水利水电施工(2018年第5辑)
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7 截流施工

7.1 截流施工强度考虑

(1)预进占段抛投强度考虑。预进占段抛投总量26700m3,按照截流施工规划,戗堤预进占段施工时段为2016年12月15—22日,共7天。日平均抛投强度3376m3,日最大抛投强度5064m3(考虑1.5的不均匀系数),小时最大抛投强度253m3(按照每天工作20h计)。

(2)龙口段抛投强度考虑。2016年12月25—26日龙口合龙,戗堤龙口合龙总抛投量26413m3料物,设计截流合龙历时48h,平均抛投强度550m3/h,最大抛投强度为825m3/h(考虑1.5的不均匀系数)。

(3)堤头抛填强度考虑。戗堤堤头最大抛投强度可达1200m3/h。截流预进占段最大小时抛投强度253m3/h,龙口段最大抛投强度为825m3/h,由此可见4个卸料点满足戗堤抛投施工要求。

7.2 设备选型及配置

为满足截流抛投强度的要求,必须配备足够的装、挖、吊、运设备,优先选用大容量、高效率、机动性好的设备。挖装设备主要选用1.6~2.0m3的反铲和装载机,大石选用2.0m3液压反铲或16t汽车吊挖装,特大石、中块石及石渣料等选用2.0m3液压反铲和1.6m3液压挖掘机挖装,钢筋石笼、块石串选用25t/16t汽车吊吊装。运输设备主要选用25t自卸汽车。根据计算,需要25t自卸汽车共53辆、推土机3台、挖装设备7台、汽车吊5辆投入截流施工。

7.3 预进占段施工

根据截流戗堤设计和截流施工道路的布置等条件,截流进占采取上游单戗自左向右单向立堵进占,按照“测量放样→非龙口段预进占→戗堤裹头保护”程序施工,预留龙口宽60m。预进占段抛投总量约26700m3,历时7天,平均强度约3814m3/d。

戗堤预进占施工前,首先按设计坐标现场测量放样,将截流戗堤轴线及边线、顶高程、顶宽在现场用彩旗做好标识。预进占主要利用2#渣场石渣及中石料等直接抛投,具体方法如下:

(1)戗堤均采用25t自卸汽车抛填进占。在进占过程中,根据堤头稳定情况选用两种抛投方法:自卸汽车在堤头直接卸料,全断面抛投;深水抛填时,采用堤头卸车集料,330/320推土机配合赶料抛投。截流戗堤堤头采用大功率推土机推料,另配一定数量装载机进行备料场集料和截流施工道路维护。

(2)预进占期间最大流速为4.76m/s,根据具体情况决定是否抛填大石、钢筋石笼、特大石等特殊料物。

7.4 龙口段施工

龙口段抛投总量约26413m3,施工历时48h,平均强度约550m3/h,高峰强度825m3/h(考虑1.5的不均匀系数)。

截流戗堤龙口段采用全断面推进和凸出上游挑角两种进占方式,堤头抛投拟采用直接抛投、集中推运抛投和卸料冲砸抛投三种方法。

根据进占方式不同,将截流戗堤龙口段分成3个区段进行抛填。

(1)龙口Ⅰ区。龙口从左岸单向进占,龙口宽度由60.0m进占至40.0m,龙口流速4.76~4.86m/s,龙口泄流量404~283m3/s。进占物料总量约15568m3,其中石渣料约占37.5%,中石约占40%,大石约占21%,钢筋石笼约占1%,特大石约占0.5%。

在龙口宽度接近40.0m时,流速最大,水流对两岸裹头冲刷强烈,此时根据实际情况,另外还需单独抛填约1000m3块石串,以保证戗堤两岸端头的稳定。

进占方式:采用凸出上游挑角的方式施工,在堤头上游侧与戗堤轴线成30°~45°角的方向,用钢筋石笼串、大石抛填形成一个防冲矶头,在防冲矶头下游侧形成回流,堤头下游采用块石串和钢筋石笼,联合中小石、石渣料尾随进占。此段视堤头的稳定情况,小部分采用自卸汽车直接抛填,大部分需要采用堤头集料、推土机密切配合赶料的方式抛填。在此阶段应千方百计满足抛填强度,以加快进占速度、减小流失,实现顺利进占。

进占方法:在戗堤上游部位采用突出上游挑角法,用钢筋石笼和块石串抛投,钢筋石笼和块石串由16t汽车吊先吊装到25t自卸车上,每车吊装4~5个,然后采用钢丝绳和卡环将钢筋石笼在车上串在一起,直接卸在堤头后,由320/220推土机联合推赶。钢筋石笼采用16t/25t汽车吊吊装到25t自卸汽车,拉运至堤头。块石串则安排人工,快速在戗堤堤头串成串。钢筋石笼串和大块石串采用推土机推赶。在龙口形成防冲矶头,以减小流失和稳定龙口,然后用块石料和石渣料快速抛投跟进,并对戗堤下游坡脚用钢筋石笼和特大石、大块石进行防护。

(2)龙口Ⅱ区。龙口从左岸单向进占,龙口宽度由40.0m进占至20.0m,龙口流速3.37~4.86m/s,龙口泄流量283~53.8m3/s。进占物料总量约8570m3,其中石渣料约占37.5%,中石约占40%,大石约占21%,钢筋石笼约占1%,特大石约占0.5%。

进占方法:在容易坍塌的抛填区段采用堤头赶料的方式抛投,自卸汽车在堤头卸料,堤头集料量约100m3,由320/220推土机配合赶料抛填。在流速增大后,在戗堤上游采用凸出上游挑角的方式,开始抛投大块石,在龙口形成防冲矶头,以减小流失和稳定龙口,然后用块石料和石渣料快速抛投跟进,并对戗堤下游坡脚用钢筋石笼和大块石进行防护。钢筋石笼由16t汽车吊先吊装到25t自卸车上,每车吊装4~5个,然后采用钢丝绳和卡环将钢筋石笼在车上串在一起,直接卸在堤头后,由推土机联合推赶。初始抛投时钢筋石笼4个为一串抛投,在龙口形成防冲矶头,以减小流失和稳定龙口,然后用块石料和石渣料快速抛投跟进。

(3)龙口Ⅲ区。龙口从左岸进占,龙口宽度由20.0m进占至合龙,龙口流速0~3.37m/s,龙口泄流量0~53.8m3/s。进占物料总量约2275m3,其中石渣料约占30%,中石约占40%,大石约占29%,特大石1%。

进占方法:采用凸出上挑角法施工,先用特大石和大块石等抛出一个防冲矶头,使戗堤下游侧形成回流,然后石渣料、石渣混合料、中小石料尾随跟进。堤头视稳定情况,部分采用自卸汽车直接抛填,部分采用25t自卸汽车堤头集料、320/220推土机赶料的方式抛填。