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三门峡2号泄流洞出口加固工程施工组织设计

三门峡2号泄流洞出口加固工程施工组织设计

三门峡水利枢纽左岸两条泄流排沙隧洞自1967、

1968年投入运用以来公路工程常规软基处理专项施工方案大全，2号隧洞出口岸坡发生多次塌

方。为了了解冲坑变化，1974～1990年，有关单位先后

进行了多次水下地形测量。实测结果表明，虽然冲坑深

度基本稳定，但由于2号隧洞出口鼻坎下煤系C，层出

露，岩性较弱，抗冲能力差，在挑流水舌冲击及回流淘

刷下，冲坑仍不断向岸边发展，导致上部岩体不断发生

塌方。1994年5月，2号隧洞出口挑流鼻坎平台处发生

了较大的塌方，塌方量约2000m”。塌方边缘距鼻坎最

近处仅有4m左右，严重威胁了2号隧洞出口的安全，

为此，三门峡水利枢纽管理局与水利部天津勘测设计

院协商研究并报水利部规划总院同意后，决定对2号

隧洞出口进行加固处理。

1设计方案概述及主要工程量

2号泄流洞出口加固工程的设计方案为混凝土护

坡加管柱桩方案。其设计目的是在2号洞挑流鼻坎下

游河床出露的煤系岩层表面浇筑一层水下混凝土，以

防止煤系岩层继续受水流淘刷；当护坡发生局部冲坏

后依靠管柱桩保持岸边混凝土护坡的稳定，并能防止

基础被水流淘刷。整个加固工程共分三个施工加固段

为便于水下混凝土浇筑，沿地形将每个加固段布置成

层台阶，防护范围总长约60m，顶部高程为282m，最低

台阶高程为267m；同时，在高程279m台阶布置间距为

1.2m、直径为50cm的混凝土管柱桩。为防止水流对坡

脚部的淘刷，在护坡周边部位抛置一定数量的四面体，

以提高坡脚的抗淘刷能力。为加强护坡的整体性，确保

护坡在水舌冲击和地震作用下保持稳定，除在每个台

阶底以及岩岩层内设置一定数量的锚筋外，还在每

个台阶底部及表层各布置一层钢筋网。

主要工程量为：水下混凝土12500m²，水上混凝土

1500m，四面体混凝土350m；钢筋制安220t；管柱桩

工程（总进尺）906m；灌浆工程1500m”。

（三门峡水利枢纽管理局河南三门峡472000）

由于此次加固施工采取大体积混凝土且大部分要

在水中浇筑，在技术上缺乏有关施工规范，可供借签的

经验也比较少，混凝土的入仓方式、混凝土配合比的设

计、水下模板的安装等存在着诸多的技术难题。

2.2水环境对施工影响大

水下混凝土的浇筑施工中，有相当大的工作需潜

水员在水中完成或配合完成。诸如水下清基、水下播

筋、模板沉放、钢筋网布设、浇筑过程中的检查等工作。

水环境中存在的水压、流速、能见度低、缺氧等一系列

困难将给水下施工带来不便。

2.3施工工期受水库运用的影响大

2号隧洞出口加固工程在非汛期施工。施工期内，

隧洞和溢流坝深孔、底孔将停止运用。主体工程施工期

较短，每次进出施工现场都要做大量的准备工作

本次加固工程施工场地位于左岸钢桥到2号隧洞

出口区，背山临水，施工场地狭小，作业区全部位于水

面上，水下地形复杂，施工材料、施工设备由于受交通

道路的限制造成运输困难。三通一平工作量大。

根据施工材料的需用量和施工地点的地形条件，

交通运输道路的布置为：一是由左岸桥头沿河滩修建

临时道路，供大型施工设施、设备、材料的运输之用；

二是在左岸堆渣区至2号隧洞出口沿壁分别在290、

282m高程处设置通行栈桥，作为人员交通、零星施工

材料和其它之用。水上交通采取搭设长70m的浮桶桥

3.1.2风、水、电供应及布置

施工现场的供风主要用于水下及水上锚筋施工

混凝土泵管路吹洗、水下潜水员供气等。由于各工序的

施工不是同时进行，因此在现场布置两台9m?移动式

空压机及由左岸353m高程的20m固定空压站供风

即可满足施工要求。固定空压站至施工场地有400m的

距离，需要顺山崖布设一条直径7.62cm（3时）的供风

水的供应由右岸一级泵房供给，需布设一条长

800m、直径7.62cm（3时）供水管至施工现场。

施工现场的用电，从第4供电点架设一条长约

1500m的供电线路至施工现场，并设置315kVA变压

3.2混凝土的生产及运输

混凝土的生产可利用拌和场现有的半自动上料的

4台0.8m?拌和机完成，其生产能力为35m/h左右。

现场混凝土的入仓采用泵压法，混凝土的生产能力应

大于混凝土泵的输送能力。选用的混凝土泵为HB30

型，输送能力为30m/h，混凝土的生产能力满足泵送

3.2.2混凝土的运输能力

拌和场至2号隧洞的水平距离为1000m，运输距

离满足采用自卸汽车运输水下混凝土拌和物的合理运

距。为保证混凝土强度，混凝土的运输能力必须大于混

凝土的生产强度，即要求运输能力必须保证30m/h。

经计算，5部3.5t（1.5m）自卸汽车的运输能力为

30m/h。实际施工时，采用6部自卸汽车配合混凝土泵

入仓，其中一部汽车备用。

水面上的材料运输及混凝土泵管的布设由长

70m、宽9m的施工浮桥承担。此浮桥还需满足采用导

管法（混凝土泵出现故障，而浇筑工作不得中断）浇筑

时人工上料的浮力要求。施工浮桥用油桶和钢管搭设

3.3.2多功能施工平台

把两个7.2m×1.8m×3m的浮箱置于仓号附近，

作为潜水作业、模板安装、四面体沉放的施工平台。

3.6加强淤地坝工程的管护工作

各有关区县应对管辖范围内库容在10~

50万m?的淤地坝要分片分区进行调查摸底

并造册登记。按谁种谁管的原则，乡、村与管护

单位或管护人逐坝签订管护合同；对库容在50

箱上设置起吊力为4t的起重吊架一套。

3.3.3施工固定平台

考虑到施工区处在尾水，因三门峡电站机组负荷

的增减而使水位发生涨落变化从而影响浇筑导管的埋

深，拟采用在仓面搭设水上固定平台，固定平台使用轻

型钢材搭设，施工完毕后，将出露混凝土面的部分由潜

水员在水下切割并拆除。

由于三门峡水库汛期防洪运用后，仓底有2~3m

厚的淤泥，因此在主体施工前，应先将淤泥清除出仓

外。清淤时，先开启1号、2号隧洞冲淤，然后用空气吸

泥机将淤泥排出仓外。

水下模板采用钢筋、铁皮、角钢等材料制作。拼装

完毕后，用导链缓慢下沉就位，利用水上固定平台固

定。模板仓号控制面积为50m²左右，模板不再拆除。三

个施工段体型外侧边线采用沙袋围堰代替模板。

水下混凝土的入仓方式主要采用泵压法。在现场

布设HB30型混凝土泵两台，其中一台备用。混凝土泵

管的布设应满足混凝土的输送要求，尽可能避免堵管

现象及压力损失。水下混凝土配合比设计按泵送要求

及水下混凝土的技术要求优化设计

2号隧洞出口加固工程在非汛期进行。施工期内，

两条隧洞和深孔、底孔需停止使用，按每年汛后的10

月中旬至次年的6月中旬约7个月施工期计（每年3

月底、4月初还有一次桃汛）GB／T 39492-2020 白光LED用荧光粉量子效率测试方法.pdf，需跨三个年度、分两个阶

段进行施工，即第一年10月中旬至第二年6月中旬为

第一阶段，第二年10月中旬至第三年6月中旬为第二

万m以上的工程由水保局和所在乡共同与管

护单位或个人签订管护合同。对管护好的可采

用减免劳动积累工等办法进行奖励GBT 39324-2020 智能水电厂主设备状态检修决策支持系统技术导则.pdf，对管护差

或不予管护的单位或个人可收回坝地，调整管

护人员，以加强淤地坝工程的各级管护工作。