分析水庫工程建筑物樞紐布局及施工方法

冉隆兵

（萬山區(qū)水務(wù)局）

水庫樞紐，即水利樞紐建筑及其它類型的大型建筑，如擋水、泄洪、引水、發(fā)電、升壓站、航運(yùn)、交通、房建等，其總體布局對水利工程運(yùn)營和應(yīng)有作用的發(fā)揮具有重要作用，如果布局上欠合理，則將造成嚴(yán)重影響。

1 工程概況

某水庫工程壩址上段總集水面積約9000m2，市區(qū)和壩址之間的距離為公路68km，有兩條公路可以直達(dá)壩區(qū)，壩區(qū)對外交通狀況良好，可為施工創(chuàng)造便利條件。該水庫為小（一）型水庫，IV等工程，年均流量在0.171m3/s左右。主要建筑物，如引水建筑物、壩體和溢洪道等，洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定為30年一遇，消能建筑物，其供水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定為20年一遇，其它建筑物，包括渠系、供水管道與灌溉渠道，其供水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定為10年一遇。現(xiàn)圍繞本工程實(shí)際情況，對其建筑布局與施工方法作如下深入分析。

2 水庫工程建筑物總體布局

根據(jù)布局原則，由于堆石壩的施工具有很強(qiáng)的連續(xù)性，壩體無法過水度汛，次年汛期以前應(yīng)完成所有填筑施工，保證溢洪道成形，由溢洪道與導(dǎo)流洞完成度汛泄流。對該水庫工程而言，其主要建筑物包括：堆石壩、溢洪道、導(dǎo)流洞、泵站、供水管系、渠系[1]。其中，堆石壩的頂部高程為1337.5m，壩段最高處的高度為29.1m，頂部凈寬為5.5m，頂部軸線長度為115m，上游段的壩坡約1：1.4，下游段壩坡約1：1.3；壩肩處設(shè)計(jì)布置溢洪道，為開敞式，其中心線長度為157.5m，所有引水段的平均長度為32.8m，溢洪道進(jìn)口處寬度在10.0～18.0m范圍內(nèi)，底板的實(shí)際高程為1332.1m。

3 水庫工程建筑物樞紐施工方法

3.1 擋水建筑物

在水利系統(tǒng)中，水庫為重要組成部分，是區(qū)域內(nèi)對水資源進(jìn)行調(diào)度調(diào)節(jié)的重要設(shè)施，可為水資源的蓄積與分配提供良好條件。因樞紐建筑具有一定特殊性，在實(shí)際的布局過程中容易產(chǎn)生病害風(fēng)險(xiǎn)，特別是如果地質(zhì)條件發(fā)生變化，將會(huì)造成異常耗損。壩體布置上河段上游400m的位置，壩段最高處的高度為29.1m，頂部總寬為6.0m，長度與面板的厚度分別為115m、0.4m，頂、底部實(shí)際高程為1337.5m和1308.4m，上游雙側(cè)采用鋼筋混凝土防浪墻，其高度按4.7m控制，要求比壩頂高1.2m。根據(jù)建筑工程實(shí)際情況，結(jié)合工程所在地區(qū)地質(zhì)條件，應(yīng)給出地質(zhì)評價(jià)結(jié)果，制定合理的規(guī)劃方案，為后續(xù)工程建設(shè)與施工提供可靠參考借鑒[2]。

3.2 泄洪建筑物

在城市的整體規(guī)劃與建設(shè)過程中，水利工程為重要項(xiàng)目之一，對區(qū)域內(nèi)水調(diào)度有十分重要的作用。該水庫工程的溢洪道主要布置在壩肩，堰體的布置和施工都較為方便，泄水槽的長度較短，完成對洪水的消能后，可進(jìn)入到下游部分河道，且河道于壩段的下游向左彎曲，無需新建尾水渠。由此可見，泄洪道是由以下部分組成的：堰體、泄水槽和消能設(shè)施。實(shí)際工程中，為對地質(zhì)環(huán)境予以有效改善，需要提前對建筑進(jìn)行全面勘察和分析，為日后的各項(xiàng)工作做好準(zhǔn)備，保證調(diào)度運(yùn)營的針對性、合理性。在實(shí)際的建設(shè)或改造工作中，必須充分考慮地質(zhì)問題可能帶來的隱患，做好建筑物整體布局及施工的分析，避免工程建設(shè)過程中產(chǎn)生不必要的問題。

3.3 取水和放水建筑物

如今，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷加快，水利事業(yè)中水庫具有不可或缺的重要作用，如果在施工中可以采用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行生產(chǎn)空間的組建，則能有效提高產(chǎn)業(yè)效益。對于水庫的取水口，采用塔式放水口，其中心處的實(shí)際高程為1320.4m，呈喇叭狀，與壩軸相垂直，基底的實(shí)際高程為1318.0m，頂部高程1337.9m，總高為20.0m左右，按1.0m×1.7m的尺寸設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)形式相比，通過對鋼筋和混凝土等的合理引用與結(jié)合，能建造出功能符合要求，且更加穩(wěn)定、堅(jiān)固的建筑結(jié)構(gòu)[3]。

3.4 渠道建筑物

在水庫灌區(qū)中，建筑物由以下幾個(gè)部分組成：總干渠段、隧洞、干渠、支渠、渡槽。水庫中的水從取水建筑物中的進(jìn)口流過，再經(jīng)過導(dǎo)流洞中的放水管到達(dá)消力池，最后通過總干渠段到達(dá)各個(gè)灌區(qū)。與此同時(shí)，在施工過程中必須充分考慮建筑物的后期管理與養(yǎng)護(hù)，尤其是采用鋼結(jié)構(gòu)的建筑，開展必要的綜合管理與養(yǎng)護(hù)，防止由于各類因素引起的病害和風(fēng)險(xiǎn)。

3.5 施工管理

3.5.1 安全監(jiān)理

安全是所有建筑工程的重點(diǎn)，如果在施工中產(chǎn)生安全事故，則不僅影響項(xiàng)目正常建設(shè)，還會(huì)造成巨大損失。因此，從施工單位的角度講，應(yīng)充分考慮工程所在地區(qū)實(shí)際情況，保證安全工作預(yù)見性，同時(shí)在持續(xù)管理工作中，注意創(chuàng)新性，根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)對管理工作進(jìn)行優(yōu)化。此外，還應(yīng)重視安全預(yù)防，只有掌控安全，才能對成本和進(jìn)度進(jìn)行有效控制。通過全面的安全監(jiān)理，能減少人員傷亡及財(cái)產(chǎn)的損失，除了可以推動(dòng)水利事業(yè)持續(xù)發(fā)展，還能進(jìn)一步提高工程監(jiān)理整體水平。實(shí)際參與到水庫建設(shè)的全部人員，都應(yīng)取得國家資格證書，同時(shí)項(xiàng)目部要做好人員安全教育，提高其安全意識(shí)和業(yè)務(wù)水平[4]。

3.5.2 流程管理

對導(dǎo)流洞的進(jìn)口和出口及圍堰進(jìn)行填筑與加固；在汛期到來前必須完成土石方工程，并采取有效措施對邊坡進(jìn)行支護(hù)；對導(dǎo)流洞出口處河道進(jìn)行排瘀疏浚，并輔以必要的邊坡開挖和排水設(shè)施建設(shè)。在對導(dǎo)流洞進(jìn)行施工時(shí)，由于地質(zhì)方面的問題，部分段落容易產(chǎn)生垮塌，對此，通過多方勘察與研究，制定以下處理方案：將鋼支撐之間的距離從1.0m加密至0.5m；對于垮塌較為嚴(yán)重的位置，應(yīng)先使用鋼管進(jìn)行支撐，再完成加密、掛網(wǎng)和噴錨。

3.5.3 檢查管理

對于水庫工程的布局和施工而言，除了要滿足圖紙各項(xiàng)要求，還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場和周邊實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在工程的后期，應(yīng)明確施工過程中的安全管理關(guān)鍵點(diǎn)，將現(xiàn)行管理規(guī)定中的所有準(zhǔn)則及辦法及時(shí)告知給施工和管理人員，同時(shí)明確施工單位必須履行的職責(zé)，在正式開工之前，應(yīng)按照現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范做好技術(shù)和安全交底。在水庫項(xiàng)目中，應(yīng)確定施工過程中安全管理的關(guān)鍵點(diǎn)，同時(shí)使施工人員也能正確的認(rèn)識(shí)，對所有安全管理人員進(jìn)行檢查，確認(rèn)其能否滿足實(shí)際的工作要求。此外，從施工單位角度講，還應(yīng)做好相關(guān)資料的收集與整理，這是進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)與施工的重要基礎(chǔ)，在施工和管理工作中都具有不可替代的作用，應(yīng)引起相關(guān)人員的高度重視。

4 結(jié)束語

在全新的建設(shè)與發(fā)展形勢下，水利工程總體規(guī)模日益擴(kuò)大，根據(jù)水利工程整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行布局設(shè)計(jì)和優(yōu)化，做好樞紐布局，充分體現(xiàn)行業(yè)建設(shè)和發(fā)展的高效化、標(biāo)準(zhǔn)化及優(yōu)質(zhì)化。對于施工單位，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，結(jié)合相關(guān)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，制定合理可行的總體方案，并在實(shí)際情況予以充分貫徹執(zhí)行，達(dá)到預(yù)期的建筑目標(biāo)。