猫洞河水库大坝工程施工组织设计研究

摘 要：猫洞河水库大坝是一座C15埋石混凝土重力坝，最大坝高34.90m。大坝施工导流采用分期导流、分段施工方案：一期采用土石围堰结合坝基开挖预留坎挡水、右岸明渠过流，左坝段施工；二期采用土石围堰结合左岸坝体挡水，左岸坝身底孔过流，施工右坝段。对施工组织安排进行优化，确保各项工序紧密结合，缩短了施工进度。

关键词：猫洞河水库；施工组织；施工导流；分期导流

本工程所在猫洞河属长江流域乌江水系三岔河一级支流，集雨面积2.22km2，坝址距普定县34km，距猫洞乡4km。工程任务以灌溉为主，兼顾人畜饮水，能解决1680亩的灌面用水和8993人饮水问题。大坝为C15埋石混凝土重力坝，最大坝高34.90m，总库容87.90万m3，设计年供水量116.80万m3，为Ⅴ等小（2）型工程[1]。

1 施工导流

本工程为Ⅴ等工程，主要建筑物为5级。导流时段选取11月～次年4月，相应的设计导流流量为9.39m3/s；大坝施工度汛标准为10年一遇（P=10%）全年洪水，设计流量为39.7m3/s。

1.1 导流方式

本工程主体建筑物为C15埋石混凝土重力坝，坝体工程量5.0万m3。建坝河段主河床平缓，宽1～5m，两岸台地发育，宽30～70m；地形坡度30～45°，坡面总体上平整；右岸为一凸出山脊地形，地形坡度45°，坡面总体平整。

通过对分期导流及隧洞导流两种方案进行经济技术综合比较后，本工程施工导流最终采用分期导流、分段施工方案。一期采用土石围堰结合坝基开挖预留坎经加高培厚后挡水、右岸开挖明渠过流，左坝段施工；二期采用土石围堰结合左岸坝体挡水，左岸坝身导流底孔过流，施工右坝段。

1.2 导流建筑物设计

一期施工坝段为左坝段，采用土石围堰挡水、原河床右岸开挖明渠过流的导流方式。上下游采用土石围堰形式，纵向围堰采用基坑及明渠开挖预留坎形式。上游围堰位于坝轴线上游32m处，堰顶长6.60m，宽3.0m，最大堰高2.0m，右岸与纵向围堰连接，上下游堰坡均为1：1.7；下游围堰位于溢洪道末端下游47m处，堰顶长8.8m，宽3.0m，右岸与纵向围堰连接；纵向围堰由一期坝基及导流明渠开挖预留坎经加高培厚形成，顶宽不小于3.0m；导流明渠底宽6m，底坡i=1.5%，渠内最大水深0.8m，一期围堰覆盖层开挖2626m3，土石方填筑433m3。二期施工导流采用围堰结合坝体挡水，左岸导流底孔过流的方式，上游围堰长52.5m，末端与左坝段连接，坝基处围堰基础采用C15埋石混凝土回填，土石堰体中部回填粘土心墙防渗，围堰顶宽3.0m，上游迎水面采用大块石护脚；导流涵管布置在坝0+084.00m处，管径1.5m，壁厚10mm，进口中心高程1320.20m，管长90m，出口位于溢洪道末端下游48m处，出口中心高程1315.50m，由于导流涵管出口中心高程较低、距离坝基较远，不设置下游围堰，实施时可根据现场情况，补充浆砌石挡墙及麻袋围堰等，导流涵管采取永临结合方式，后期改造为取水兼放空底孔。二期围堰覆盖层开挖264m3，土石方回填729m3，埋石混凝土504m3。

2 主体工程施工

2.1 大坝施工

2.1.1 大坝基础开挖

大坝基础开挖包括基础覆盖层开挖及基础石方开挖，开挖采取两岸坡一期开挖→（一期围堰修建）→左岸一期河床开挖→（左坝段一期坝体浇筑）→（二期围堰修建）→右岸二期河床开挖→（右坝段二期坝体浇筑）的顺序进行。岸坡开挖自上而下分层实施。土方采用1m3履带式挖掘机开挖，石方采用手风钻造孔、人工装药爆破的开挖方式，爆破开挖时预留1.0m保护层，后期一次爆破成型。开挖弃渣用1m3挖掘机装8t自卸汽车运输出渣，弃渣运至弃渣场集中堆放。

右岸二期河床基础开挖包括基础覆盖层开挖及石方开挖，开挖时左坝段一期坝体已浇筑完成，为减少施工对一期坝体的影响，实施时，强风化层应先尽量采用反铲挖掘机挖除，爆破开挖应注意控制爆破参数，主要采取浅密孔、小药量爆破，以不影响左坝段一期坝体为准。

2.1.2 坝体混凝土施工

混凝土拌和站布置在大坝下游右岸，该拌和站设一台1000L强制式拌和机，并配置电子称量系统。混凝土在拌制过程中，应严格控制配合比及原材料的质量和拌制时间，确保混凝土施工质量，水泥、粉煤灰的称量误差不得超过±1%，砂石的称量误差不得超过±2%。水、外加剂为±1%。拌合混凝土的用水量除应在施工配合比的基础上扣除骨料含水，配备专人根据拌合情况及时调整用水量，加水和加外加剂需有专人操作，对该人员进行相应的培训，以保证加量的准确和及时。

坝体浇筑前，先检测模板及建基面是否满足设计及规范要求，在合格的基础面上铺一层2～3cm厚同等标号的稠砂浆，浇筑层厚度为3.0m，混凝土沿坝轴线方向从右岸肩至左岸采用台阶式铺筑法浇筑，铺筑层厚500mm，台阶长度为1.5～2.0m，用ZDN100型高频振捣器振捣密实。混凝土铺筑层间歇时间应不超过2h。混凝土浇筑12～18h后进行洒水养护，连续养护时间为28d左右。新浇筑的混凝土在低温（0℃～2℃）环境下，采用草垫、乙烯泡沫垫、麻袋布垫等材料覆盖，同时停止混凝土浇筑，对刚浇筑的仓面用潮湿的麻袋覆盖养护。

2.2 溢洪道施工

溢洪道混凝土由人工立鋼模板（局部可根据结构形状采用木模拼装）、人工绑扎焊接钢筋，溢流面混凝土采用滑模施工，混凝土在拌和站拌制完成后，自卸汽车运至大坝游，塔吊吊运入仓，人工平仓振捣，混凝土应分层浇筑，最大层厚控制在2m以内。

2.3 防渗帷幕灌浆

防渗帷幕沿坝轴线及灌浆廊道布置，左右岸均延伸至两岸山体。钻孔总进尺2165m，其中有效进尺1250m，无效进尺915m。帷幕灌浆施工工序为：测量放样→定孔位→钻机就位→造孔→钻至设计深度→试压水→制浆→灌浆→移机→质量检查。

2.4 取水兼放空口施工

取水兼放空口位于左坝段，施工主要包括井筒混凝土浇筑、钢管及闸阀制安、外包混凝土浇筑及闸阀室修建等。井筒混凝土工程量700m3，采用人工绑扎钢筋、人工搭设脚手架立模，混凝土由拌和站集中拌制，自卸汽车运至大坝下游附近后，塔吊转运入仓，人工振捣浇筑。取水管为DN1500钢管，施工应在坝体混凝土浇筑至相应高程后进行，钢管由自卸汽车运至大坝下游后，塔吊吊运至安装工作面，人工焊接安装。

3 施工交通运输

现有乡村公路从坝址附近经过，并在下游1km处跨河，该公路作为主体工程施工区对外连接的主要交通。主体工程施工区需新建6条施工便道，施工区场内交通总长3.0km，均为6m宽泥结石路面。

4 施工总进度

本工程建设期分为工程筹建期、施工准备期、主体工程施工期和完建期，其中施工准备期3个月、主体工程施工期16个月、完建期5个月，工程建设总工期24个月（不含筹建期）。

5 结束语

猫洞河水库工程的建设，能解决普定县猫洞乡6个村共1680亩的灌面用水和8个村共8993人饮水问题。经过精心施工组织设计，确保水库大坝工程每一道施工工序的合理安排和良好衔接，对工程高效优质的施工建设起着良好的技术指导和进度控制作用。

参考文献

[1]贵州中水建设管理股份有限公司.普定县猫洞河水库工程初步设计报告[Z].2011.

作者简介：吴松春（1988-），男，贵阳人，学士，助理工程师，主要从事水利水电工程施工组织设计工作。