水利枢纽高大跨渡槽施工与安全研究

张 鹏

（贵州省水利投资（集团）有限责任公司,贵州 贵阳 550001）

水利枢纽工程作为基础设施建设中重要的一部分,是能够改善当地居民生活条件和质量的重要工程。贵州省在我国现代社会的发展过程中一直致力于攻坚克难、脱贫致富的工作当中,黄家湾水利枢纽工程对当地的作用毋庸置疑,在建设过程中,高大跨度渡槽的施工技术及施工安全一直是工程的重点,下面以坡老寨3#渡槽为例进行介绍。

1 工程概况

该水利枢纽工程中的高大跨渡槽位于贵州省紫云县格凸河镇沙锅村坡老寨组,整个贵州省的地形以山地为主,因而渡槽的形式为连续拱跨式,主要跨越省道209和格凸河支流猴场河。渡槽进口处的围岩走向为顺向坡,坡度在15°~25°之间；出口处为逆向坡,坡度在20°~30°范围内［1］。渡槽的进出口处地质情况以及坡体都比较稳定,沿线第四系覆盖层广布,岸坡部分为残坡积粘土夹碎石,河床部分为冲洪积砂砾石层。整体沟槽的地质情况比较适宜水利枢纽的施工,渡槽的基本情况见图1。

2 水利枢纽高大跨渡槽施工技术与施工安全研究

水利枢纽工程的施工建设对保证一个地区免受洪水灾害的困扰具有重要的作用。高大跨渡槽是水利枢纽工程中施工难度较大,技术要求较高的一项工程,在对高大跨度槽的关键技术进行分析时,要与施工安全进行共同考虑。这样才能保证高大跨渡槽在实际投入使用之后还能够在一定程度上保障水利枢纽工程的安全。

2.1 水利枢纽高大跨渡槽的关键技术问题

2.1.1地基开挖

地基是水利枢纽工程施工建设的基础,在渡槽施工时,首先就要做好地基开挖的工作。地基开挖工作首先要在开挖之前对当地的实际地面情况以及地质条件进行准确的测量,需要测量的数据主要包括水文站的年平均流量、汛期径流量、洪水高程等。由于渡槽中墩靠近小河边,需设置围堰,并做好防渗措施,围堰防渗采用塑料薄膜与粘土相结合组成防渗体,堰体主要回填料为粘土,回填要求防渗薄膜与粘土同时上升,采用挖掘机碾压密实,河床以上围堰内外侧均采用编制袋护坡,河道侧边坡采用干块防冲。基坑因比河床低,四周开挖宽度适当增加,以利基坑排水,靠河侧挖积水坑,利用抽水机抽排,保证基坑干地施工［2］。

2.1.2预压以及排架、槽壳施工

在水利枢纽工程的建设过程中,预压是能够有效检验整个工程的变形能力以及施工质量的重要工序。在对水利枢纽工程中的钢管满堂支架进行预压时,为能达到预压的实际目标,需要对预压的材料、荷载计算以及加载分级顺序进行严格的规范。而对于排架以及槽壳的施工,则要在实际的施工过程中进行每一段砼浇筑时做好排架模板的支撑设计,并对渡槽的槽身支撑,也就是槽壳支撑系统按照一定的顺序进行施工。

2.1.3支撑系统工程

在水利枢纽工程的高大跨渡槽施工过程中,支撑系统工程主要分为拱圈施工以及排架施工两个主要的方面。坡老寨3#渡槽的拱圈具体设计为两跨形式的拱圈,一是跨格凸河支流猴场河,二是跨省道209,拱下分别利用贝雷架与钢筒组合架空形成通道,这种形式的拱圈设计主要是为了能够起到解决在工程中存在的导流以及影响交通的问题。

（1）拱圈施工

该渡槽施工设计单拱肋分为11 段浇筑,每跨拱肋共设置4个间隔槽,槽宽为1.20 m,上开对称呈张开状坡口。浇筑程序是：先浇两拱脚段1,再浇拱顶段2,依次浇筑3→4→5→6 。为避免因偏心荷载作用,使拱支墩产生水平位移,支撑架及临时支撑墩出现失稳,该渡槽两跨拱圈必须按编号顺序同时进行砼浇筑,如5 号有4 个,即两跨的4段必须同时对称位置均衡加载,拱圈砼分段浇筑见图2。

（2）排架施工

排架施工则主要采用的是井字型的搭设方法,在对排架施工时需要注意的是,要在完成拱圈施工之后,让其能够达到设计强度之后才能够进行排架的施工。

2.2 水利枢纽高大跨渡槽的施工安全研究

由于水利枢纽工程的建设从根本上来说是惠民利民的重要工程,工程施工的安全和质量是关系到国计民生的重要问题。在对贵州省黄家湾水利枢纽工程中的高大跨渡槽进行施工的过程中,为保证施工的安全,主要需要注意以下几个方面的问题。

2.2.1 安全技术措施

坡老寨3#渡槽施工过程中主要存在坍塌、高处坠落、物体打击、机械伤害、触电、车辆伤害等危险有害因素,为保证整个渡槽施工安全,施工过程中应做好相应的安全技术措施。

（1）防止支撑系统坍塌的安全技术措施

利用贝雷架、钢筒、碗扣式钢管脚手架、工字钢、槽钢等形成支撑系统,确保系统稳固。

第一段为跨猴场河段。首先将钢筒（ф450、壁厚8.00 mm）打入河床至土石分界线以下（约6.00 m）作为基础支点支撑,上部设置工字钢（型号：56 a）作为基础架设贝雷架；为确保系统稳固,将钢筒内灌满细砂,钢筒间再用槽钢（型号：18#）连接,大大增强自身的强度。

第二段为跨省道209 段。利用现浇条形基础（C20 砼,长6.00 m、高6.00 m、底宽1.20 m、顶宽1.00 m）作为基础支撑,上部设置钢筒（ф600、壁厚8.00 mm）,并利用槽钢连接,确保稳固。

（2）防止高处坠落、物体打击的安全技术措施

脚手架安全通道临边均设置防护栏杆,栏杆的设置由上、中、下三道横杆及栏杆柱组成,上杆高度为1.30 m,栏杆底部挡脚板为0.30 m,下杆离地高度为0.40 m,外侧加设防护安全网；

距槽身外侧2 m地面设置安全警示带防止高空坠落伤人,周边设置安全警示标识牌。

人员上下架必须走安全防护通道,严禁攀援支撑架上下,每班工人上架前应检查支撑架,确认安全方可以上架。完工后应整理架上物品,清运垃圾。

2.2.2质量保障措施

质量是整个水利枢纽工程在建设过程中需要重点注意的问题,在水利枢纽工程的建设过程中,保证整个工程的施工质量,才能保证渡槽安全。所以就要在依据工程的各项规章制度以及技术标准和规范的基础上,建立以工程技术、质检、试验、测量监控四位一体的质量保证体系。在该体系的运行过程中,不仅能够保证水利枢纽工程的施工质量,还能够在一定程度上达到控制施工建设成本的目的［3］。

3 结论

综上所述,高大跨渡槽的施工建设对改善当地居民生活条件具有重要意义,在建设过程中必须保证施工质量、安全。通过对贵州省黄家湾水利枢纽工程中的高大跨渡槽的关键技术问题以及施工安全进行分析之后可以得知,找到渡槽施工的关键点及安全措施,能为渡槽施工得到有力保证,也可为后期高度跨渡槽建设提供更多的技术参考作用。