格宾铅丝石笼冬季沉排施工工艺实例

孙 飚，马国栋

(黑龙江省引嫩工程建设管理局，黑龙江讷河161342)

1 工程概况

1.1 地理位置

北引渠首泄洪闸工程位于讷河市拉哈镇西北约7.0 km处，尼尔基水库下游28 km的嫩江干流处。其中，导流明渠位于拟建泄洪闸右侧嫩江漫滩处。

1.2 水文气象资料

工程区域属于中温带大陆性季风气候区，冬季寒冷漫长，历时长达半年之久，春季多风干燥，夏季湿热降雨集中，秋季降温急骤历时较短。形成冬夏冷热悬殊、干湿不均、四季分明变化较快等气候特点。

工程所在区域多年平均气温1℃ ～4℃，10月下旬～翌年4月上旬气温低于0℃，区内极端最低气温为－42℃ ～－37℃。

根据尼尔基站冰情特征值统计表，多年平均封江日期为11月12日，开江日期为4月16日，封江期155 d，最大冰厚1.12 m。

1.3 设计概况

设计导流建筑物洪水标准为10 a一遇，洪水类型为大汛。

1.3.1 导流明渠概况

新建泄洪闸位于嫩江主干流上，施工期间需保证北引通水及两岸交通要求，因此主体工程施工前先进行导流明渠施工。导流明渠设计底宽为100.00 m，坡比为1∶2.0，纵向比降为1∶2 000，进口与主流夹角为35°。导流明渠施工桩号0+300～0+900段采用格宾铅丝石笼坡底全护型式，与右侧纵向围堰护砌连接，两侧岸边采用格宾铅丝石笼护顶，护砌厚度0.5 m。

1.3.2 主要工程量

格宾铅丝石笼护砌总工程量为44 056 m2，土工布为88 112 m2。

1.3.3 施工工期

施工期由封冻后达到一定冰层厚度日至开江。本次施工时段为2010年1月22日～4月5日，施工天数74 d，日完成量近600 m3。

2 工程施工特点

2.1 导流明渠护砌原则

1)保证导流明渠的行洪要求，岸坡不被水流冲刷破坏。2)保证围堰安全，为基坑主体施工提供保障。

3)进出口护砌，保护水土流失，确保水流不破坏原江道岸边，保护环境。

2.2 现场实际情况

由于泄洪闸工程位于尼尔基水库下游28 km处，尼尔基水利枢纽发电放水受国家电网控制，调峰因素影响较为明显。尼尔基水库调峰发电时间平均为每日15:30～18:30时，放流量最低为38 m3/s，最大流量230 m3/s，放流量不均衡，水位变化无规律。致使导流明渠冰面发生不均匀涨落，24 h变幅较大，冰面升降在20～80 cm，给水下部分的护砌施工造成一定影响。

2.3 施工措施

导流明渠铅丝石笼护砌施工，施工渠底及水位线下的渠坡护砌部分为水下施工，采取沉排施工方案。利用冬季封冻后，在冰面上施工待其自然下沉的方法。施工工序为洒水增加冰厚→冻结→铺设土工布→铺设格宾石笼→码放块石→封闭石笼。水上护砌部分在水下石笼下沉稳定后，继续沿边坡按常规施工方法施工。为保证冰面运输安全，所有块石运输均使用小型自卸四轮车，后由人工搬运装笼。这样即增加了运输的机动性，同时减少了对冰体的重压力，确保人员和车辆安全。

为加强冰面承受力，防止冰体起伏产生裂纹，针对本江段的特殊水文地质条件，采取分区铺设土工布和格宾石笼网底片后，预留立筋连接封闭顶网。经检查合格，开始反复洒水增加冰厚。在原冰面60 cm厚度基础上，增加冰厚20 cm，保证冰层厚度80 cm。同时，依靠铅丝网整片连接的拉结作用，使冰体始终保持整体，增加其受力性，以保证施工安全，加快施工速度。

3 施工平面布置

根据施工设计及现场情况，导流明渠的具体位置见图1。

图1 导流明渠护砌位置图

4 施工过程

本次导流明渠护砌共分为4个施工作业区，分别为一区岸坡冰面以上护砌、二区桩号0+300～0+550、三区桩号0+550～0+800、四区桩号0+800～0+900，具体位置详见图2，具体分区见表1。

图2 导流明渠护砌施工区域划分平面图

表1 导流明渠护砌施工区域划分一览表

1)一区铅丝石笼护砌主要在岸坡进行，护砌工程量为14 000 m3，计划工期为2010年1月28日 ～2010年3月5日，有效工作日为28 d，工程强度为500 m3/d。铅丝石笼顺水流方向布设，厚度达到设计要求后，随即铺设顶网封闭。岸坡铅丝石笼护砌可以作为调节人员窝工的施工区域，适时施工。

2)二区铅丝石笼护砌桩号为0+300～0+550，长250 m，护砌工程量为12 500 m3，计划工期为2010年1月22日～2010年3月5日，有效工作日为35 d，施工强度为358 m3/d。二区铅丝石笼护砌为2个施工班组进行，由桩号0+550～0+300桩号倒退施工。施工时分段进行，以每个施工班组当天完成的工作量划分施工段，一般以12 m为一段。每段必须当天全部施工完毕。

3)三区铅丝石笼护砌，桩号为0+550～0+800，护砌工程量为10 000 m3，计划工期为2010年2月3日～2010年2月13日，有效工作日为10 d，施工强度为1 000 m3/d。此区采用新型工艺，具体做法为:铺设无纺布，铺设铅丝石笼底网片，底部网片采有8#铁线缝接，接头部位双扣锁死，然后将立隔固定好，间距为9 m，小网格内顶埋8#铁线作为与封顶网片的锁扣线，间距为8#@100。以上工序施工完毕后，由监理工程师检查验收，合格后进行浇水反复冻结，加厚冰面厚度＞20 cm，待冰面完全冻结后开始进行块石装笼施工。石笼护砌首先在渠道两侧岸边位置每侧10 m宽摆放，然后分2个施工作业班组，自轴线向两侧方向施工，随摆放块石随检查验收，合格后封闭顶网，每天至少完成30 m宽幅。

4)四区铅丝石笼护砌，桩号为0+800～0+900，护砌工程量为5 000 m3，计划施工日期为2010年2月16日～2010年2月28日，共计13 d，平均施工强度为385 m3/d。施工方法同第三区。

其余部分工程量为岸边封顶和漫滩护砌，均可采用常规施工方法。

5 质量保证措施

为保证格宾铅丝石笼护砌工程质量，尤其在本江段的特殊环境下施工，主要措施为:

1)导流明渠开挖验收，要保证无欠挖，超挖控制在50 cm以内。

2)按施工区域准确计算所需劳动力、机械设备。合理组织和调度，满足日施工强度需要。

3)每个施工区域单独设立专职质检人员，检查项目包括土工布缝接、铅丝石笼链结、块石码放过程控制等。

4)铅丝石笼应顺水流方向摆铺，增强格宾铅丝石笼的抗冲能力。

5)块石装笼要保证单个块石的尺寸≥20 cm，装笼密实，笼内块石厚度必须达到设计要求。

6)石笼下沉后，采取开凿冰眼，利用测绳2次检测石笼顶面高程，局部未达到设计高程区域进行准确定位，开江后利用船只补抛小型石笼。

6 现场安全施工保证措施

1)建立安全生产组织机构和紧急救援处置机构，制定安全施工方案和救援预案。

2)施工前，必须首先开凿冰眼检查确定施工区域内的冰层厚度，厚度必须达到80 cm，保证具有足够的承载能力，严禁盲目施工。

3)每一施工区(段)设置专职安全员，并保证30人由1名安全员管理，保证人员、车辆安全，并巡视检查冰面情况。

4)施工人员必须穿着救生衣，施工现场临近区域配置长绳、木杆、木梯、救生圈等，保证在意外事故发生时立即进行救援。

5)运输车辆在冰面行驶时速度＜10 km/h，并由专人指挥，沿设定的行车路线行驶。

［1］夏可风，吴晓铭.水利水电工程施工手册［R］.北京:中国电力出版社，2004.

［2］中水东北勘测设计研究有限公司.SL303－2004水利水电工程施工组织设计规范［S］.北京:中国水利水电出版社，2004.