倒虹吸施工导流和水流控制

倒虹吸施工导流和水流控制

1导流工程和水流控制工作内容

1、倒虹吸作业区的导流；

2、倒虹吸作业区上、下游横向围堰和纵向围堰；

3、建筑物的基坑排水；

4、导流建筑物拆除。

上述工程项目的工作包括导流建筑物的设计和施工；材料设备的供应和检验试验；设备的安装、运行和维护;临时建筑物及设施和设备的拆除以及本合同规定的质量检查和验收等工作。

2 水文气象条件

*河流域属暖温带大陆性季风气候区，夏秋两季多东南风，炎热多雨，降雨主要集中在太行山东侧的迎风坡；冬春季盛行西北风，气候干旱少雨。据定州站实测资料统计，极端最低气温-20.3℃，极端最高气温42.2℃，年平均气温12.4。多年平均风速2.3m/s，最大风速22m/s，风向为NW。平均无霜期193天，霜冻一般始于10月23日，终于次年4月13日。最大冻土深度78cm，稳定冻结初日最早为11月24日，开始解冻日期最晚为3月9日。多年平均水面蒸发量1756mm （φ20cm口径蒸发皿）。多年平均降水量为498mm，降水量年际变化较大，6月至9月占年平均降水量的80%。汛期降水以暴雨形式居多，主要集中在30天甚至7天以内。洪水主要由暴雨形成，洪峰流量年际变化较大。

为防止可能的河床来水，以及防止暴雨形成的地表积水进人基坑影响施工进度和质量，需要设置导流建筑物。

3施工导流建筑物设计标准

3.1、导流设计洪水标准

根据招标文件要求，本工程导流建筑物设计洪水采用枯水期(9月1日～次年6月30日)20年一遇标准，设计洪水流量为45.1m3/s。

天然河道水位～流量关系表

从上表中可看出洪水流量为45.1m3/s，相应河床水位691m。

3.2导流程序

根据施工总体部署，河床段各项施工任务在一个枯水期内完成。但为防止施工期可能的来水，以及防止暴雨形成的地表积水进入基坑影响施工进度和质量，施工期需对河床进行导截流，主要保护枯水期施工时段，即2004年9月1日～2005年6月30日管身段土方开挖、混凝土浇筑、回填等项目施工。

施工期导流采用分期导流方式，导流设计洪水标准采用枯水期(9月1日～次年6月30日)20年一遇。枯水期施工、汛期停工撤场。

具体导流方案如下:

一期：河床段修筑围堰截水施工，由二标左岸河滩漫溢导流；

二期：围堰拆除，利用主河床过流。

4导流建筑物设计及施工

4.1导流建筑物设计

本标段倒虹吸管身施工在一个枯水期内完成，其余项目施工不受洪水影响，因此，导流建筑物布置一期即可。施工导流围堰结合施工道路布置于基坑上下游，并与2标围堰相接。围堰采用土石结构，就近开挖基坑砂土混合料填筑形成。

围堰设计高程根据《施工组织设计手册》有关说明，结合本工程一期导流方式确定。本工程Ⅱ标左岸河滩高程平均67.5米，考虑水深0.5米，另计超高0.5米，则围堰顶高程设计为68.5米，基本同右岸河滩高程。

上下游围堰与倒虹吸轴线对称，断面型式为梯形，顶宽5m，坡比均为1:2，最大堰高5.366m，堰顶轴线长220米，上下游轴线间宽113米，根据布置图计算得围堰填筑量约为15320m3。

4.2围堰填筑施工

围堰堰体利用基坑开挖砂土混合料， 2m3PC-400反铲配20t大北京自卸汽车运输上堰；为增加堰体防渗效果，施工中力求开挖土方及砂、卵、砾石料分区铺筑，上堰料采用推土机整平、16t振动碾分层碾压密实，分层厚度4Ocm，振动碾压实6～8遍。填筑用砂土料不允许夹杂腐植土、草木等有害物质。

围堰填筑施工程序为:测量放样堰基植被、腐植土清理堰基整平分层铺筑碾压坡面整理堰顶路面施工坡脚防护。

1、测量放样:开工后，利用监理工程师提供的控制坐标点(标桩)、为实施工程施工形成的加密网，根据设计图纸确定围堰纵、横向轴线，实地放样，轴线部位每20～30m设中桩，红油漆标注桩号与高程。

2、堰基植被、腐植土清理:根据测量标注的围堰基础范围，用D85推土机剥除表层植被和腐植土，集中用2m3反铲配20t自卸汽车运输到监理工程师指定的位置。

3、堰基整平:为保证堰体填筑质量，对堰基腐植土清理完成后，用推土机配合反铲将围堰基础整平，控制沿轴线方向坡比不大于1:2，或形成宽度不小于2.0m的台阶。

4、分层铺筑碾压:从基坑开挖料中选择合格的的砂土料填筑围堰，汽车采用进占法铺料，D85A-18推土机整平，16t振动碾分层碾压密实;分层厚度4Ocm，振动碾压实6～8遍。

5、坡面整理:用人工配合 2m3反铲修整坡面，保证坡面压实度，同时使堰体结构线平顺、美观。

6、堰顶路面施工:于施工道路结合的堰体部分，按施工道路路面设计铺筑路面材料。

7、坡脚防护:根据水文、气象预报，在可能发生较大来水，对围堰安全有影响时，人工在围堰迎水坡面码一层装土编织袋，以免围堰坡脚和坡面受水流冲刷损坏。

4.3设备配置

导流建筑物主要施工设备与本工程开挖设备统一配置。根据导流建筑物施工特点和施工强度，主要施工设备见表6-1

表6-1 导流建筑物主要施工设备表

5进度计划安排

导流围堰施工结合管身土方开挖进行，土方开挖工作开始后，首先形成围堰，然后进行基坑施工。导流围堰、明渠及主要施工道路等的施工时间安排如下:

1、场内施工主干道形成：于2004年9月5日～2004年9月15日；

2、围堰填筑：于2004年9月15日～2004年9月30日；

3、围堰拆除，河床清理恢复过水条件：2005年5月30日；

6安全渡汛

根据招标文件要求，施工期度汛标准为汛期10年一遇洪水，相应设计洪峰流量为786m3/s，设计水位68.08m。

1渡汛措施

本标段工程虽将跨越二个汛期，但河床段管身施工在一个枯水期内已完成，且河床段管身端口与2标已连接，因此安全度汛工作相对较简单，主要措施如下：

1、2005年5月30日前，本标段范围内的河床段全部清理至610米高程，具备过水条件。

2、由于管身段土方回填后顶高程61m，防止洪水从该部位倒灌，影响进口段施工，2005年6月15日前，管身岸坡段至少50米恢复至原岸坡高程68.5米，其中岸边10米范围内，按围堰结构施工，分层碾压密实，。

3、2005年6月15日前将管身进口用浆砌石封堵，防止超标洪水将泥沙带进管身内。

4、施工机械全部撤到河岸68.5米高程安全地带。

在本标段合同实施期间，每年5月前提交安全度汛措施计划及分段工程度汛形象面貌图供发包人审批。其内容包括:截至汛前的工程施工面貌、按正常标准