２０１１年第１期 黑龙江水利科技 Ｎｏ．１．２０１１ （第３９卷） Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ （Ｔｏｄａｌ Ｎｏ．３９） 文章编号：１００７—７５９６（２０１１）叭一００６９—０２ 柴河水库上游坝坡加固水下抛石施工方法 杨玉光，魏鸣冬 （辽宁省观音阁水库管理局，辽宁本溪１１７１００） 摘 要：介绍了柴河水库除险加固工程上游坝坡水下抛石的施工方法——双向移位叠加抛石方法及其技术要求，通过本工程的实 践证明该施工方法是一种快捷、经济、有效的处理方法。 关键词：坝坡加固；水下抛石；工艺流程；平台定位；石料质量；计量；施工方法 中图分类号：ＴＵ６９７．３ 文献标识码：Ｂ 柴河水库位于辽河左侧中游的柴河支流上，是一座以了防 勤测流速、流向、水深等参数，计算调整好抛石落距。 洪灌溉、工业和城市供水为主，兼顾发电、养鱼等综合利用的大Ⅱ １．２块石检验 型水利枢纽工程。工程主要由大坝、溢洪道、泄洪洞、水电站等 抛石施工的施工材料为块石，块石质量要求见表１。 建筑物组成，控制流域面积１ ３５５ ｋｍ２，总库容＆３６亿ｌｌｌ３。大坝 表１抛石石质要求 为黏土心墙土石坝，：￣ｑ８２ ｍ，坝高４３．２ ｉｎ。 本次大坝上游坝坡除险加固设计９０ ｉｎ高程以下为水下 抛石，水下抛石方量约为６３ ３０６ ｍ ，开工后先进行大坝右侧 的临时码头施工，然后经过临时码头将石料用船运至施工区 抛石所采用的石料，在填料深度＜５０ ｅｍ的部位要控制 域进行水下抛石。水下抛石施工程序为：准备工作、水下测 在１０—１３０ ｋｇ，在填料深度＞５０ ｅｍ的部位可以使用ｌ０ ｋｇ以 量、划分小区、准确定位、掌握落距、合理挂档、定量抛投、多 下的块石料，块石最小重量可外延到ｌ ｋｇ，这部分小块石可占 次抛匀，水下抛石施工工艺流程见图１。 抛石总量的１０％～２０％，要求抛在沿坝坡法线方向一４０ ｃｍ 以远的抛石体内。要求在施工开始后，首先通过试验作出一 条抛石料自然颗分曲线。经设计、监理和施工单位共同商量 后，确定一条较为合理的理论颗分曲线供施工单位在施工中 作为控制标准。在正常施工中，每抛石１０ ０００ ｎｌ 要取五组试 样，每组试样做３个试件，试件规格按常规试验要求确定。 其中两组试样做冻融试验，另两组试样做抗压试验，一组试 样备用。 １．３施工小区（网格）划分 水下抛石施工的关键是合理划分施工小区（网格），根据 抛石试验、装石船的具体情况，结合柴河水库前期水下抛石 施工的经验，将施工小区（网格）划分为６ ｍ×６ Ｉｎ的标准网 格，根据设计图纸中每个抛区的厚度以及抛前水下地形测量 成果，计算出每个网格应抛石数量。 １．４水下地形测量和水上测量放样 为准确掌握抛石范围内各具体部位的实际情况，以便指 导施工控制，因此需要进行施工控制水上测量。测量设纵向 控制线两条：其中以坝坡９５ ｉｎ高程顺坝轴线方向按２ ｎｌ桩号 定出一条控制线；在水面内距坝坡９５ ｍ高程、水平距离５４ ｉｎ 处平行坝轴线方向，以右坝端、输水洞启闭塔为固定点，用钢 索连接定出另一条施工控制线。在两条纵向控制线之间用 图１水下抛石施工工艺流程图 尼龙绳连接为横向控制线，同时用浮球、红绸绳作桩号和尺 １抛前准备工作 寸标记。水上测量采用手划橡皮船和平底铅锤的测绳，岸坡 水下抛石抛前准备工作包括抛石试验、块石检验、施工 设置水准仪，按照纵向桩号和横向水平距离，以６ ｉｎ×６ ＩＴＩ为 小区（网格）划分、水下地形测量和水上测量放样。 测量单位，形成方格网图，计算出每格抛填量，定出每格的抛 １．１抛石试验 填深度，并绘制成坝坡断面图、实测柱状图，同时计算出总抛 在进行正式抛石前，进行抛石试验，通过试验以得到冲 石量。在施工前进行抛前水下地形测量报监理工程师审批。 距与水深、流速、块径之间的关系。 ２抛石平台定位 在施工过程中根据流速和水位及时调整定位平台位置， 本工程新投入一座重２０ ｔ的钢结构定位平台，单节尺寸 ［收稿日期】２０１０—１２—０７ ［作者简介】杨玉光（１９６８一），女，辽宁辽阳人，高级工程师，现主要从事水利工程管理工作；魏鸣冬（１９６７一），男辽宁辽阳人， 高级工程师，现主要从事水利工程管理工作。 一６９— ２０１１年第１期 （第３９卷） 黑龙江水利科技 Ｎｏ．１．２０１１ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ （Ｔｏｄａｌ Ｎｏ．３９） 为（长×宽Ｘ高）６ ｍ×１．５ ｍ×０．７５ ｍ，共ｌ４节，总长为 ４２ ｍ，吃水深度为０．３～０．５ ｍ，用于抛石船准确定位，保证抛 投位置准确，抛石平台布置以施工控制测量的水边坝坡９５ ｍ 高程顺坝轴线方向排出的２ ｍ桩号和水面５４ ｍ处钢索为两条 纵向控制线，以３ ｍ宽、４２ ｍ长的定位平台垂直坝坡摆放，并 用４道钢索与坝坡固定作为横向控制线，如图２所示。 ４．２施工方法 采用双向移位叠加抛石方法，即抛填石料运至大坝右侧 临时码头处装船 抛石船按照现场抛填部位靠紧抛石平台， 船体横向、纵向完全固定后再采用人工手摇葫芦自动卸料抛 ３抛石船石料质量检查和计量 抛石船只的选用：采用１５ ｔ的驳船，船仓改装成三个相互 独立的船底自卸料仓，每仓由两个手动葫芦用手摇控制料仓 卸料。 ３．１石料质量检查 填。利用坝：／１￣９５ ｍ高程顺坝轴线方向排出的２ ｍ桩号移动抛 石平台，可进行纵向移位叠加抛投；沿着平台上标记的轴距， 前后错位可进行横向移位抛投。抛石船每抛一船后对该部 位进行再次测量，指导下船抛填量和具体位置。同时结合另 小船进行人工抛石，以解决缺料较少部位及岸边大船不能 到位的部位抛石。 一５完工水下地形测量 水下抛石要把好石料质量关，块石供应先经试验，确定 其符合设计及规范要求，石料上船前，需经项目经理部派驻 各料场码头的质检员检查，经检查符合石料质量要求及规格 要求，经监理确认合格后，方可装船。杜绝风化石、水解、碎 石等不合格的石料。 ３．２石料计量 抛石船到达工地指定地点后，根据船体吃水深度经现场 试验标记出不同装载量的船体吃水线，依据抛石量控制装载 量。石料验收方法：施工现场设置量方小组进行石料的检查 验收工作。 查看吃水线是否到位；丈量石方体积，折算吨位，按实收 验；如发现有吨位不足，及时进行过磅；卸完货后，查看船舱 内有无积水、压舱货，如发现有，则扣除相应吨位。 图２钢结构抛石平台布置示意图 ４抛石施工 ４．１施工技术要求 １）施工开始时，按图纸要求达到的断面尺寸，首先在坝 脚前抛一层直径＞５０ ｃｍ的大块石进行挤淤，挤淤方向由坝 脚向库内方向挤推。 ２）抛石顺序由坝脚向坝轴线方向一次按排进行，每一排 石料必须由坝体一端始抛到坝体另一端止，在第一排石料抛 完后，经测量检验合格后，再抛第二排，依此类推，连续进行。 不得将坝体分成几个施工段进行局部超高抛填。 ３）为了保证坝体安全，不得在坝体上和坝体两端进行危 机坝体安全的施工作业。 ４）施工预留沉陷量为：填料深度超过３．０ ｍ的部位为 ０．４ ｍ，其余部位最小为０．２ ｍ，抛石表面平顺过渡，不得出现 陡坎。 ５）施工过程中如遇到与设计出入较大的情况，必须及时 与监理沟通，监理在必要时再与业主沟通。 ６）一个单元抛投结束后，分析抛投结果，以便及时调整 分条网格抛投计划和水上作业定位位置。 ７）水上堆石：施工时靠近坝坡部位时，由于水位原因，局 部地方船只无法抛投时，必须采用岸上人工抬抛，这样能保 证护坡的质量。 一７０— 水下抛石工程结束后，对抛投区域及相邻的部分水域联 合进行水下地形测量，并绘制比例为１：２ ０００的水下地形图， 将抛前抛后的水下地形图进行对比，确定抛投成果。 定点测量增厚控制在７０％～１３０％，如增厚＜７０％，则须 补抛块石，如＞１３０％，则须安排潜水员进行水下埋坡工作。 ６存在问题及建议 通过柴河水库除险加固工程上游坝坡加固的双向移位 叠加抛石方法质量得以保证，避免出现“地隆沟”和漏抛等现 象，同时工期按计划完成，但还有些问题值得注意和完善。 １）抛石船运输时要由专人负责查验确定船的装载吨位， 并复核抛石船吃水线，查验船只有无积水、压舱货等。建议 对查验合格的船只统一编号，发放专用运输旗帜。 ２）加强验收组织程序：抛石施工验收由验收小组验收 员、记录员、施工员组成，共同负责验收工作，具体程序如下： 先由验收员按《施工验收规定》进行初验，提出主导意见；验 收员及时将验收意见告知验收小组成员，如无异议，则报请 监理复查、抽查；验收员将验收结果通知各运输船（队），并编 号发往定位平台施工；凭验收单在定位平台安排卸货。卸货 前，再由定位平台施工员进行复检，确认无误后，由档位记录 员排档抛布。块石抛完后，由施工员负责查看船舱有无积水 和压舱货。确认无误后，签发回单。 ３）每天做好详细的施工记录，包括水文、气象、块石冲 距、定位平台定位、移位、施工桩号、抛石船舶号及载石量，当 天船只数，过磅船吨位及数量抛石船抛石档位图及总抛石量 等原始施工记录。 ４）开始抛投前准确测量水下地形，并划分抛投区域，计 算每个区域的抛填量，抛填时准确计量已抛石料量，保证不 多抛也不少抛。抛石施工进度必须严格按照设计进度要求 分段、分区实际控制，未经监理工程师批准不得提前结束抛 填或改变区域抛填，一个单元抛填结束后，须经监理工程师 验收合格同意后方可移动定位平台进行下一个单元施工。 ５）切实做好石料试验工作。每抛石１０ ０００ ｍ 取一组试 样，并注明其投放在坝体的位置，作出一条颗粒大小分配曲 线，以便采取适当措施，调整石料级配使其与设计相吻合。 必要时，经与有关部门磋商，可临时增加试验组数。 ６）加强施工现场管理。抛填区域内，露出杂草或其它漂 浮杂物，立即予以清除 钢结构定位平台固定牢固，且用经纬 仪准确定位，保证抛石位置准确；大风天气定位平台不稳定 时停止施工。 参考文献： ［１］谷长叶．柴河水库除险加固工程初设计报告［Ｒ］．沈阳：辽宁 省水利水电勘测设计研究院，２００６． ［２］ 牛运光．水库土石坝滑坡事故经验教训综述［Ｒ］．土石坝工程 论文集．北京：北京勘测设计研究院，水利水电土石坝工程信 息网，１９９８．