涵管导流在白虎潭水库工程中的应用

【摘要】：受现场施工条件限制，原设计导流方案不适用，结合现场实际条件，采用混凝土涵管进行导流，该方案施工便捷，满足非汛期导流强度要求。封堵处理采用特制钢管，便于快速回填处理。

【关键词】：涵管导流施工现场导流封堵

中图分类号：TU72 文献标识码：A

工程概况

白虎潭水库坝址位于河南省灵宝市苏村乡坂里村南部山区，位于黄河一级支流弘农涧河一级支流段密涧河上上游。水库规划以灵宝市城区供水为主，兼顾防洪、灌溉、发电等功能。水库流域面积为116km2，设计洪标准为50年一遇，500年一遇洪水校核。大坝为碾压混凝土重力坝，设计坝高76.3m，坝顶长度183.5m。

二、 水文特性

本地区属温暖带半湿润大陆型季风气候区，受季风影响，四季温度和风向变化显著，冬春严寒少雨，夏秋酷热潮湿。其季候主要特点，6～9月从太平洋进入本区的暖湿气流水汽充沛，往往与北方的冷气流交绥，造成大量降雨。10月至次年5月，受北方南下的寒冷干燥气流的影响，降雨次数少，强度小。白虎潭水库工程区径流主要来自降水，其次是地下水和降雪水，洪水主要由暴雨形成。多年平均降雨量约655.4mm，最小降雨量384mm（1997年），最大降雨量997.6mm（1964年），其特点是年际变化大，年内分布很不均匀，7～9月降雨量占全年降雨量的60%以上，其中又多集中在数次暴雨。

三、导流工程设计及布置

原设计导流工程为导流明渠，布置在大坝左岸。现场实际情况为：原河床自大坝右岸通过，且右岸由于山体陡峭，不具备修筑临时道路条件。由于施工强度需要，我施工方将上坝道路分层次布置在左岸，因此，将导流工程布置在右岸更为科学。由于导流明渠施工时间较长，本工程导流要求急迫，结合本地枯水期河流流量较小，项目部经过讨论，认为涵管施工更为便捷且能满足枯水期导流要求，故将明渠更改为混凝土涵管。涵管布置形式为：坝内段为承插式承压涵管，内径为1.6m，单根长度为5m；坝外段为平口式混凝土涵管，内径为1.5m，单根长度2m；坝内段与坝外段采用明渠连接。为便于后期导流工程封堵，坝内段上游9m范围内埋设压力钢管，直径为1.6m，厚度10mm，其内布置回填灌浆及接缝灌浆系统。(平面布置见图1)

四、导流涵管施工

导流工程施工安排在2012年2月进行。本导流工程涵管位于大坝右岸，施工时采用吊车配合人工铺设。施工程序为：基础开挖、清理 管座安装 混凝土涵管铺设 涵管外包钢筋制安 垫层及外包混凝土铺填。

坝内段涵管基础位于右岸657高程平台，基础随大坝基础开挖进行，坝外段岩基开挖采用浅孔爆破逐层剥离，边坡坡度1:0.2。建基面以上30cm岩石人工挖除，清理至设计要求高程。

预制混凝土块，用作涵管管座。安装前先进行管中心线、垫层边线施工放样，用全站仪、水准仪放出垫层边线、涵管中心线、高程及坡度的控制线。为确保涵管能安装在中心线上，在管座上标注出中心位置。

涵管铺设是整个导流工程的重点，导流涵管铺设要求平整，接缝密实不渗漏。吊装之前完成管口凿毛工作，凿毛工作人工完成，宽度大于接口宽度要求。铺设施工时从上游向下游进行，承口朝向水流方向。铺设前先将接口处用钢丝刷把油污等杂物清除干净，做到四周均匀、平顺、无扭曲。涵管铺设采用人工配合吊车进行，并设专人指挥，测量人员跟班作业，负责控制管道中线及高程。坝内段承插接口间隙采用配套的橡胶密封圈密封，坝外段接口铺设钢丝网片，采用砂浆涂抹处理，砂浆采用1:1配合比。涂抹前将接口冲洗干净，不残留积水和灰渣，并保持缝面接口湿润。

涵管铺设完成后，进行涵管外包钢筋制安，钢筋直径为12cm，间距250mm，绑扎连接。钢筋绑扎前清点数量、类别、型号、直径，锈蚀严重的钢筋除锈，校正弯曲变形钢筋。清理结构内杂物，调直施工缝处钢筋。检查结构位置、高程和模板支立情况，测放位置后进行绑扎。变形缝处主筋和分布筋不得触及止水铜片。

接下来进行垫层及外包混凝土的施工，混凝土起到稳定导流涵管的作用，在施工中避免触动已稳固的导流涵管。混凝土浇筑采用泵送，为防止已稳固的涵管产生位移，混凝土振捣采用小型软轴振捣器。混凝土浇筑完成后及时进行洒水养护。(涵管铺设见图2)

图1

图2 涵管铺设

五、导流涵管封堵、围堰拆除计划

待排沙洞施工结束，具备过水条件时，在枯水期进行涵管封堵，此时河道内的流量小，水库水位上升慢，导流洞封堵工作相对容易。封堵前，先将上游钢闸门下闸，坝内段涵管使用压力水快速冲洗干净。导流涵管的封堵首先对压力钢管段进行施工。此段涵管封堵的关键是抓速度，抢时间，必须周密计划，有序进行，其实施的成败决定了整个封堵方案实施的成败。钢管打磨除锈，两端焊接密实，自钢管顶预留进口填筑微膨胀混凝土。坝内段其他部位采用泵送混凝土回填，本段施工的关键是确保混凝土与管壁充分结合，调整混凝土塌落度达到免振捣的要求。压力钢管段回填灌浆在封堵混凝土浇筑完成7天后进行，混凝土龄期超过28天且混凝土接缝温度降至小于16°C时，进行接缝灌浆处理。

按设计文件要求，上游围堰既不影响坝体导流底孔及坝面渲泄洪水，大坝建成后，上游围堰填料又无法运出库区，因此，不考虑上游围堰拆除，只进行下游围堰拆除。采用挖掘机装渣，自卸汽车出渣，运至指定弃渣场。

六、结论

（1）本导流工程因时、因地制宜，通过科学分析，结合以往施工经验，研究出适合本工程的施工方案，实现了快速、便捷施工，既满足了非汛期导流要求，也为大坝基础浇筑创造了有利条件。

（2）导流涵管施工完成后，运行良好，未出现严重渗漏。

（3）导流工程封堵采用特殊结构，为后期快速封堵创造有利条件。内设灌浆系统，保证封堵质量。

（4）相对于采用明渠导流，预制混凝土涵管导流的施工费用低，可节约成本。

参考文献

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