(一)工程概况

　　1、工程特性与功能

　　导流明渠截流是拦断明渠，修筑三期上下游土石围堰工程，并在其保护下浇筑三期碾压砼围堰。在碾压砼围堰和下游土石围堰建成后，进行右岸电站厂房及大坝施工，江水从泄洪坝段的导流底孔和永久深孔宣泄。它是二、三期工程衔接的关键性控制项目，也是三峡工程建设的技术难题之一，其成败直接影响三峡工程的总工期，以及施工期枢纽的蓄水、通航、发电。该工程的技术难点在于截流和防渗墙的施工，其截流落差、流量和流速等水力学指标高，防渗施工工期短、强度极高。

　　2、导流明渠截流

　　导流明渠截流采用双戗堤双向(下游单向)立堵截流方式。上下游戗堤共同承担落差，其中上游戗堤承担约2/3落差，下游承担约1/3落差。截流合拢时段选在2002年11月下半月，设计截流流量为10300m3/s(相当于11月下半月20%最大日平均流量)。上、下游截流龙口宽分别为150m和140m，龙口部位均设置垫底加糙拦石坎。相应设计截流流量时截流总落差4.11m；龙口最大平均流速上戗为5.14m/s，下戗4.01m/s；最大单宽能量上戗为146.89t.m/s.m，下戗71.01t.m/s.m。合拢按3~5天考虑，最大日抛投量上戗为4.76万m3，下戗为4.87万m3(考虑20%流失量)。导流明渠截流与同类工程相比其综合水力学指标高、单堤头抛投强度高，且需双戗分担落差、戗堤进占配合难度大，还需考虑长江通航条件。其截流总体难度在世界截流史上十分罕见。

　　3、三期上游土石围堰

　　系枯水围堰，为Ⅳ级临时建筑物，设计洪水标准为4月份实测流量最大值17600m3/s(1877～1990年资料)。围堰呈直线布置，位于坝轴线上游340~270m，轴线全长约427m。堰顶高程为83.0m，顶宽15m。防渗采用单排高压喷射灌浆上接土工合成材料心墙形式，高喷墙顶高程为72.0m，墙厚0.8m，最大深度为35.5m，其上接土工合成材料心墙至高程82.0m，其下设帷幕灌浆钻灌至岩体透水率q≤50Lu为止。运行期仅4个月，至2003年4月底。

　　4、三期下游土石围堰

　　系全年挡水围堰，按Ⅲ级临时建筑物设计，设计洪水标准按2%频率确定，相应设计流量79000m3/s。围堰呈折线布置，位于坝轴线下游890 m～595m，轴线全长约447.5m。堰顶高程81.5m，顶宽15m。采用双排高压喷射灌浆上接土工合成材料心墙的防渗形式，高喷墙顶高程69.0m，墙厚1m，高喷墙最大深度为28m，其上土工合成材料心墙至高程79.0m，对基础透水岩体及右岸坡透水带采取防渗帷幕灌浆处理。运行期较长，从2003年1月至2007年。

　　(二)主要工程量与施工安排

　　1、主要工程量

　　上、下游围堰设计填筑总量为311万m3，其中上游147万m3，下游164万m3。上游截流戗堤填筑量为36万m3(非龙口段22万m3，龙口段14万m3)，下游截流戗堤为42万m3(非龙口段26万m3，龙口段16万m3)。上、下游围堰设计高喷墙总量为20090m2，其中：上游10200m2，墙体厚度0.8m，下游9890m2，墙体厚度1.0m；帷幕灌浆为3000m，其中：上游围堰2000m，下游围堰1000m。

　　2、控制性工期

　　2002年8月陆续开始各项施工准备工作；

　　2002年11月1日，三期上、下游土石围堰截流戗堤开始进占，导流明渠断航，11月12日形成截流龙口；

　　2002年11月下半月，根据水情预报情况用3~5天实现龙口合拢，导流明渠完成截流；

　　2002年12月20日，三期上、下游土石围堰闭气；

　　2002年12月31日，基坑抽水至高程58.0m；

　　2003年1月7日，基坑抽水至高程50.0m；

　　2003年1月15日，基坑抽干；

　　2003年1月31日，三期上、下游土石围堰完工。

　　3、招投标情况

　　本工程采用公开招投标方式，发包人于7月18日与承包人签订了施工承包合同，合同总金额1.4亿元。施工单位为中国葛洲坝水利水电工程集团有限公司(其中下游围堰填筑分包给武警水电部队三峡工程指挥部)。监理单位为长江三峡技术经济发展有限公司厂坝监理部。

　　(三)施工难点及主要施工方案

　　本工程的难点主要在于截流与防渗墙及帷幕灌浆施工。

　　1、降低导流明渠截流难度的主要措施

　　⑴二期上下游围堰水下拆除至设计断面以满足分流条件：在截流流量相同的情况下，河道截流的难度通常决定于分流条件。三峡工程导流明渠截流的分流建筑物是左岸泄洪坝段设置的22个导流底孔。二期上、下游土石围堰水下拆除能否达到设计高程与宽度将极大影响导流底孔的分流能力，因此，导流明渠截流进占前，二期上、下游土石围堰水下需拆除至设计断面，以满足分流条件要求。目前二期围堰水下拆除进展顺利，10月15日底孔分流比已达28%。

　　⑵上下游围堰截流戗堤龙口段均设置加糙拦石坎：水工模型试验表明，在上游戗堤龙口段下游侧设置6排单个重25吨的钢架石笼形成拦石坎，提高抛投块体的稳定性效果明显，可大大减少合拢抛投材料的流失量。因此，上游戗堤龙口段设置钢架石笼，下游戗堤龙口段设置合金钢网石兜。由于导流底孔在2002年9月份提前分流，故安排在2002年9月下旬至10月下旬，当坝址流量小于20000m3/s时，下游采用底开驳直接抛投，上游设定位船定点吊抛。上下游加糙施工已于10月16日顺利完成。

　　⑶抛投特大石串、混凝土四面体串和铅丝笼(串)，以提高截流块体稳定性：导流明渠截流戗堤龙口段进占过程中，可发挥三峡工程的特大型施工设备能力，在上游抛投特大石串及混凝土四面体串，在下游抛投铅丝笼(串)，提高截流块体的稳定性。

　　⑷精心组织施工，充分发挥双戗分担落差的作用：双戗堤立堵截流的优越性在于两个戗堤分担截流落差，减小截流合拢难度。导流明渠上下游戗堤基础均为弱风化岩基，合拢进占不会造成对基岩的冲刷，只要合理控制上下游戗堤口门宽度，可以充分发挥两戗堤分担截流落差的作用。在截流施工过程中，通过精心组织控制上下游戗堤进占长度和口门宽度，使两戗堤口门落差在设计指标之内，以达到上下游戗堤分担落差、降低截流难度的目的。

　　⑸上游左岸设截流基地，创造双向进占条件：导流明渠左岸为混凝土纵向围堰，边坡直陡、光滑，而且该侧流速最大，又缺乏陆地交通通道，因此考虑在上游设截流基地，备料约6万m3,为截流困难段施工创造双向进占的条件。模型试验表明，该基地的设置对导流底孔分流没有影响。曾考虑搭设浮桥连接左右岸作为交通，由于代价太高而没有采用。

　　⑹加强水文水情预报及跟踪试验和计算：对于导流明渠截流而言，要作出正确地决策判断，必须依靠科学的手段。提高水文水情预报的精度对科学决策起重要的作用，同时应将水力学跟踪计算和水工模型跟踪试验和原型水文观测相结合，做到互为补充，提高决策的科学性。

　　2、防渗墙及灌浆帷幕施工

　　⑴施工方案：为保证工程质量和进度，拟采用振孔高喷法为主、辅以常规钻孔高喷法组织施工、自凝灰浆和钻喷一体化法为技术筹备的方案。防渗墙体内插入灌浆管，进行自上而下分段钻灌施工灌浆帷幕。

　　⑵施工进度及强度:根据三期截流及土石围堰堰体总施工进度安排,上、下游围堰均于2002年11月10日提交右岸非龙口段约100m长度的防渗施工平台。高喷施工准备工作及先导孔施工于11月5日开始进行,11月10日正式开始高喷施工，随围堰填筑由右至左逐步推进，12月中旬完工。墙下帷幕在高喷墙达50%强度后开始施工，上、下游帷幕计划均于11月15日开始施工，12月20日完成。依据三期土石围堰防渗工程施工进度计划，上游围堰施工高峰期平均日施工强度约450m2；下游围堰施工高峰期平均日施工强度约630m2。上、下游围堰墙下帷幕日最大施工强度进尺分别约为100m和70m。

　　(四)施工准备工作

　　导流明渠截流与三期土石围堰工程招投标工作完成、工程承包合同签订后，参建各方积极完善组织机构、落实任务、明确目标，各项准备工作进展顺利。

　　1、截流及围堰备料

　　三期围堰填筑总量311万m3，设计取综合备料系数1.5计，总共需备料470万m3。

　　备料工作早在2000年开始陆续利用右岸前期施工项目(包括右岸场平和厂坝提前开挖项目、进水口明挖和洞挖项目、茅坪溪防护大坝项目取料场等)开挖料进行导流明渠截流和三期土石围堰备料，至2002年10月上旬总备料量约450万m3。根据料源平衡情况，考虑风化砂山包储备料场，已基本满足要求。

　　2、土石方设备落实、到位情况

　　截流设计共需各类设备309台套，目前已落实376台套，其中上游土石方设备计划到位161台套(其中自卸汽车128台、装载容量5416m3)，实际落实、到位206台套(其中自卸汽车155台、装载容量5448m3)；下游土石方设备计划到位148台套(其中自卸汽车110台、装载容量4360m3)，实际落实、到位170台套(其中自卸汽车140台、装载容量4600m3)，均已满足截流施工所需设备容量。

　　3、道路、场地及临时码头

　　上游场内道路已于9月初形成，各料场基本具备环形通道；

　　上游截流大道于9月16日开始施工，10月8日完工，路面宽33米；

　　下游料场道路、截流大道于9月23日开始施工，10月8日完工，其中截流大道路面宽35米；上下游回车场等场地已完成清理平整，并开始停放入场施工设备；上游截流临时码头已于9月初形成并投入运行。

　　4、砼纵向围堰上纵头爆破拆除

　　9月14日爆破试验成功(端部15米)，经评定后进行正式爆破；

　　9月25日正式爆破(55米)，爆破效果良好，保留体完整，爆破残渣基本未落入江中，拟作为截流备料；爆破监测结果表明，对大坝安全未造成影响。

　　5、加糙拦石坎施工

　　9月15日进行了下游加糙拦石坎网石兜底开驳实船抛投试验，9月20日正式抛投，10月14日已完成抛投任务，共抛投6514m3(设计6000m3)。

　　上游加糙拦石坎施工钢架石笼加工和石料装填于9月底前完成，10月6日布设定位船并正式抛投，10月16日已完成346个(设计318个)石笼抛投任务。

　　6、防渗施工准备

　　⑴防渗工艺试验：三期土石围堰高喷防渗板墙现场试验分为四个项目：①振孔高喷；②常规高喷；③自凝灰浆；④钻喷一体化，8月11日组织专家审查试验方案，8月15日开始试验，9月15日现场工作基本结束，项目监理部对试验全过程进行了旁站监理。9月22日施工单位组织了专家评审会，根据专家评审意见，并补充部分试验后，9月28日提交了正式试验报告和施工方案报告。

　　⑵防渗施工设备落实情况：施工单位正在落实上下游防渗施工设备，目前已落实振孔高喷工艺设备3套，常规高喷工艺设备5套，液压抓斗4台。计划从10月15日起陆续进场拼装、调试，11月10日正式开始施工。

　　7、截流预案

　　考虑到导流明渠截流设计流量10300m3/s约相当于11月下半月20%最大日平均流量，截流过程中及截流后超过设计流量的风险较大，在前期工作中已进行了大流量截流的水工模型试验，在投标书中承包人亦考虑了超过设计流量截流预案。截流戗堤备料按流量为12200m3/s(此时上游戗堤顶高程74米)进行了校核，可满足相应抛投料数量及粒径要求。为降低截流风险，施工单位已开始制作30t加铁砼四面体(比重可达3.25)30～50块。

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