郎營溝東阿液壓壩特點與施工技術(shù)淺析

李　鑫　孟憲嶺

(1.聊城市水利局， 山東 聊城　252000；2.東阿縣水務(wù)局， 山東 東阿　252200)

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郎營溝東阿液壓壩特點與施工技術(shù)淺析

李鑫1孟憲嶺2

(1.聊城市水利局， 山東 聊城252000；2.東阿縣水務(wù)局， 山東 東阿252200)

本文介紹了郎營溝東阿液壓升降壩的特點、工程基本情況和主要施工技術(shù)措施。郎營溝東阿液壓壩的建成，對同類型擋水建筑物具有借鑒和參考價值。

東阿液壓壩； 特點； 施工技術(shù)

聊城市地處華北平原，水資源較為貧乏。南水北調(diào)東線一期工程金堤河截污導(dǎo)流工程建成后，來水水質(zhì)逐年改善，沿線群眾希望建設(shè)攔蓄工程促進(jìn)中水回用。液壓升降壩不僅能滿足工程實際需要，而且適合平原地區(qū)應(yīng)用，現(xiàn)實意義深遠(yuǎn)。

1　工程概況

郎營溝東阿液壓升降壩位于郎營溝26+730處，壩底板頂高程31.74m，擋水水位34.54m，擋水高度2.80m，壩寬8m，設(shè)計導(dǎo)流流量18.97m3/s，河底寬6m，河底比降1/13000。

液壓升降壩由上游連接段、壩身段、消力池段、下游連接段組成。壩身段采用開敞式液壓升降壩結(jié)構(gòu)形式，壩底板順?biāo)鞣较蜷L5.5m，壩身總凈寬8m，采用兩扇鋼筋混凝土弧形門，單門寬4m，門高2.8m，混凝土強度等級C30。壩底板頂高程31.74m，邊墩頂高程35.74m。壩底板與兩岸邊墩采用整體式結(jié)構(gòu)，底板澆筑前應(yīng)預(yù)留液壓缸槽、支撐桿槽、油路管槽。壩身右岸設(shè)液壓控制室，采用金屬雕花板崗?fù)ぴ煨停矫娉叽?m×4m。鋼筋混凝土液壓升降壩由鋼筋混凝土壩體、止水結(jié)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)及液壓系統(tǒng)組成(圖1)。

圖1　液壓升降壩縱剖面 (單位：mm)

2　液壓升降壩特點

2.1工程投資少

壩面采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)上部的寬度與活動壩寬度相同，中間沒有隔墩，不但壩面造價低，而且減少了鋼筋混凝土的工程量，同時液壓系統(tǒng)簡便，工程投資少。

2.2使用壽命長

液壓升降壩升起壩面后，形成一個穩(wěn)定的三角支撐壩墩結(jié)構(gòu)，力學(xué)結(jié)構(gòu)科學(xué)，抗洪水沖擊的能力強，使用壽命長(圖2、圖3)。

圖2　液壓升降壩擋水剖面(單位：mm)

圖3　液壓升降壩泄水剖面(單位：mm)

2.3維護(hù)費用低

密封止水效果好，滲漏量輕微，能多年使用。部件經(jīng)久耐用，更換容易，費用低。

2.4水利條件優(yōu)越

該壩可基本保持原河床形狀，并且無論河道多寬，都無需在河中設(shè)置隔墩，活動壩面放倒后，可暢泄洪水、上游堆積的泥沙及漂浮物。

2.5操作方便

壩的升降采用液壓泵站直接啟動液壓缸進(jìn)行液壓桿和支撐桿的伸縮，升降靈活、迅速，能夠快速排水或蓄水。

2.6任意調(diào)節(jié)壩高

可任意調(diào)節(jié)壩高，控制上游水位和泄流量。當(dāng)上游有漂浮物時，只要操控一下液壓系統(tǒng)，在損失極少水量的情況下，就能輕松沖掉，使河水清澈，改善生態(tài)，美化環(huán)境，造福人民。

2.7壩形美觀

壩體采用彩色弧形設(shè)計，可噴涂文字、圖案。上游水量較大時形成瀑布景觀和水簾長廊奇觀，而且水量不足時，可通過調(diào)節(jié)活動壩面高度達(dá)到同樣的效果，供游人觀賞。

3　主要施工技術(shù)措施

3.1水位降低措施

液壓升降壩的壩底板、消力池等部位均在郎營溝常年水位以下，進(jìn)行基坑土方開挖，必須先進(jìn)行排水，人工降低地下水位。

該工程選用管井方式降低地下水位，具體方案為：在壩底板和消力池基坑左、右岸的上、下游4個角各布設(shè)管井1眼，共4眼，井深25m，每眼井配7.50kW潛水泵1臺，對開挖部位抽水降低水位。

集水井排水輔助做法：在基坑周圍挖底寬0.3m、深0.5m的排水溝，基坑上、下游兩端各開挖邊長為2m、深1.5m的集水井。滲水通過排水溝匯入集水井，在集水井安3.50kW潛污泵，將水從集水井中抽出。通過這種方法達(dá)到了干場作業(yè)的要求，同時對壩基進(jìn)行了釬探，經(jīng)業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理和施工單位共同驗收認(rèn)定，地基條件滿足設(shè)計要求。釬探結(jié)果見下表。

壩基釬探記錄表

3.2液壓升降壩槽孔和埋件預(yù)留措施

液壓升降壩的槽孔和埋件預(yù)留主要包括支撐桿槽、液壓缸槽、油管管槽及鉸支座預(yù)埋。由于該底板厚度為2m，考慮到方便預(yù)埋液壓缸槽，底板分兩次澆筑。

第一次澆筑厚度0.8m至液壓缸槽底部，第二次澆筑時進(jìn)行槽孔預(yù)留和鉸支座預(yù)埋。在第二次澆筑前，首先根據(jù)設(shè)備生產(chǎn)廠家圖紙中鉸支座、支撐桿、液壓缸的預(yù)埋件尺寸、規(guī)格及要求制作完成后，通知監(jiān)理及安裝單位對預(yù)埋件進(jìn)行檢查、核對，然后根據(jù)施工圖在模板上劃線并錨固埋件和預(yù)留槽模板，保證其平面尺寸、位置、高程和垂直度的準(zhǔn)確性，澆筑時隨時進(jìn)行校核。

3.3升降壩系統(tǒng)安裝調(diào)試措施

當(dāng)液壓升降壩底板和邊墩強度達(dá)到設(shè)計強度的75%時，進(jìn)行升降壩系統(tǒng)的安裝、調(diào)試。

步驟：?支撐桿、啟閉機液壓缸預(yù)埋件安裝并進(jìn)行二次澆筑；?壩體吊裝，吊裝前應(yīng)先在底板上進(jìn)行放樣，確定壩體位置，采用35t汽車起重機吊裝就位；?壩體鉸支座、底止水安裝，壩體吊裝就位后用高強度螺栓連接鉸支座，鉸座中心對孔口中心距離允許偏差不大于1mm，鉸座里程和高程允許偏差不大于1.50mm。鉸座完成后安裝底止水，將底部止水固定在壩底板上，并澆筑混凝土；?安裝支撐桿、限位裝置、液壓泵站及液壓頂升機構(gòu)，安裝時，支撐桿中心與鉸鏈中心的吻合偏差不大于2mm，支臂中心至門葉中心的偏差不大于1.5mm。液壓泵站及液壓頂升機構(gòu)的安裝必須按圖紙進(jìn)行，液壓泵站油位顯示應(yīng)清晰，顯示系統(tǒng)工作壓力準(zhǔn)確，液壓管路連接可靠；?試壓，安裝液壓泵站，用油管把支撐桿小液壓缸、升降液壓缸和液壓泵站按照說明書連接牢固，接通電源，啟動油泵進(jìn)行試壓，試壓時應(yīng)由低壓慢慢加壓至高壓，直至加到系統(tǒng)規(guī)定的實驗最高壓力，在此過程中，檢查系統(tǒng)所有管路、控制元件、接頭盒接合面是否泄露，檢查各液壓缸的工作情況；?安裝側(cè)止水，將液壓升降壩升起停在設(shè)計擋水位置和高度，利用限位裝置限位，在邊墩內(nèi)側(cè)面進(jìn)行側(cè)止水放樣并劃線，然后用膨脹螺栓、槽鋼固定止水，同時安裝壩體側(cè)止水；?管路和槽孔封堵，安裝完成后進(jìn)行調(diào)整、試壓，當(dāng)各止水密封完好、各液壓缸位置適當(dāng)、限位器限位準(zhǔn)確、工作正常后，對管路及各槽孔用混凝土封堵，同時對金屬構(gòu)件做好防腐防銹處理；?調(diào)試與試運行，安裝完成后進(jìn)行壩的升降調(diào)試，首先檢查壩體升降運行是否平穩(wěn)，壩體有無卡阻，液壓泵運行是否正常、壓力是否穩(wěn)定、有無噪聲和振動，然后檢查壩體止水密封情況。

4　結(jié)　語

郎營溝東阿液壓升降壩建設(shè)投資少、施工方便、運行維護(hù)簡單，自2014年7月建成以來，運行良好，不但解決了當(dāng)?shù)厝罕姷挠盟枨螅胰〉昧肆己蒙鐣б婧蜕鷳B(tài)效益，成為城鎮(zhèn)建設(shè)一道亮麗的風(fēng)景線(圖3)。

圖3　完工外觀

袁光裕.水利工程施工[M].北京：中國水利水電出版社,1996.

Analysis on characteristics and construction technology in Langyinggou Dong’e Hydraulic Dam

LI Xin1, MENG Xianling2

(1. Liaocheng Water Resources Bureau, Liaocheng 252000, China;2.Dong’eCountyWaterAuthority,Dong’e252200,China)

In the paper, the characteristics, project basic situation and main construction technical measures of Langyinggou Dong’e Hydraulic Lifting Dam are introduced. The construction of Langyinggou Dong’e Hydraulic Dam has reference value for similar water retaining structures.

Dong’e Hydraulic Dam; characteristics; construction technology

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.08.001

TV52

B

1005- 4774(2016)08- 0001- 03