白鶴灘水電站特高拱壩導(dǎo)流底孔下游閘墩脫開(kāi)澆筑施工

黃志勇

（中國(guó)水利水電第八工程局有限公司白鶴灘施工局，615421，寧南）

一、工程概況

白鶴灘攔河壩采用橢圓形混凝土雙曲拱壩，壩頂高程834.00 m，最大壩高289.00 m。壩體設(shè)橫縫不設(shè)縱縫，共分31個(gè)壩段，橫縫設(shè)接縫灌漿，陡坡壩段岸坡設(shè)接觸灌漿。壩身布置6個(gè)表孔、7個(gè)深孔、6個(gè)底孔。壩身泄洪孔口按水舌“縱向分層起躍、橫向充分?jǐn)U散、空中碰撞消能、分散入水”的原則進(jìn)行布置。

壩身表孔為開(kāi)敞式溢洪道，對(duì)稱于溢流中心線布置，壩身孔口徑向布置在拱壩的中央，溢流中心線順應(yīng)下游河道走勢(shì)。深孔對(duì)稱布置在表孔閘墩下方，采用孔身上翹（或下彎）形有壓泄水孔；進(jìn)口為喇叭形，孔頂與進(jìn)口側(cè)面采用橢圓曲線；進(jìn)口設(shè)事故閘門，并預(yù)留檢修閘門門槽，深孔孔身為有壓長(zhǎng)管，出口挑流消能。導(dǎo)流底孔進(jìn)水口為喇叭形，孔頂采用橢圓曲線，孔身段為平底直線形，出口孔頂圓弧接直線段壓坡。為避免水舌沖刷右岸邊坡，6號(hào)導(dǎo)流底孔軸線在下游控制點(diǎn)向河中偏轉(zhuǎn)，洞身不擴(kuò)散，上游進(jìn)口設(shè)封堵平板閘門，為滿足初期蓄水控泄生態(tài)流量的要求，6號(hào)導(dǎo)流底孔出口設(shè)置弧形閘門控制泄流。

二、總體施工方案

1.脫開(kāi)澆筑施工應(yīng)遵循的原則

①根據(jù)導(dǎo)流底孔下游結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工，嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)體型；②滿足導(dǎo)流底孔支撐大梁結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)（支撐大梁施工采用現(xiàn)澆混凝土，利用承重式桁架定型鋼模板+木模板進(jìn)行施工，底部預(yù)留一層為支撐大梁三角桁架提供安裝空間；③脫開(kāi)澆筑時(shí)，導(dǎo)流底孔下游牛腿部位澆筑需有足夠大的范圍；④進(jìn)行脫開(kāi)澆筑施工時(shí)，盡量減小與其他施工項(xiàng)目之間的干擾。

2.脫開(kāi)澆筑部位確定

根據(jù)導(dǎo)流底孔結(jié)構(gòu)體型結(jié)合類似工程經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，導(dǎo)流底孔脫開(kāi)澆筑區(qū)域范圍見(jiàn)圖1。

三、施工重點(diǎn)、難點(diǎn)及對(duì)策

1.合理安排施工程序

底孔脫開(kāi)澆筑區(qū)域施工項(xiàng)目主要包括模板施工、鋼筋施工、混凝土施工、錨索施工、灌漿施工及金屬結(jié)構(gòu)制安等，施工程序復(fù)雜且相互干擾，各工序的良好協(xié)調(diào)將對(duì)導(dǎo)流底孔的施工工期產(chǎn)生直接的影響。因此，如何從施工程序、工藝和方法上不斷優(yōu)化以加快施工進(jìn)度從而確保壩體混凝土的均衡、快速上升，是本工程施工的一個(gè)重點(diǎn)。

對(duì)策：根據(jù)底孔下游閘墩脫開(kāi)澆筑部位施工特點(diǎn)，合理安排施工程序，嚴(yán)格卡控各工序的施工工期，同時(shí)優(yōu)化施工程序和方案，確保脫開(kāi)澆筑區(qū)域快速上升，滿足進(jìn)度要求。

圖1 導(dǎo)流底孔脫開(kāi)澆筑區(qū)域范圍示意圖

2.制定安全專項(xiàng)措施

底孔脫開(kāi)澆筑區(qū)域施工工作面存在大范圍上下交叉和高空作業(yè)，施工過(guò)程中安全隱患較大，同時(shí)考慮到白鶴灘壩址區(qū)域施工受大風(fēng)天氣影響，對(duì)脫開(kāi)澆筑部位及金屬結(jié)構(gòu)安裝施工造成較大的安全隱患。

對(duì)策：針對(duì)脫開(kāi)澆筑部位施工安全問(wèn)題，應(yīng)合理進(jìn)行施工規(guī)劃與資源配置，嚴(yán)格執(zhí)行交接面制度及上下交叉作業(yè)安全施工要求，制定安全專項(xiàng)措施。

3.精細(xì)規(guī)劃設(shè)計(jì)與制作

導(dǎo)流底孔出口閘墩結(jié)構(gòu)體形復(fù)雜，存在大量懸挑結(jié)構(gòu)，施工過(guò)程中需搭設(shè)大量懸挑平臺(tái)及承重桁架等，尤其是支撐大梁的施工，結(jié)構(gòu)跨度大（約為8.07 m），施工過(guò)程中需搭設(shè)跨流道支撐桁架，對(duì)支撐桁架的結(jié)構(gòu)安全性、桁架及模板的安裝與拆除作業(yè)安全都有較高的要求。因此如何設(shè)計(jì)支撐桁架是本項(xiàng)目的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

對(duì)策：根據(jù)類似工程的成功施工經(jīng)驗(yàn)和底孔結(jié)構(gòu)，對(duì)下游閘墩不同結(jié)構(gòu)部位模板的施工進(jìn)行精細(xì)規(guī)劃設(shè)計(jì)與制作。如精細(xì)設(shè)計(jì)支撐大梁模板與支撐結(jié)構(gòu)，根據(jù)澆筑分層與結(jié)構(gòu)體形設(shè)計(jì)桁架結(jié)構(gòu)，減少臨空作業(yè)，提高安裝安全性；前期施工時(shí)要充分考慮后期拆除施工平臺(tái)、安全繩及天錨等措施，提前預(yù)埋爬錐、板等構(gòu)件，為桁架后期拆除做好充分準(zhǔn)備。另外，對(duì)各部位模板、承重桁架增設(shè)防風(fēng)措施，并編制專項(xiàng)模板安裝拆御及運(yùn)行維護(hù)措施與指導(dǎo)書(shū)，做好相關(guān)施工作業(yè)的交底工作。

四、施工縫縫面處理

1.縫面鑿毛施工

施工縫面處理包括水平施工縫面處理、老混凝土縫面處理等。在后澆塊（即下游閘墩部位）澆筑前對(duì)脫開(kāi)澆筑施工縫縫面使用高壓水沖毛處理，清除縫面所有浮漿、松散物及污染物。

2.縫面鋼筋設(shè)置

根據(jù)大壩壩體分層布置規(guī)劃和底孔下游閘墩脫開(kāi)澆筑區(qū)域分層布置規(guī)劃，脫開(kāi)澆筑區(qū)域與上游壩體有多個(gè)接合部位，為使脫開(kāi)澆筑部位與上游先澆壩體結(jié)合緊密，保證大壩整體結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)定，在接合部位布置立筋、水平插筋、并縫鋼筋、角筋、閘墩負(fù)彎矩鋼筋等。在施工過(guò)程中，當(dāng)立筋、并縫插筋、角筋等與閘墩部位其他結(jié)構(gòu)埋件、鋼筋等發(fā)生沖突時(shí)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)插件埋設(shè)位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

3.接縫灌漿施工

接縫灌漿系統(tǒng)由環(huán)形止?jié){片、灌漿孔、灌漿管、鋼蓋板和灌漿引管組成。為防止接縫灌漿施工過(guò)程中出現(xiàn)漏漿，確保接縫灌漿質(zhì)量，在脫開(kāi)澆筑施工縫縫面埋設(shè)環(huán)形止?jié){片。根據(jù)底孔設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)體型，底孔下游出口對(duì)稱布置兩個(gè)閘墩，在每個(gè)閘墩設(shè)置1個(gè)灌漿區(qū)，共2個(gè)。每個(gè)灌漿區(qū)沿脫開(kāi)澆筑施工縫布設(shè)灌漿孔，每個(gè)灌漿孔對(duì)應(yīng)設(shè)置灌漿管，采取“單孔單引”方式澆筑，引管時(shí)利用鋼筋將灌漿管焊接固定在周圍鋼筋上，以確保穩(wěn)定牢固。另外，為防止后澆筑塊（脫開(kāi)澆筑區(qū)域）混凝土澆筑時(shí)對(duì)灌漿孔造成堵塞，在每個(gè)灌漿孔孔口部位沿灌漿管路出口段設(shè)置1個(gè)鋼蓋板，鋼蓋板向上拱起，與灌漿管緊密焊接，焊接位置保證灌漿管管口距灌漿孔孔底2～4 cm。鋼蓋板四周用砂漿封閉，灌漿管埋設(shè)時(shí)對(duì)每根管路進(jìn)行編號(hào)處理。

4.測(cè)縫計(jì)埋設(shè)

為監(jiān)測(cè)脫開(kāi)澆筑施工縫縫面張開(kāi)情況，在后澆塊每個(gè)灌漿區(qū)中部設(shè)置一個(gè)測(cè)縫計(jì)，測(cè)縫計(jì)在后澆塊澆筑前埋設(shè)，即在兩側(cè)閘墩中部各埋設(shè)1個(gè)測(cè)縫計(jì)，共2個(gè)。

五、脫開(kāi)澆筑分層規(guī)劃

導(dǎo)流底孔下游閘墩與壩體脫開(kāi)澆筑，上游壩體仍按照大壩分層規(guī)劃每3m高度為一層進(jìn)行澆筑施工。為滿足導(dǎo)流底孔支撐大梁和啟閉機(jī)操作平臺(tái)施工要求，脫開(kāi)區(qū)澆筑分層相比上游壩體有調(diào)整（見(jiàn)圖2）。

圖2 導(dǎo)流底孔脫開(kāi)區(qū)澆筑分層圖

六、施工工藝

導(dǎo)流底孔下游閘墩脫開(kāi)施工區(qū)

圖3 脫開(kāi)部位施工程序

七、結(jié) 語(yǔ)

白鶴灘水電站大壩導(dǎo)流底孔下游閘墩脫開(kāi)澆筑施工技術(shù)，降低了底孔壩段施工對(duì)整個(gè)大壩澆筑進(jìn)度的影響，底孔下游閘墩脫開(kāi)澆筑后，壩體結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)快速上升，能全面改善大壩整體澆筑形象，為后期接縫灌漿提供有利條件，底孔壩段上游壩體已經(jīng)不在是大壩上升限制條件，為大壩混凝土整體按時(shí)完工提供了有力保障。