過水灣水庫壩頂交通橋施工方案

徐凱

(貴州黔水工程監(jiān)理有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550002)

1 工程概況

過水灣水庫位于思南縣寬坪鄉(xiāng)水田灣寨，距思南縣城約56 km、距寬坪鄉(xiāng)4 km，水庫工程任務(wù)為灌溉、供水兼有發(fā)電功能。灌區(qū)范圍主要是寬坪鄉(xiāng)、亭子壩鄉(xiāng)、胡家灣鄉(xiāng)、許家壩鎮(zhèn)、張家寨鎮(zhèn)、楓蕓鄉(xiāng)。供水主要為6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)及灌區(qū)沿線農(nóng)村提供水源。

水庫大壩位于楊家河中下游水田灣村約1 km河段段，壩型為C15常態(tài)混凝土單曲拱壩。大壩樞紐由水庫大壩、壩頂溢流表孔、放空底孔、發(fā)電取水埋管、發(fā)電廠房等主要建筑物組成。

水庫規(guī)模為中型，工程等別為Ⅲ等，興利庫容777萬m3，總庫容為1 200萬m3。水庫正常蓄水位678.00 m，死水位662.00 m，壩頂高程681.00 m，采用C15常態(tài)混凝土單曲拱壩，最大壩高50.00 m，壩頂寬5.00 m，最大壩底寬17.70 m，壩頂長度183.80 m。壩基置于弱風(fēng)化基巖中、下部,建基面最低高程631.00 m，中心線方位角為NE49.00°，左岸頂拱半徑95 m，右岸頂拱半徑100 m。

溢流表孔位于壩頂中部靠右，采用閘門控制溢流，壩頂表孔前緣凈寬18 m，堰頂高程為670 m，分3孔，分別設(shè)6 m×8 m弧形鋼閘門，采用挑流消能。最大下泄流量為1 070 m3/s。

放空底孔靠溢流壩左側(cè)布置，進口高程為650.00 m，進口斷面為2.50 m×3.00 m(寬×高)，出口設(shè)置弧形工作閘門，出口斷面為2.50 m×2.50 m(寬×高)。底孔全長33.91 m，其中進口段長7.45 m，孔身段長16.64 m，壓坡段長2.50 m，出口段長9.82 m。

壓力鋼管布置在大壩樁號0+118.81 m處，管徑1.90 m，管口底部高程654.75 m，壓力鋼管樁號0+013.01 m出設(shè)環(huán)境水支管(DN300),灌溉放水管位于樁號0+187.00 m處，設(shè)置有末端錐形閥，通過岔管引水至發(fā)電廠房，蝶閥控制發(fā)電引水流量。

主廠房為地面式廠房，電站裝機臺數(shù)為2臺，單機容量600 kW，年發(fā)電量為373.20萬kW·h。安裝間高程為647.80 m，采用臥式機組，水輪機安裝高程642.30 m，主廠房尺寸為(長×寬×高)32.24 m×12.70 m×22.20 m。其中安裝間長8.87 m，機組間距10.00 m，副廠房布置于主廠房后，尺寸(長×寬×高)25.78 m×7.32 m×5.50 m。

壩頂交通橋分為5跨，其中溢洪道頂部有3跨(凈寬6 m)，壩頂與表孔連接左、右各1跨(最大凈跨為13.63 m)，交通橋單梁高為1.20 m、寬為0.60 m，最長的梁體(13.63 m)單重約25 t。

2 施工方案的比選

對溢洪道上部3跨交通橋的施工，因在溢洪道的挑流段上部，可直接將挑流段作為腳手架的支撐區(qū)域，因此采用了常規(guī)的“搭設(shè)鋼管腳手架支撐+現(xiàn)澆”的方式進行施工。本項目的最大施工難點在于溢洪道左、右兩端與壩頂連接梁的施工，對此，參建各方共同擬定了以下幾種施工方案進行了比選：

壩頂交通橋的平面布置如圖1所示。

圖1 大壩壩頂交通橋圖

2.1 從下部“搭設(shè)鋼管腳手架支撐+現(xiàn)澆”的方案

該方案在現(xiàn)場存在較多的問題導(dǎo)致實施難度很大，左跨連接梁下部是底孔出口弧門啟閉機室，影響腳手架的搭設(shè)；右跨連接梁下部在施工期還未施工護坦，很多上游原圍堰沖積下來的淤渣，很難找到腳手架的支撐點。因此，此方案可行性被否定。

2.2 采用“場內(nèi)預(yù)制、汽車吊吊裝”的方案

該方案相對施工方便，但由于左、右兩跨下游側(cè)的梁重量約25 t，要想吊裝，必須考慮50 t以上的汽車吊才能實施。經(jīng)與吊車租賃方聯(lián)系，得知50 t汽車吊支腿全部門伸開后長度約7 m，現(xiàn)場壩頂最大寬度僅為5 m，不能滿足汽車吊作業(yè)的工作面，因此，本方案也被否定。

2.3 采用“貝雷架反吊+現(xiàn)澆”的方案

筆者在原參與的工程施工單位采用過，即采用若干貝雷架連接成一體跨于橋上部，貝雷架下焊接若干鋼筋吊住形成一個工作平臺，將梁底模安裝于工作平臺上，再制作鋼筋、澆筑混凝土。但相對安全風(fēng)險較大，主要表現(xiàn)在：施工前必須復(fù)核貝雷架、吊拉鋼筋的荷載能否滿足要求；在澆筑混凝土過程中必須控制入倉強度；澆筑混凝土過程中必須采用測量儀器觀察貝雷架的撓度變化。經(jīng)過討論，由于現(xiàn)場施工單位未實施過，安全風(fēng)險不可控，因此，只能否定方案。

2.4 采用“預(yù)制+移動龍門架吊裝”的方案

先將梁在壩頂上預(yù)制完成，龍門架采用“工”字鋼焊接組裝而成，龍門架下部焊接一支座，支座下部有可移動的滾，龍門架上部掛手拉葫蘆，龍門架共制作2個。經(jīng)過討論，結(jié)合現(xiàn)場條件一致認為方案可行，決定采用方案進行施工。

3 施工過程

因大壩上壩公路在左岸，為了便于施工，預(yù)制梁的場地選擇在左岸壩頂，吊裝也先實施左岸的連接橋。待2個龍門架制作完成后，先將梁由兩端吊起，然后緩慢移動梁一側(cè)通過左岸閘墩到安裝臺口，另外一側(cè)配合移動到壩頂預(yù)留臺口位置，到達設(shè)計位置后，緩慢將梁下放到臺口內(nèi)就位。以此類推，依次將左岸連接橋的3根梁安放于臺口后，再綁扎橋面鋼筋澆筑混凝土。

待中間跨溢洪道3孔的交通橋澆筑完成形成施工通道后，再吊裝右岸連接橋的3根梁，再施工橋面混凝土。

4 結(jié)語

過水灣壩頂交通橋的施工，在確保安全的前提下很順利的實施完成，是參建各方集思廣益的成果。通過過水灣壩頂交通橋的施工，為后續(xù)類似項目特別是中小型水利工程再遇到此類設(shè)計方案的施工又提供了一個可選方案，很有借鑒經(jīng)驗和參考價值。