水電站截流快速施工技術(shù)應(yīng)用

1、水電站截流快速施工技術(shù)應(yīng)用一般而言，水電站截流快速施工與以下關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用息息相關(guān)：拋投原料的平衡與備料量確定；解除和避免安全通航制約的影響；加快墊底加糙施工過程；安全進(jìn)占技術(shù)；龍頭段施工措施；上下游土石圍堰防滲技術(shù)等等。在這幾個關(guān)鍵點必須加強(qiáng)對施工重點和難點的分析， 切實解決應(yīng)用技術(shù)難題， 針對水電站的水文水情進(jìn)行深入細(xì)致的研究， 制定可靠周密的施工方案， 布排高效的施工計劃，組織有力的施工措施，對施工過程做出細(xì)致安排，才能確保水電站截流快速施工的有效進(jìn)行。水電站截流快速施工技術(shù)收資及控制要點水電站截流快速施工方案， 必須建立在對當(dāng)?shù)厮乃橘Y料、 施工期天氣條件、施工機(jī)械條件、施工人員安排

2、、安全通航等各方條件均適宜和配合的基礎(chǔ)之上。因此，在擬定施工計劃之前，必須對會施工過程造成影響的外部因素進(jìn)行詳細(xì)的資料收集工作。1、截流施工材料的來源與備料量考核是否滿足施工要求。水電站截流施工時， 作為截流充填物的預(yù)制混凝土拋投料、石塊原料等原料必須有充足的供應(yīng)，而且施工料場應(yīng)考慮施工運輸距離和分布位置，例如某水電站施工時，擁有料場 8 個，分別分布在導(dǎo)流明渠的左右兩側(cè)各方位， 進(jìn)入石頭拋投位置的進(jìn)站道路有 4 條，而且不交叉重合，其料場及運輸條件可以滿足快速施工需要。2、施工時間必須滿足通航限制及安全要求，避開惡劣氣候影響。由于截流施工的墊底加糙攔石坎施工是一個水下作業(yè)過程， 施工范圍不僅

3、包括拋投料點， 還包括上游和下游的較長范圍。 因此必須要提前對通航條件進(jìn)行約束性限制， 將施工信息準(zhǔn)確通報航務(wù)各單位， 以避免施工過程中的材料對臨近船只安全造成威脅。 比如，某水電站進(jìn)行水下墊底加糙攔石坎施工時， 在上游和下游各 5 公里處設(shè)置警戒。 其施工方案為在上游拋投 25 噸重的鋼架石籠，在下游拋投 8 噸重的合金鋼網(wǎng)石兜。而單項拋石加糙施工大約歷時三個月， 而在明渠斷航前的通航條件為七個月的條件下進(jìn)行， 因此必須要加快施工進(jìn)度， 否則將會增大加糙攔石坎水上作業(yè)難度。3、截流核心部分的安全進(jìn)占策劃與龍口段施工方案必須預(yù)留風(fēng)險預(yù)案。在截流工程實際施工過程中， 位于截流非龍口段及龍口段的施

4、工中，經(jīng)常會發(fā)生堤頭塌滑，而且根據(jù)水文地質(zhì)情況的不同，常常坍塌的范圍較大， 如果遇到較為惡劣的氣候環(huán)境影響， 其風(fēng)險會超出預(yù)計范圍。因此必須加強(qiáng)綜合性防止堤頭塌滑事故的措施， 并且預(yù)留搶險方案和風(fēng)險預(yù)案，減少事故發(fā)生，保障施工安全進(jìn)行。隨著截流工作的持續(xù)進(jìn)行， 水深和流速都會發(fā)生較大變化， 因此充分監(jiān)視水情報告并且采取措施防護(hù)，才能確保堤頭安全。4、根據(jù)項目建設(shè)情況及地形位置設(shè)定截流方案。如圖所示的導(dǎo)流明渠截流，導(dǎo)流明渠截流的右岸是混凝土縱向圍堰，有如孤島，沒有陸路交通，截流進(jìn)占只能以從左岸進(jìn)占為主。雖然，在右岸混凝土縱向圍堰上游端， 已開辟了一個左岸截流基地，但只能存儲少部分備料。而這部分備

5、料只能在上游戧堤合龍時用，以盡可能地增大拋投強(qiáng)度，降低截流風(fēng)險。下游戧堤則是采用完全的單向進(jìn)占。因此，要按上游戧堤承擔(dān) 2/3 落差，下游戧堤承擔(dān) 1/3 落差，控制上、下游口門進(jìn)占寬度，嚴(yán)格同步控制。 其中上下游戧堤進(jìn)占的口門寬度是達(dá)到分擔(dān)截流落差的關(guān)鍵。 因為實施雙戧進(jìn)占的施工模式， 其時間準(zhǔn)確性及相互配合難度很大，涉及信息、決策、指揮、反饋等諸方面的組織管理，需要技術(shù)人員連續(xù)工作，截流施工組織和協(xié)調(diào)難度大。因此必須配備相應(yīng)的經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員掌控關(guān)鍵技術(shù)位置及控制節(jié)點， 并在現(xiàn)場設(shè)置專家顧問組，應(yīng)對和解決突發(fā)問題。水電站截流快速施工組織方案及對策措施針對水電站導(dǎo)流明渠截流的快速施工組織方

6、案必須針對相應(yīng)的技術(shù)難點進(jìn)行細(xì)致分析， 并且安排對策解決， 同時對施工組織中需要的人力、材料、施工機(jī)械以及監(jiān)控措施進(jìn)行詳細(xì)布置，并且備選2 套以上施工方案，并做出風(fēng)險保留控制方案， 確?？焖偈┕さ挠行нM(jìn)行。由于明渠截流的落差和流速等水力學(xué)指標(biāo)都很高， 如果采用單戧堤立堵截流方案把握不大的話， 經(jīng)過模型試驗和水力學(xué)計算， 應(yīng)采用上下游圍堰截流戧堤同時進(jìn)占分擔(dān)落差的截流方案， 這樣就可以有效降低截流難度。1、根據(jù)水文分析資料進(jìn)行三維建模分析水情，并按照水情分析進(jìn)行拋投料方案設(shè)定。 項目專家組應(yīng)根據(jù)收集到的水文分析資料、 氣候天氣資料等等進(jìn)行預(yù)期施工階段的分析， 并將各施工步驟進(jìn)行系統(tǒng)安排，形成 P

7、3 計劃。利用計算機(jī)建模技術(shù)，預(yù)測截流拋投各階段的水文和水情變化， 根據(jù)變化預(yù)測設(shè)定拋投點、 運輸方案及材料物料準(zhǔn)備。明渠截流時采用上下游雙戧立堵方案，實施時必須精心組織、統(tǒng)一調(diào)度，確保上下游戧堤按設(shè)計要求同步進(jìn)占分擔(dān)落差，分擔(dān)的比例以上游圍堰承擔(dān)三分之二，下游圍堰承擔(dān)三分之一最為理想。2、根據(jù)截流拋投方案設(shè)定拋投物及用量。在確定基本的拋投方案后，必須對拋投物料進(jìn)行選擇和規(guī)定，配合施工要求，拋投物料應(yīng)多方選擇，選用特大石塊串、混凝土四面體串、加重混凝土四面體和加重混凝土四面體串等等， 確保截流一次成功。 盡管采用了上下游雙戧同時進(jìn)占的截流方法， 假定進(jìn)占的速度與分擔(dān)的落差也符合設(shè)計的要求，但是

8、在截流施工過程中，上游龍口寬部位的流速仍很高，單寬能量仍很大。假設(shè)上游龍口寬 50m 為例，截流施工時可以使單個重達(dá) 20T 的混凝土四面體一入水就被沖走， 當(dāng)混凝土四面體漂移下沉到江底時，已越過了圍堰下游側(cè)的水下攔石坎， 從而使混凝土四面體和特大石塊無法發(fā)揮作用。因此必須根據(jù)現(xiàn)場施工情況引入特大石塊串、混凝土四面體串、加重混凝土四面體和加重混凝土四面體串。截流施工時，當(dāng)特大石塊、混凝土四面體運到圍堰戧堤堤頭后，就用強(qiáng)度足夠的鋼絲把它們串起來， 再用大功率長臂推土機(jī)將其推入水。 如果出現(xiàn)上游戧堤分擔(dān)的落差超過三分之二的不利情況， 必須拋投單重30T 的加重混凝土四面體。如果再出現(xiàn)更為惡劣的情況

9、，還可以將加重混凝土四面體也串起來， 用大馬力長臂推土機(jī)推趕拋投。 根據(jù)模型試驗和水力學(xué)計算，采用特大石塊、普通混凝土四面體和特大石塊串、普通混凝土四面體串足以夠截住明渠， 但為保險起見， 必須制作一定數(shù)量的加重混凝土四面體，作為截流風(fēng)險預(yù)案。3、根據(jù)現(xiàn)場的材料需求合理安排拋投料運輸及拋投策略。針對明渠底部光滑平整的情況， 截流進(jìn)占前，先在上下游圍堰截流戧堤的龍口部位拋投鋼架石籠和合金網(wǎng)石兜， 墊底加糙，進(jìn)而形成一道水下攔石坎，以減免截流合龍時拋投物料流失到戧堤以外。4、進(jìn)行拋投試驗，檢驗墊底加糙攔石坎施工質(zhì)量。必須預(yù)先進(jìn)行拋投試驗， 驗證建模數(shù)據(jù)系數(shù)是否考慮周全， 同時檢驗墊底加糙攔石坎施工

10、質(zhì)量是否能滿足截流施工需要。 試驗應(yīng)包括鋼架石籠、合金鋼網(wǎng)石兜吊拋物在不同流量、流速等情況下的漂距、物料流失損耗等項目。5、優(yōu)選大容量、高效率、機(jī)動性好的設(shè)備，確保龍口段拋投強(qiáng)度。應(yīng)根據(jù)工程情況選用機(jī)械設(shè)備，如挖掘設(shè)備、裝載機(jī)、起重設(shè)備、汽車吊裝設(shè)備、大型載重自卸汽車、小型自卸汽車、大馬力推土機(jī)等等設(shè)備應(yīng)在現(xiàn)場就位， 投入使用前必須進(jìn)行檢測和試驗，確保機(jī)械使用正常。6、截流施工須設(shè)置水文水情監(jiān)控點，加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)測、實施現(xiàn)場數(shù)據(jù)及時反饋、動態(tài)決策，科學(xué)有效地組織截流實施。截流時，上下游戧堤同時進(jìn)占， 由于進(jìn)占施工的水力學(xué)條件不一樣，上下游戧堤的拋投物料不同，拋投強(qiáng)度也不相同。在截流實施的過程中，上下游戧堤的推進(jìn)速度、上下游戧堤頭的水流流速、流態(tài)、上下游水位、水流量、導(dǎo)流底孔分流量以及水下地形、拋投料流失、河床沖淤等情況的反饋十分重要。因此必須對庫區(qū)、壩區(qū)、壩下游的水文進(jìn)行詳細(xì)監(jiān)測和深入研討，制定出周密的監(jiān)測方案，為明渠截流提供及時、準(zhǔn)確的水文資料和分析成果。 由布點水文站將通過各種快速測驗設(shè)備觀測各相關(guān)部位的水位、流速、流量、水下地形沖淤等數(shù)據(jù)通過先進(jìn)的信息傳輸系統(tǒng)向