試論現(xiàn)澆混凝土閘門封堵導(dǎo)流洞進水口施工技術(shù)

朱春強

(額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局 烏魯木齊 830000)

1 工程概況

新疆北疆山口水電站是一個以發(fā)電為主，兼顧下游地區(qū)灌溉和防洪的綜合利用工程。它的設(shè)計總庫容達到了1.2億m3，最大壩高大約為74m，裝機容量大約有12萬kW。在對該工程左岸導(dǎo)流洞進水口結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中將其斷面設(shè)計為襯砌混凝土后下方上圓形狀，要求其寬度為5.8m，高度要達到6.5m。導(dǎo)流洞進水口結(jié)構(gòu)原本是要利用傳統(tǒng)鋼閘門封堵完成施工的，在里面設(shè)置一扇重量大約為86.7t的平板鋼閘門，并在高度為35m的啟閉機排架頂部位置設(shè)置一臺具有90t 起重能力的固定卷揚機。而在實際施工過程中，在進行大壩基坑開挖節(jié)點施工之前的3個月，無法在汛期之前將進水口啟閉機排架混凝土的施工以及閘門和固定卷揚機的安裝工作全部完成。因此在經(jīng)過方案的對比后決定，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土閘門封堵導(dǎo)流洞進水口的施工方案。

2 技術(shù)原理與工藝特點

2.1 技術(shù)原理

為了有效控制水流需要選擇一個帶有導(dǎo)流孔的小型施工鋼閘門，并在導(dǎo)流孔后面連接導(dǎo)流管，讓水可以經(jīng)過導(dǎo)流孔以及導(dǎo)流管順利流入到閘門設(shè)計部位的下游位置，以此來確保導(dǎo)流洞進水口不出現(xiàn)斷流問題，并提供相應(yīng)的干地施工條件，采用干地施工措施完成鋼筋混凝土閘門的澆筑操作。鋼閘門上面帶有的導(dǎo)流孔能夠有效地封堵導(dǎo)流洞進水口出現(xiàn)的過大斷面問題，并將其有效地轉(zhuǎn)變?yōu)樾嗝鎲栴}，適當(dāng)降低封堵施工時的困難程度。大壩在恢復(fù)一定的蓄水條件之后，并且閘門逐漸滿足設(shè)計要求以后，將施工鋼閘門上帶有的導(dǎo)流孔閘門快速閉合，順利完成導(dǎo)流洞進水口的封堵施工操作，最后再根據(jù)工程設(shè)計圖紙的要求在導(dǎo)流洞內(nèi)堵頭段展開混凝土的施工操作。

2.2 工藝特點

在水利水電工程項目當(dāng)中，過去在完成導(dǎo)流洞進水口的封堵工作時通常都會采用鋼閘門等施工措施，在施工之前需要設(shè)置一個大型的啟閉機，并且構(gòu)建一個能夠完成數(shù)十米澆筑工作的鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)。但是在安裝鋼閘門的過程中需要花費較長的時間，施工工程量過于龐大，對施工工藝的要求也相對較高，施工過程中遇到的難度較大，對周邊的環(huán)境也會造成不利的影響，從而導(dǎo)致工程項目的施工造價居高不下。

在該工程項目中主要采用了不斷流封堵的施工技術(shù)，有效完成導(dǎo)流洞的封堵施工操作，在與過去采用的施工方法進行對比之后發(fā)現(xiàn)，該方法能夠大大減少施工工程量，降低施工過程中遇到的難度，明顯加快施工進度，而且不需要再設(shè)置大型啟閉機，也不需要繼續(xù)構(gòu)建鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，周邊環(huán)境的破壞程度得到了控制，具有較高的環(huán)保效益以及經(jīng)濟效益。

3 施工工藝的具體流程以及操作過程中應(yīng)該注意的要點

3.1 施工工藝的具體施工流程

對導(dǎo)流洞進水口位置上的建筑物進行設(shè)計并展開施工;進行導(dǎo)流洞的過水操作;對鋼筋混凝土閘門以及擋水導(dǎo)流鋼閘門進行合理的設(shè)計;進行擋水導(dǎo)流鋼閘門的下閘操作;完成導(dǎo)流孔閘門的吊裝操作;對現(xiàn)澆鋼筋混凝土閘門進行嚴格的施工;進行大壩蓄水操作;完成鋼筋混凝土閘門導(dǎo)流孔的封堵施工操作;在導(dǎo)流洞當(dāng)中的堵頭段進行有效的施工操作。

3.2 操作過程中應(yīng)該注意的要點

3.2.1 現(xiàn)澆鋼筋混凝土閘門結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計過程

a.進行門槽設(shè)計的時候需要在進口位置的兩端邊墩處設(shè)置相應(yīng)的門槽，將上游具有埋件的門槽作為鋼閘門槽，將下游不具有埋件的門槽作為現(xiàn)澆鋼筋混凝土土閘門槽，并且根據(jù)混凝土的閘門結(jié)構(gòu)合理地安排預(yù)埋鋼筋的數(shù)量以及所處位置。在經(jīng)過精確的計算之后確定門槽的尺寸大小以及具體的安裝位置，本文所介紹的錦潭水電站主要把施工鋼閘門槽的實際寬度確定為50cm，并把現(xiàn)澆鋼筋混凝土閘門槽的實際寬度確定為150cm。

b.在進行閘門設(shè)計的過程中要求留有3 道閘門，在這當(dāng)中上游的小鋼閘門能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)流孔的關(guān)閉操作，中間的是施工擋水導(dǎo)流鋼閘門，而下游則設(shè)置了現(xiàn)澆鋼筋混凝土閘門進行有效的導(dǎo)流洞口封堵。

c.針對不斷流封堵導(dǎo)流孔進行施工設(shè)計的時候，需要在施工擋水導(dǎo)流鋼閘門當(dāng)中設(shè)置兩個導(dǎo)流孔，并在導(dǎo)流孔當(dāng)中安裝導(dǎo)流管，要求導(dǎo)流管能夠直接通到鋼筋混凝土閘門的下游位置，在完成下閘操作之后由導(dǎo)流管順利實現(xiàn)過流。按照施工過程中水文的實際情況嚴格計算導(dǎo)流孔的數(shù)量以及導(dǎo)流管的實際尺寸大小。

d.在現(xiàn)澆鋼筋混凝土閘門的頂部位置合理地設(shè)置啟閉支架。設(shè)置啟閉支架的過程中還需要利用滑輪組來有效地控制閘門的開閉狀態(tài)。如圖1 所示鋼筋混凝土閘門剖面示意。

圖1 導(dǎo)流洞進水口閘門結(jié)構(gòu)布置

3.2.2 在小型施工鋼閘門下閘過程中有效實現(xiàn)不斷流封堵

在現(xiàn)場制作施工鋼閘門的過程中需要嚴格按照施工設(shè)計圖紙進行操作。有效地完成導(dǎo)流洞進口部位的結(jié)構(gòu)施工，選擇重量為8t的汽車式起重機把施工導(dǎo)流鋼閘門平穩(wěn)地放置在上游部位的門槽當(dāng)中。然后讓施工人員將底坎等部位的雜物全部清除，再利用重量為8t的汽車式起重機把施工鋼閘門放置在門槽當(dāng)中進行有效地擋水，讓施工人員對門槽里面的止水封條施加一定的力度，確保閘門擋水具有良好的防滲功能，最后在閘門導(dǎo)流孔里面安裝相應(yīng)的導(dǎo)流管，確保鋼筋混凝土閘門能夠在干地展開施工作業(yè)。

3.2.3 導(dǎo)流孔閘門的具體吊裝操作

在施工鋼閘門上面利用重量為8t的汽車式起重機安裝導(dǎo)流孔閘門，然后在進水口位置處的墩頂面上放置一根槽鋼，接著把導(dǎo)流管封堵閘門小心地放置在開啟部位，防止其對導(dǎo)流孔過流造成不良影響。

3.2.4 鋼筋混凝土閘門的具體澆筑過程

在做好施工導(dǎo)流鋼閘門的安裝操作，并實現(xiàn)導(dǎo)流管的過流之后，需要在門槽下游的位置處修筑一個小型的圍堰，并把閘門和圍堰之間存在的積水全部清除，采用干地方式完成閘門結(jié)構(gòu)模板的施工，并進行混凝土的澆筑工作。然后利用人工方式在閘門槽里把縫面以及底坎等部位處理干凈，最后完成立模操作，安裝好閘門鋼筋，徹底清除縫面殘留的雜物。

3.2.5 有效地關(guān)閉導(dǎo)流孔閘門

在混凝土強度逐漸上升到設(shè)計規(guī)定強度的70%以后，需要在頂部位置安裝啟閉支架，并把能夠起到導(dǎo)流孔閘門固定作用的鋼絲繩快速地轉(zhuǎn)換到導(dǎo)鏈滑輪吊鉤上面，同時調(diào)整封堵開啟所在的具體位置。

3.2.6 鋼筋混凝土閘門導(dǎo)流孔封堵的具體施工操作

利用人工方式在現(xiàn)澆鋼筋混凝土閘門的下游位置上焊接導(dǎo)流孔出口上的受力鋼筋，然后再利用混凝土完成導(dǎo)流孔的封堵操作。

3.2.7 導(dǎo)流洞堵頭的具體施工過程

根據(jù)工程項目的設(shè)計規(guī)定繼續(xù)進行導(dǎo)流洞內(nèi)的堵頭施工操作。

4 結(jié) 語

在水利水電工程的施工過程中，現(xiàn)澆混凝土閘門封堵導(dǎo)流洞進水口這種施工措施可以說是目前為止最具有創(chuàng)新理念的封堵方法，該技術(shù)不需要再設(shè)置大型的啟閉機，構(gòu)建繁復(fù)的排架結(jié)構(gòu)，從而能大大減少工程施工量，降低施工難度，避免對周邊環(huán)境產(chǎn)生不良影響。此外，還可以加快施工進度，提高水利水電工程項目的經(jīng)濟效益以及環(huán)境效益。

1 方祖光，周德仲.弧形閘門安裝施工中的焊接變形控制［J］.東北水利水電，2011(01).

2 徐凱.清溪水電站導(dǎo)流洞混凝土疊梁下閘淺談［J］.硅谷，2010(07).

3 楊勝平.黃土灣水電站導(dǎo)流洞封堵閘門設(shè)計［J］.甘肅水利水電技術(shù)，2008(5).