四川邛水建设集团有限公司,611530
【摘要】:青神县青龙水库泄洪闸建设年代较早,当时的施工工艺不成熟,施工设备老旧,加之四川地处地震多发地,先后经历了5·12汶川、4·20芦山两次大地震,目前泄洪闸的布置、指标等均不能满足现行规范要求。该水库运行至今,未进行系统的除险加固。经过现场调查,水库溢洪道存在一定的病害,不能满足水库泄洪要求,需要对泄洪闸进行拆除重建,改造成现代化的防洪工程。
【关键词】:水库防洪;泄洪闸;拆除;重建
【引言】随着全球气候变暖,极端天气日渐增多,洪涝灾害频率呈现增长趋势,灾害严重程度越发严重,人类防洪任务更加艰巨,需要采用更科学、精准的防洪工程,此次重建溢洪道泄洪闸将配备智能化控制系统,实现精准防洪。
1、工程概况
青龙水库位于青神县岷江以东距县城约15Km的河坝子镇与仁寿古建乡接壤的马脑埝,属长江流域岷江水系的沙溪河右支流。青龙水库校核洪水位423.75m,总库容244.65万m³,设计洪水位422.75m,对应库容190.82万m³,正常水位422.37m,对应库容170.2万m³,死水位412.84m,对应库容1.2万m³,兴利库容169.0万m³。坝址多年平均年径流量为1616万m³,是一座以防洪、灌溉等综合利用的重要小(1)型水库,设计洪水标准30年一遇,校核洪水标准300年一遇,设计灌面1.05万亩。枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设施、放空设施组成。
2、溢洪道泄洪闸整治方案
拆除重建溢洪道泄洪闸。重建泄洪闸维持原布置形式,堰顶高程由420.37m降低至420.20m,净宽为29.4m(即7孔,单孔宽4.2m),采用C25钢筋混凝土衬砌。闸室长8.2m,宽39.0m,高3.5m,单个闸孔宽度4.2m,中墩、边墩宽度均为1.2m,闸室底板厚1.0m,闸室内布置4.5×2.17m钢闸门7道。中墩和边墩顶部设置立柱(尺寸0.5×0.5×3.3m)架立启闭机室。启闭机室尺寸为3.24×38.04m,为砖混结构,内部布置7台2×50KN的双吊点卷扬式启闭机。溢洪道泄洪闸采用智能化控制系统控制闸门启闭,实现手机、电脑等对泄洪闸进行启闭。
闸后重建C30钢筋混凝土交通桥1座,交通桥利用闸墩作为桥墩,长39m,路面宽3.5m,厚0.35m,两侧设置1.2m高C25钢筋混凝土仿木栏杆。
由于溢洪道泄洪闸长度加长,无法与现状溢洪道边墙平顺相接,故拆除原溢洪道边墙进行重建(左岸12m,右岸14m)。溢洪道左岸新建采用C25混凝土衡重式挡墙,长度12m,高度5.0~7.0m,顶宽0.5m,迎水坡为1:0.1,在据墙顶3.6m处设置衡重台,台宽1.7m,衡重台以上背水坡为1:0.3,衡重台以下背水坡为1:0.5,顶部设置1.2m高C25钢筋混凝土仿木栏杆。衡重式挡墙在衡重台处设置一排排水管,以上2m设置第二排排水管,采用DN50PVC管,间、排距均为2.0m,临土侧采用土工膜反滤。溢洪道右岸新建C25混凝土仰斜式挡墙,墙高7.0m,墙厚0.5m,迎水坡、背水坡均为1:0.25,墙顶以上部分采用C20混凝土喷锚支护,厚度0.1m,锚杆为φ28钢筋,梅花形布置;挡墙设置DN50PVC排水管,间、排距均为2.0m,临土侧采用土工膜反滤。
溢洪道出口新建C20混凝土框格梁植草护坡,长度共计21m,框格梁尺寸为0.25×0.25m,间距3.0×3.0m,顶梁和底梁尺寸均为0.3×0.3m,坡度为1:1.5。
3、工艺流程及施工技术措施
3.1施工工艺流程
为了保证水库的安全运行、保护下游人民及农业灌溉等,溢洪道泄洪闸是最关键的建筑物,所以泄洪闸的施工质量至关重要。
3.2主要施工技术措施
3.2.1 上游围堰施工
水利工程中围堰的施工是作为阶段性验收的,可见围堰施工质量是非常重要的,直接影响工期、投资效益。施工围堰的目的是保证在干地情况下施工,由于该泄洪闸基础高程低于水库正常蓄水位,需要在泄洪闸上游设置围堰,为了减少实施围堰的费用,选择枯水季节施工。通过调查水文资料,经过验算围堰设计标准采用2年一遇进行设计,堰顶高程421.05m,围堰长49.5m,围堰顶宽1.5m,上下游坡比1:1,采用土石围堰,分层进行围堰的填筑,分层碾压,在上游铺设防渗膜并用袋装土石作防浪措施。
3.2.2 原泄洪闸拆除
拆除的内容主要是混凝土底板及闸墩、机电设备、闸门、交通桥及闸房等。拆除工作最重要的就是安全措施是否符合要求,开始拆除前项目部编制专项施工方案并报相关部门进行了审批。拆除采用挖掘机配备破锤头进行,建渣采用1.0m³挖掘机挖,10t自卸汽车运至5km处业主指定的堆渣场。开始拆除前对现场进行打围避免拆除过程中建渣飞溅砸伤现场人员,拆除工程设置了警戒线并中配备了1名专职安全管理人员进行管理。
3.2.3 闸基开挖
开挖前需要进行原始地形的测量,根据测量的原始高程、设计图纸及地勘资料编制基础开挖方案。因本项目是在原址重建,只有少量的石方开挖量,所以溢洪道工程配备1台1.0m³挖掘机挖,10t自卸汽车运至5km处业主指定的堆渣场。 开挖完成后进入下一道工序之前采用重型动力触探对地基承载力进行检测,实际检测出地基承载力都是大于200kpa,并进行隐蔽工程验收。
3.2.4 泄洪闸混凝土
泄洪闸混凝土的施工质量直接影响整个水库的安全,需要对混凝土工程涉及到的原材料、施工工艺、施工管理等全过程、全方位进行控制。泄洪闸混凝土用量集中在闸底板及闸墩上,并且都属于大体积混凝土,温控措施也是施工难点重点。
泄洪闸分四个闸段,分别是:①②号闸、③④号闸、⑤⑥号闸、⑦号闸,设三处伸缩缝,采用沥青杉木板填缝,651橡胶止水带止水。采用跳仓法流水施工,第一阶段施工①②⑤⑥号闸底板,第二阶段施工①②⑤⑥号闸墩和③④⑦闸底板,第三阶段施工③④⑦闸墩,最后施工交通桥、启闭平台及闸房。
采用分段施工可以减小地基不均匀沉降的影响和降低大体积混凝土水泥水化热。底板和闸墩尺寸较大,采用刚度较大的组合钢模板,混凝土采用分层浇筑,每层厚度30-50cm,初凝后采用薄膜覆盖洒水养护,养护期不小于14d。
3.2.5 闸门金属结构
金属结构是否能安全有效的运行直接影响下游人民的生命财产安全,金属结构质量控制从闸土建施工就开始,前期预埋件的安装严格按照图纸及规范施工,闸门的安装精度要求极高,选择专业的厂家进行制作安装。
4、施工质量、安全、进度管理
4.1施工质量管理
质量控制贯穿项目实施整个阶段,从基础开挖严格控制高程避免超挖,地基承载力检测符合图纸要求,再到混凝土浇筑涉及的钢筋、水泥、砂石、止水带等材料,所有的材料进场都要进行取样检测合格后,并经过监理工程师的同意方可使用。本工程采用的自拌混凝土,水泥、砂石材料严格按照规范规定的检测频率取样检测,混凝土配合比严格遵照试验室出具的配合比进行拌合,每次浇筑混凝土都在监理人员的见证下取样送往试验室进行检测。拌合设备聘请专业人员进行管理,发现问题及时处理。本工程有大体积混凝土施工,在施工前模板支撑体系经过专项设计、验算符合要求后投入使用的。
4.2施工安全管理
项目的安全永远是放在第一位,保证安全的前提下才能继续施工。项目部根据本项目特点制定了安全生产管理制度并配备了专职的安全生产管理人员进行实际管理。施工现场应进行封闭施工,现场设置围挡、安全警示标志。编制各个施工工序的安全措施,所有进场施工人员进行书面的三级安全教育,提高安全意识,避免安全事故的发生。
4.3施工进度管理
项目涉及农业灌溉以及水库防汛,工期紧任务重,进场后在合同总工期内编制切实可行的进度计划,制定了保障措施(人员、资金、材料设备)。确定该工程关键工作,采用流水施工优化了部分工期,现场管理人员明天进行总结,动态调整进度计划,保证按时完工。
5、结语
从以上内容我们得知泄洪闸的施工对整个水库防汛安全和灌溉农田的影响,知道了泄洪闸重建的必要性。如果泄洪闸施工质量不满足质量标准,将对水库安全运行产生极大影响,为此我们严格落实质量、安全、进行相关措施,保证项目及时投入运行。
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