淺談高海拔峽谷地區閘壩工程施工導流方式選擇

宋偉偉 翟一

摘 要：閘壩工程通常以分期導流施工為主，但高海拔峽谷地區有效施工時間短、地形相對狹小，分期導流方式會帶來施工作業面窄、施工連續性差的問題，施工導流方式的選擇應綜合各種因素后確定。本文以木里河上通壩水電站為例，對高海拔峽谷地區閘壩工程施工導流方式的選擇進行探討分析。

關鍵詞：閘壩工程;高原峽谷;施工導流;隧洞導流;分期

導流

1、工程概況

木里河上通壩引水式電站，主要由首部樞紐、引水系統、廠區建筑物等組成。首部樞紐由擋、泄水建筑物和取水建筑物組成，各建筑物均為混凝土結構，基礎采用振沖碎石樁加固并采用混凝土防滲墻防滲，兩岸壩肩采用帷幕灌漿防止繞壩滲漏。首部樞紐擋、泄水建筑物為混凝土閘壩，壩頂全長為132.12m，最大壩高26.7m。取水口布置在右岸，引水隧洞長21.75km，電站裝機3臺，單機容量80MW，總裝機容量240MW，電站計劃總工期51個月。工程建設控制工期的關鍵線路是引水隧洞工程的施工。工程施工區海拔在3100m以上，冬季存在低溫季節施工問題。

2 、施工導流方式選擇[1-2]

可研批復的閘壩工程施工采用分期導流的方式，分四枯施工，施工時段為11月～次年5月。進入招標階段，考慮開工時間的不確定性，基礎處理復雜、工期保證程度低和施工連續性差、人員設備窩工等不利因素，重新對分期導流和隧洞導流兩種方式進行對比論證。

2.1分期導流方式

分兩期進行施工，一期圍右岸，由左岸拓寬后的河床過流，二期圍左岸，由右岸沖砂泄洪閘過流。

一期：第一年11月～第二年5月圍右岸泄洪閘、沖沙閘、右岸接頭壩段和取水建筑物，由經拓寬的左岸明渠過流。5月底拆除一期圍堰，汛期原河床過流。第二年11月～第三年5月恢復一期圍堰，繼續施工剩余項目。

二期：第三年11月～第四年5月圍左岸非溢流壩段，由右岸已建的2孔泄洪閘過流，并于第四年6月底施工完成。

2.2隧洞導流方式

導流隧洞布置于左岸，洞身段全長365.59m，城門洞型（4.5 m×5.3 m），進口高程為3124.00m，出口高程3122.00m，隧洞縱坡i=0.54%。隧洞洞身通過地層為ηγβ4層二長花崗巖及T2s層板巖夾石英砂巖，圍巖類別以Ⅲ～Ⅳ為主。

一枯，第一年11月～5月，進行導流隧洞施工。

二枯，第一年11月～第二年5月，由左岸導流隧洞過流，一次攔斷河床。本枯主要完成基礎處理項目，并進行部分混凝土澆筑施工。三汛，不施工。

三枯，第二年11月～第三年5月，仍由左岸導流隧洞過流，恢復二枯圍堰，繼續進行首部樞紐施工，于4月底基本完建，6月底前完成導流隧洞封堵。

從表1可以看出：

（1）對發電工期的影響：兩種導流方式對發電期均沒有影響，按正常工期安排，均可在第四年6月底完成主體工程的施工。

（2）臨建設施規模的要求：隧洞導流方式高峰澆筑強度相對較高，但持續時間僅1個月，兩種方式對施工臨建設施規模的配置要求沒有本質區別。

（3）施工的連續性：隧洞導流方式，基礎處理和閘室澆筑均可連續施工完畢，不必二次進場，人員設備的利用率高。分期方式，上述項目均需分二次完成，中間間斷約1年，設備和人員重復進場、利用率低，窩工現象突出。

（4）施工難易程度：隧洞導流方式，施工作業場面大、容易展開，施工程序相對簡單，施工干擾小。分期導流方式，施工場面小、不容易展開，程序多、施工干擾大。

（5）導流工程投資：隧洞導流方式投資約為1713.66萬元，分期方式投資約為1476.66萬元，相差約237萬元。

（6）施工風險性分析：分期導流要求必須在三個枯期內完成施工，相對比較緊張，一旦形成四枯的施工局面，可能推遲發電工期。而隧洞導流方式，其導流隧洞的施工工期相對充裕，可推遲至第二年3月～10月期間施工，具有一定的彈性，可以應對開工推遲的情形。

綜上所述，木里河上通壩水電站首部樞紐施工導流最終選擇隧洞導流方式。

2.3實施效果

（1）閘壩工程實際于第一年3月具備開工條件，汛期進行導流隧洞的施工，11月成功截流，隧洞導流方式較好地切合了實際施工需要。

（2）第一年12月開始，于第二年5月底連續完成全部碎石樁和防滲墻的施工，避免了人員的重復進場，沒有窩工現象。

（3）閘壩工程從第一年3月開始，因各種原因于第5年5月底混凝土基本澆筑完成，歷經約5個枯期，其中高海拔導致的工效低、有效施工時間短是工期延長的

主要因素之一。若采用分期導流方式，將利用永久建筑物過流，閘壩澆筑時間和閘門安裝時間還將延長，窩工現象更為突出。而隧洞導流方式利用臨時隧洞單獨過流，對永久建筑物施工沒有影響，更有利于施工全面展開和連續作業。

3、結語

實踐證明，本工程首部樞紐閘壩工程的施工選擇隧洞導流方式是切合實際的。在高海拔峽谷地區低閘壩的施工中，導流方式的選擇應充分考慮人員設備工效低、有效施工時間短、地形相對狹小這些客觀因素。在導流費用增加不多的情況下采用隧洞導流方式，有利于施工作業和工期保證。

參考文獻

[1] NB/T 35041-2014，水電工程施工導流設計規范. 北京：國家能源局，2014.

[2] DL/T 5397-2007，水電工程施工組織設計規范. 北京：中華人民共和國國家發展和改革委員會，2007.