龍背灣水電站導(dǎo)流洞封堵施工技術(shù)

摘 要：導(dǎo)流洞下閘蓄水是水電站工程建設(shè)的一個(gè)重要的里程，而導(dǎo)流洞封堵是大壩下閘蓄水后，緊接著進(jìn)行的一項(xiàng)非常關(guān)鍵的工作，導(dǎo)流洞能否按期安全封堵直接關(guān)系到工程發(fā)揮的效益問題及工程下游的安全，其責(zé)任重大，必須確保萬(wàn)無(wú)一失，因此導(dǎo)流洞封堵施工方案和施工管理就顯得極其重要。 本文總結(jié)了湖北十堰龍背灣水電站導(dǎo)流洞封堵施工過(guò)程中的施工方案及方法，對(duì)類似工程及隧洞的封堵技術(shù)起到一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)流洞；封堵；施工；灌漿

1 工程概況

龍背灣水電站導(dǎo)流洞位于大壩上游左岸，軸線全長(zhǎng)655.56m，平面上直線布置，進(jìn)口底板高程為393.00m，出口底板高程為389.00m。導(dǎo)流隧洞封堵閘門為平板鋼閘門，重132t，封堵閘門強(qiáng)度設(shè)計(jì)水位為488m，設(shè)計(jì)擋水水頭為95m。

導(dǎo)流洞斷面型式為圓拱直墻城門洞形，洞身采用鋼筋混凝土全斷面襯砌，襯砌厚度80cm，過(guò)水?dāng)嗝娉叽鐬?m×10m（寬×高）。導(dǎo)流洞封堵堵頭長(zhǎng)度35m，堵頭上游端距閘門119m，堵頭下游端距導(dǎo)流洞出口436m。導(dǎo)流洞封堵堵頭共35m長(zhǎng)，分為三段，第一段長(zhǎng)7m，第二段長(zhǎng)14m，第三段長(zhǎng)14m。

2 導(dǎo)流洞封堵總體程序安排

導(dǎo)流洞封堵施工工序?yàn)椋洪T槽檢查→下閘→閘門堵漏→導(dǎo)流洞出口進(jìn)洞道路填筑→封堵段混凝土施工→拱頂回填灌漿→封堵段圍巖固結(jié)灌漿→堵頭接觸及接縫灌漿。

3 施工方法

3.1 門槽檢查

根據(jù)下閘蓄水時(shí)間安排提前檢查水上部分的閘門槽和底檻有無(wú)雜物堵塞，確保閘門啟閉自由，對(duì)水下兩側(cè)閘門槽和底檻采用

無(wú)縫鋼管通高壓風(fēng)進(jìn)行反復(fù)沖洗，以使石塊、泥沙等雜物隨水流

帶走。沖洗的范圍不小于閘槽中心線上游2m范圍，自上游向下

游連續(xù)進(jìn)行沖洗。門槽檢查完畢后將閘門鎖定在閘槽內(nèi)待命下

閘。

3.2下閘

提前根據(jù)閘門高度、閘門底檻高程推算出閘門下到位時(shí)的高程，在閘門頂兩側(cè)端焊接標(biāo)示閘門下到位是的標(biāo)桿，標(biāo)示出閘門底部距離底檻的距離。

下閘令下達(dá)后，將閘門提升約50cm取掉拉桿鎖定梁，開始下落閘門。在閘門下落過(guò)程中不斷向P型橡膠水封與不銹鋼水封座的接觸面處澆水潤(rùn)滑，并通過(guò)觀察不同時(shí)刻標(biāo)桿刻度來(lái)檢查啟閉設(shè)備左右兩側(cè)是否同步并及時(shí)予以調(diào)節(jié)。

當(dāng)閘門入水后，下落至距離底檻50cm時(shí)，閘門靜置5分鐘，再提起50cm，然后再下落，以便水流將閘門底檻部位沖涮干凈，然后將閘門下落到底。

3.3 堵漏及進(jìn)洞道路修筑

確認(rèn)閘門落至底部并觀察導(dǎo)流洞下游漏水情況后，將事先準(zhǔn)備好的500個(gè)粘土袋和一些棉被，拋投至閘門上游部位。提前在導(dǎo)流洞出口附近備足硬化道路所需的填筑石料，下閘成功后盡快搶修通進(jìn)入導(dǎo)流洞的道路，以便完成下一步的各項(xiàng)工作。

3.4 臨時(shí)排水管安裝

為確保干地施工及堵頭施工期安全，施工排水設(shè)計(jì)采用2根Φ300mm的排水鋼管及30cm厚1.5m高的混凝土擋水圍堰。排水管進(jìn)口底部距離底板距離30cm。圍堰兼作堵頭混凝土上游模板。下閘后的實(shí)測(cè)閘門及拱頂滲水量約10L/s。澆筑第二節(jié)堵頭時(shí)僅保留了一根Φ300mm排水管通至堵頭下游，其余排水管關(guān)閉管末端安裝閘閥后，澆筑在第二段堵頭內(nèi)。第二節(jié)堵頭廊道內(nèi)設(shè)有1.2m×1.2m×3.4m（長(zhǎng)×寬×深）的閥門井。

3.5 止水槽開挖及止水安裝

第一段堵頭內(nèi)設(shè)計(jì)有一道環(huán)形布置的銅止水，需要在襯砌混凝土上鑿槽埋設(shè)。底板止水槽采用液壓破碎錘進(jìn)行開挖，側(cè)墻及頂拱的止水槽采用墻鋸切割配合電錘根據(jù)分層澆筑高度提前進(jìn)行開鑿。銅止水為W型，展開寬度750mm。止水槽開挖尺寸為寬40cm、深30cm的矩形。銅止水在澆筑堵頭混凝土前兩天采用微膨脹混凝土預(yù)埋。

3.6 老混凝土面鑿毛

封堵段老混凝土接觸面鑿毛采用電錘進(jìn)行施工。先進(jìn)行第一、第二段的底板和邊墻部分的錨桿造孔和鑿毛，然后與混凝土施工穿插作業(yè)，采用Φ50鋼管搭設(shè)簡(jiǎn)易腳手架作為施工平臺(tái)。

3.7 錨桿施工

堵頭范圍內(nèi)布設(shè)有徑向系統(tǒng)錨桿（Φ25，L=3.0m，排距3.0m，梅花型布置），每個(gè)斷面12根，共12排，144根錨桿。錨桿為砂漿錨桿。錨桿孔深2m，鉆混凝土0.8m，鉆巖石1.2m，錨桿外露1m。

錨桿造孔采用人工手持YT28氣腿式風(fēng)鉆造孔，鉆桿長(zhǎng)2.5m，鉆頭直徑Φ42mm，鉆孔直徑48mm。

錨桿安裝采用先注漿后插錨桿的工藝施工，注漿機(jī)注漿，拱頂錨桿采用水泥錨桿卷式錨固劑錨固，孔口用鐵楔楔緊。

3.8 灌漿管路安裝

為了節(jié)省工期，灌漿采用埋管法施工。每倉(cāng)混凝土澆筑前，按設(shè)計(jì)圖紙要求安裝回填、固結(jié)、接觸及接縫灌漿管路。拱頂回填灌漿排氣槽采用白鐵皮制作，固定在原襯砌混凝土拱頂部位。

回填灌漿、接觸及接縫灌漿的出漿盒采用簡(jiǎn)易裝置，現(xiàn)場(chǎng)制作，即在先澆筑混凝土上采用手風(fēng)鉆鉆孔，孔深10cm，孔內(nèi)插入用無(wú)縫鋼管制作的三通進(jìn)漿管，孔口通過(guò)2mm厚鋼板蓋板封閉，防止混凝土堵塞出漿口。蓋板與進(jìn)漿管采用焊接連接。灌漿管路均通過(guò)在混凝土面鉆孔插設(shè)鋼筋固定牢固。

各灌區(qū)周圍采用1.5mm厚、25cm寬的鍍鋅鐵皮止?jié){片封閉。

3.9 冷卻水管安裝

第一段堵頭（7m長(zhǎng)）內(nèi)布設(shè)有冷卻水管，冷卻水管采用DN25鍍鋅鋼管，順?biāo)鞣较蛏咝尾荚O(shè)。共布置4層，層間間距2.0m，水平間距1.3m（最頂層為1.2m），周邊間距0.75m（最頂層為0.8m）。

冷卻水管進(jìn)出口引入下游廊道內(nèi)，進(jìn)行一、二期通水冷卻。

鋼管提前制作，澆筑混凝土前提前預(yù)埋，采用鋼管架等固定。冷卻水管人工現(xiàn)場(chǎng)采用配套彎頭及接頭連接，接頭部位纏繞生膠帶密封。

3.10 監(jiān)測(cè)儀器埋設(shè)

導(dǎo)流洞封堵堵頭內(nèi)埋設(shè)的臨時(shí)監(jiān)測(cè)儀器型號(hào)及數(shù)量詳見

表1。

表1 導(dǎo)流洞堵頭埋設(shè)儀器表

測(cè)縫計(jì)、位錯(cuò)計(jì)在混凝土澆筑前按設(shè)計(jì)圖紙要求提前安裝，溫度計(jì)在混凝土澆筑至埋設(shè)高程時(shí)實(shí)時(shí)進(jìn)行安裝。

3.11 混凝土澆筑

堵頭采用泵送混凝土澆筑，混凝土泵布置在導(dǎo)流洞內(nèi)，堵頭下游10～20m處，型號(hào)為60m3/h柴油拖泵。

堵頭擋頭模板主要采用3015及1015組合鋼模板，邊緣采用木模板補(bǔ)缺。第一段堵頭上游模板不予拆除。

堵頭混凝土分段分層進(jìn)行澆筑。第一段堵頭分三層澆筑，分層厚度自底向上依次為4m、4m、2m。第二、第三段分四層澆筑，分層厚度自底向上依次為2m、2m、4m和2m。

第二、三段堵頭采用薄層（1.5～2.5m）間歇施工，間歇時(shí)間6～9天。第二、第三段堵頭第一層澆筑高度按廊道底部鋼筋安裝高程控制，第二層澆筑高度按廊道底板高程控制。

混凝土澆筑采用平鋪法澆筑，每層鋪料30cm厚，人工平倉(cāng)，采用Φ70插入式振搗器振搗密實(shí)，止水、鋼筋及模板附件采用Φ50插入式振搗器振搗。水平施工縫采用人工鑿毛與高壓水槍沖毛相結(jié)合的方式處理。

澆筑到拱頂部位人工無(wú)法振搗時(shí)，將堵頭頂部模板全部封閉，用泵送壓力盡可能向倉(cāng)內(nèi)打料，盡量充填拱頂部位空間，直至無(wú)法泵送為止?；炷琳駬v的鋼管架施工平臺(tái)在澆筑過(guò)程中無(wú)法拆除。

3.12 灌漿施工

堵頭頂拱120°范圍內(nèi)進(jìn)行回填灌漿，回填灌漿壓力0.3MPa。

堵頭圍巖固結(jié)灌漿孔入巖深度6.0m，排距3m，梅花型布置，每個(gè)斷面呈放射狀對(duì)稱布設(shè)有12個(gè)灌漿孔。固結(jié)灌漿共13排，156個(gè)孔，鉆孔總延米數(shù)1061m。固結(jié)灌漿壓力0.8Mpa。

堵頭拱頂及邊墻范圍進(jìn)行接觸灌漿，接觸灌漿溫度16℃，接觸灌漿壓力采用0.3～0.5Mpa。

回填及接觸灌漿采用水泥等級(jí)不應(yīng)低于42.5MPa。

第一段混凝土澆筑完成，混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%后進(jìn)行第一段堵頭的回填灌漿。堵頭混凝土全部澆筑，混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%后開始第二段、第三段堵頭的回填灌漿?；靥罟酀{完成后，開始堵頭固結(jié)灌漿施工。混凝土溫度及縫面張開度滿足設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行接觸、接縫灌漿。

灌漿施工按照常規(guī)方法進(jìn)行，按相關(guān)規(guī)程規(guī)范及設(shè)計(jì)要求執(zhí)行，由專業(yè)灌漿施工隊(duì)伍進(jìn)行施工。

施工時(shí)由上游向下游依次施工，先澆筑第一段混凝土，混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%后進(jìn)行第一段堵頭的回填灌漿。堵頭混凝土全部澆筑完成后，開始第二段、第三段堵頭的回填灌漿，回填灌漿完成后，開始堵頭固結(jié)灌漿施工。灌漿施工遵循先回填后固結(jié)，后接縫及接觸灌漿的順序進(jìn)行。

3.13 灌漿管路封堵

灌漿管路采用0.5：1水泥漿封堵。封堵時(shí)采用純壓式，先由進(jìn)漿管進(jìn)0.5：1水泥濃漿，同時(shí)將回漿管敞開，直至回漿管的漿液濃度達(dá)到0.5：1，將回漿管扎死，最后用純壓式封堵，直至不進(jìn)漿時(shí)結(jié)束。

當(dāng)排氣管出漿不暢或被堵塞時(shí)，應(yīng)在縫面增開度限值內(nèi)提高進(jìn)漿壓力，力爭(zhēng)達(dá)到上述結(jié)束條件。若無(wú)效則應(yīng)在順灌結(jié)束后立即從兩個(gè)排氣管中進(jìn)行倒灌。倒灌應(yīng)使用最濃比級(jí)漿液在設(shè)計(jì)規(guī)定的壓力下縫面停止吸漿持續(xù)即可結(jié)束。

4 實(shí)際施工過(guò)程

2014年10月12日下閘，10月15日導(dǎo)流洞出口道路接通，10月17日風(fēng)水電安裝完成。2014年10月25日開始第一段第一層混凝土澆筑，12月18日堵頭全部澆筑完成，澆筑歷時(shí)55天。2014年12月19日關(guān)閉排水管閘閥，進(jìn)行排水管及閘閥井封堵。

第一段堵頭澆筑完成7天后，2014年11月12日～11月14日進(jìn)行了第一段堵頭拱頂?shù)幕靥罟酀{及圍巖的固結(jié)灌漿。

堵頭全部澆筑完成后，2014年12月20日～12月29日進(jìn)行了第二段和第三段堵頭范圍內(nèi)的回填及固結(jié)灌漿。

由于目前混凝土內(nèi)部溫度仍較高，接觸接縫灌漿還未能進(jìn)行，待溫度和接縫張開程度滿足設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行接觸和接縫灌漿。

各段混凝土開始澆筑時(shí)間詳見表2

表2 堵頭混凝土分倉(cāng)高度及澆筑時(shí)間統(tǒng)計(jì)表

5 結(jié)束語(yǔ)

導(dǎo)流洞封堵自下閘至混凝土澆筑完畢共歷時(shí)68天。回填及固結(jié)灌漿完成后堵頭下游已無(wú)漏水點(diǎn)，取得了令人滿意的封堵效果，為類似工程施工提供了一些借鑒經(jīng)驗(yàn)。

作者簡(jiǎn)介：

賈福昌，男，1964年生，陜西大荔人，工程師，主要從事水利水電施工管理工作。