以上围堰迎水坡面进行修理，人工配合修规。理坡完成后人工铺填砂砾石垫层料，厚㎝，垫层料采用粒径控制在以内成品骨料。土工膜底部与高喷防渗墙间采用现浇混凝土连接条连接，连接条采用细骨料砼，每设置一条分缝。防渗土工膜伸入砼连接条内部分须去布留膜。坡面土工膜由人工滚铺，从下往摊铺，布面平整，并适当留有变形余量。土工布之间的连接采用缝合连接或热风焊接的方法，具体根据现场条件确定。缝合时最小宽度，热风焊接时最小宽度为。迎水面块石护面：块石护面分两部分施工，戗堤以下迎水面抛石护坡在戗体填筑完成后，即安排施工。运输汽车运块石料至戗堤顶面，然后从堰顶沿坡面倾倒而下，通过反铲挖机理坡。戗堤以上迎水坡面块石护坡在土工膜垫层料铺填完成后再安排施工。为避免土工膜表面垫层料滑落集堆或破损土工膜，该部位块石护坡用挖机挖料铺填，严禁自卸汽车直接从堰顶倾倒至坡面上。护面块石均取自基坑开挖料。河道整治：围堰形成后，为保证河道过水断面，根据具体情况对河道进行疏浚。一期围堰含厂房围堰连接段施工：根据施工总进度计划，年月日前，需将一期上下游横向围堰与二期纵向砼围堰、厂房纵向导墙相接。一期围堰连接段断面结构形式同横向围堰，在一期纵向土石围堰拆除前，需填筑至防渗墙顶高程，并做好防渗及过流保护。二期纵向砼围堰施工堰基开挖：一期左岸围堰合龙闭气后即可进行二期纵向砼围堰基础开挖。二期纵向砼围堰基础开挖与一期基坑开挖同步进行。详见《第章开挖、支护与回填施工》。混凝土浇筑：施工顺序，先施工中间段即泄洪闸的闸室砼段，然后施工上游及下游段。施工分层：先底板施工，后墙身施工。底板砼根据基础约束条件分层浇筑，具体分层数量及层厚根据现场实际情况确定；墙身分为~层浇筑，每层厚为~。由混凝土拌和站供应混凝土，汽车运混凝土由履带吊机吊运入仓，插入式振捣器振捣。纵向围堰混凝土施工工艺详见第章《混凝土工程施工》。二期上、下游横向围堰施工二期上下游围堰施工时，一期横向围堰已经拆除，下基坑道路采用在一期已建泄水闸下游建临时交通桥的方法形成。二期上下游围堰结构形式、施工工艺与一期泄洪闸横向围堰基本相同。二期围堰形成时需要截流，截流安排及方法见“”节。高压旋喷射灌浆防渗墙施工施工布置、施工平台高压旋喷施工在围堰戗体上进行。施工之前，在砂砾石地基上先填筑一定厚度的粘土找平层，其填筑宽度比施工区域宽出，以利于布置施工平台。高喷台车及钻机平台分别布置在围堰轴线两侧。、制浆站供堆放水泥和制浆，施工时沿轴线移位~高速搅拌机，搭设一座制浆平台，平台尺寸为站搭设简易棚防雨。、施工用水一期施工在河中设一浮筒式取水泵站，选用次，每个制浆站安装台×，离地面，制浆单级离心泵供水，其排水量为，二期施工用水从系统接入。、施工用风采用两台柴油移动式压风机供风。、施工用电从施工现场的变压器电源接取，施工高峰期用电总容量约为施工程序、施工顺序施工沿围堰轴线方向进行。高喷灌浆施工分二序进行，先序孔钻孔，高喷灌浆，待序孔浆液凝结后，再进行Ⅱ序孔钻孔，高喷灌浆。、施工方法本项工程采用三重管旋喷法，采用高压水、低压浆、压缩空气喷射。、施工工艺流程图各孔施工工艺流程图如下图：放放线布孔钻机就位钻孔终孔地地面试喷台车就位下喷管制浆孔口补孔口补浆高压旋喷喷浆结束再再次补浆下一流程移机图旋喷施工工艺流程图施工方法及施工工艺、布孔按照设计图纸，用测量仪器测放出高喷灌浆孔的中心线及其里程桩号，间隔做一放样点。根据放样点用钢尺放出各孔孔位，并用标明孔号、孔序的毛竹签做出相应标记。、钻孔采用型钻机硬质合金钻头钻进，泥浆护壁正循环钻进成孔。钻孔的位置与设计位置偏差不大于㎝。造孔保证铅直，偏斜不得大于孔深的，孔深深入基岩。钻孔过程中，当发生泥浆漏失，孔内浆液不能循环流出孔外时，则停止进尽，开始往泥浆中掺加~砂子，掺加原则是先细后粗，先少后多，逐步掺加至孔内泥浆面升起，恢复正常循环，再继续钻进。、制浆高压旋喷所用的固化浆液采用普通硅酸盐水泥，水灰比宜采用~。为提高墙体塑性，可加少量粘土浆，但加入量不宜超过水泥量的，用高压搅拌机搅拌而成，搅拌时间不少于分钟，超过小时浆液废弃。、插管钻孔终孔后，高喷台车就位，换上三重注浆管插入预定深度，在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水边插管，水压力一般不超过。、喷射灌浆当喷射注浆管插入预定深度后，供风送浆，且待注入浆液冒出孔口后，即开始由下而上进行旋喷。每次最大灌浆量按设计要求控制，对孔底及各地层分界部位，除静喷~外，还将喷杆下插进行复喷。三重管法施工使用的参数如下表：表三重管施喷法施工主要技术参数表项项目单位参数项目单位参数提升速度~压~~量~~进浆密度~~≥量~施工过程中，值班技术人员须时刻注意检查浆液初凝时间，注浆流量、风量、风压、提升速度等是否符合设计要求，并且随时做好记录，绘制作业过程曲线。、机具冲洗移位旋喷灌浆结束后，立即将液体、管路、搅拌机冲洗干净。合格后将机具移至下一根桩再进行施工。、特殊情况处理在喷浆过程中，冒浆量超过注浆量的或完全不冒浆，视为不正常情况，要立即查明原因，采取相应措施。冒浆过大时，须提高喷射压力，加快提升和旋转速度，对冒出的浆液迅速地过滤，沉淀除去杂质和调整浓度后予以回收利用。孔口不返浆时，停止提升喷杆，通过停浆、静喷或加大浆液稠度，多次反复直至返浆。对严重漏浆、串浆的部位，采用掺砂或膨胀土掺外加剂，复合剂先行堵漏后，才进行喷射注浆。对石碴层较厚，粒径较大的部位或曲折段的灌浆，可采用加密孔距，或进行重轴补强注浆。主河道截流和基坑排水截流截流时段和截流标准选择根据施工总进度安排，二期截流时间安排在年月日，根据招标文件的规定，截流标准采用截流时段重现期年一遇月平均流量。截流指标及分析根据围堰的布置情况，以及交通条件，选择二期上游围堰进行截流。截流采用单戗立堵进占方式，龙口位置选在二期上游横向围堰与一期船闸纵向围堰结合位置，留取龙口宽，非龙口段戗堤提前进占。截流戗堤与上游围堰结合，顶高程为，顶宽，迎水面边坡为：，背水面边坡为。抛投材料粒径一般不小于，截流前备足截流所需的大块石料。截流戗堤施工上游围堰非龙口段施工二期上游截流戗堤总长约米，前期戗堤单向进占形成龙口，根据截流后的水位，确定戗堤顶面高程，顶宽，预留龙口宽度。戗堤非龙口段长约米，上游坡比，下游坡比。戗堤石渣填筑工程量约万，非龙口段石碴填筑约万，龙口段填筑约万，戗堤结构断面详见附图《施工围堰典型断面图》。进占物料主要使用开挖料及一期围堰拆除砂砾石料。根据施工强度，机械设备拟采用台、台的挖掘机，配台自卸车，抛填现场马力推土机进行推铺。在非龙口段进占将至龙口位置时，抛填物料为粒径料，保护堤头，避免冲刷。~的块石下游围堰戗堤施工通过上游围堰填筑道路至下游围堰施工区，作为下游围堰戗堤进占施工道路。下游围堰戗堤填筑与上游同时进行，由左向右岸进占，预留与上游围堰对称位置河床长度的缺口。戗堤总长约。截流后再进行缺口段的施工。龙口段施工龙口位置抛填物料考虑外购石料，龙口段截流需约抛填物料，考虑允许流失料及备用料，共需料左右。截流时采用单向立堵方式，先抛~的块石，合龙段抛~大石块。截流抛投强度及主要机械投备合龙计划完成时间，其抛投强度约为。龙口合拢施工，采用台反铲挖掘机、台反铲挖掘机，台自卸车装卸，龙口段配置台马力推土机。基坑排水一、二期围堰闭气后，即开始对其所围基坑进行排水。初期排水一期围堰基坑平均集水面积约，平均水深，排水量约。土石围堰控制基坑水位下降速度不大于计划安排，按抽干积水，排水强度为。，根据施工总进度二期基坑集水面积约，水深平均按计，排水量约。围堰控制基坑水位下降速度不大于抽干积水，排水强度为。，根据施工总进度计划安排，按经常性排水对围堰渗水、施工废水及降雨等造成的基坑积水需及时排除。经估算，一、二期基坑经常性排水强度为~。基坑内设排水沟、集水坑、沉淀池，两岸坡修建截水沟，汇流后，由离心泵、潜水泵外排。排水设备与布置排水设备容量按二期基坑排水容量安排，共选用台离心式水泵含台备用，其中型台排水量，扬程，型台排水量，扬程；型潜水泵台排水量，扬程。排水设备大部分布置在下游围堰顶面上，少量布置在水面浮排上局部低凹处。施工防汛与度汛防汛准备工作施工进入汛期后，需要做好防汛准备工作，包括：检查汛前工程的施工面貌是否达到度汛标准；编制好施工期的度汛措施包括超标准洪水的应急措施，并报监理批准备足防汛器材设备和安排好抢洪劳动力，并建立防汛领导小组；和水文气象部门建立好通讯联络通道，以便及时掌握水情。施工度汛进入汛期后，实行全天小时有专人值班，全面掌握水情和沟通各方面信息以及上级领导的防汛指示。安排好物资设备特别是基坑内的设备如吊机等的撤退计划和撤退线路，并做到责任到人。与当地政府及上级主管部门及时沟通，做好决策工作。汛后恢复工作汛期过后，需抓紧做好基坑和围堰的恢复工作，使工程施工进度及时跟上。度汛保证措施严格按照工程进度计划进行各阶段施工任务的组织和施工，施工面貌达到安全渡汛面貌。按照《水电基本建设工程防汛管理暂行条例》，承担防汛责任和义务。积极与气象、水文部门取得联系，建立完善的水情、气象预报系统。做好导流建筑物和过流坝面的保护，围堰及大坝过流后，对坝体过流的保护及围堰护面进行检查，对冲刷破坏部位及时进行修复。汛前成立防汛小组，负责防洪工作，保证小时有人值班，准备充足的人员、材料、设备、保证人员材料设备能及时调用，如遇超标洪水，组织抗洪抢险，把洪水的损失降到最低限度，并在洪水过后尽快恢复生产。围堰拆除与清理围堰拆除要求一期土石围堰：全部拆除约万³；二期上、下游土石围堰：全部拆除约万³；纵向围堰：二期纵向砼围堰，厂房挡墙加高部分³。围堰拆除石渣及砂砾石，采用反铲挖土机配自卸车挖运，一期围堰砂砾料经左岸渣场中转可用于二期围堰填筑。围堰弃渣运至业主指定弃渣场，先挖除水上部位，水面以下部份采用倒退法挖运。下闸蓄水下闸蓄水前的准备工作根据招标文件要求，下闸蓄水前做好下列准备工作并报监理审批。、检查蓄水前主体工程应完成的工程面貌是否都己完成，以满足蓄水要求。、主体工程蓄水前的检查验收和缺陷修复记录。、下闸蓄水闸门和启闭机的试运行检查记录。、观测设备的埋设及下闸蓄水前的观测初始值。、下闸蓄水的施工措施等。施工区内的水库清理按合同规定或监理人指示，对施工区内的水库淹没范围进行清理，拆除淹没区内的临时建筑物，清除一切有碍水电站运行安全的施工废弃物和建筑垃圾，并采取措施保护水下边坡稳定，防止岸坡塌方。下闸蓄水根据标书规定，具备下闸蓄水条件，按监理人批准的下闸蓄水措施，在规定的期限内进行下闸蓄水。施工进度计划及保证措施施工进度安排施工导流进度计划安排详见本施工组织设计第章《施工进度计划及工期保证措施》。导流工程的节点工期目标如下：、一期围堰闭气：年月日；、一期围堰填筑完成：年月日；、二期砼纵向围堰浇筑完成：年月日；、一期泄洪闸围堰拆除完成：年月日；、二期基坑截流：年月日；、二期围堰闭气：年月日；、二期围堰填筑完成：年月日；、二期围堰拆除完成：年月日。施工进度保证措施、重点抓好两个主要施工环节；做好围堰防渗工程施工，确保围堰闭气，基坑一次排水成功，为后续基坑开挖赢得时间。做好围堰过流保护工作，确保围堰安全度汛。、做好各个施工环节的质量控制工作，以免造成返工。、配齐配足必要的施工设备和劳动力，确保施工顺利进行。、认真做好防台防汛工作，确保安全度汛。截流施工时，保障机械及人员及时到位，保证戗堤施工按进度计划进行，密切关注水情变化。人员、设备随时待命。只要水情允许，经批准后立即对龙口进行合拢施工。合拢后，为防渗墙创造施工平台，同时为保障设备的正常运转，在合拢前即对防渗墙施工设备进行检查，施工时要求每天对设备进行检修。防渗墙灌浆施工采取二班制，保证龙口段在最短的时间内充分利用设备的机械效率。防渗墙施工期间开始安装基坑排水设备，防渗体完成后，立即进行施工排水。围堰施工期，精心组织、合理安排人员、设备，保证在汛前完成围堰的防护施工。汛期组织人员进行抗洪工作，及时排查险情，保证围堰及大坝安全，汛期过后，水泵统一安排，使基坑积水能尽快排干，加快施工进度。质量、安全与环保质量措施施工导流工程的质量检查和验收包括：导流工程建筑物的质量检查和验收；主河床截流前验收；水库蓄水前验收等。上述各项检查与验收均需按有关技术规范和标书的有关技术条款进行，并具备相应验收条件。安全措施严格按照安全生产规程及本局制定的有关安全生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。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。截流施工时，现场施工所有车辆统一指挥，保障交通安全。各种机械应由专人养护，避免机械出故障时伤人。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