廣東省樂昌峽水利樞紐導(dǎo)流洞封堵施工探析

徐向羽

（廣東水電二局股份有限公司，廣東 增城 511340）

廣東省樂昌峽水利樞紐導(dǎo)流洞封堵施工探析

徐向羽

（廣東水電二局股份有限公司，廣東 增城 511340）

導(dǎo)流洞封堵、水庫下閘蓄水是水利樞紐工程建設(shè)的一個重要里程碑，也是關(guān)鍵工序之一。因此，封堵工作能否順利、及時地完成，對整個后期的工程進(jìn)度和工程能否及時發(fā)揮效益有著極其重要的意義。本文在參考國內(nèi)類似工程導(dǎo)流洞封堵技術(shù)的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，結(jié)合工程特點和實際，對樂昌峽水利樞紐導(dǎo)流洞封堵施工進(jìn)行介紹。

水利樞紐；導(dǎo)流洞；封堵；施工；樂昌峽

1 工程概況

樂昌峽水利樞紐工程位于廣東省樂昌市境內(nèi)北江一級支流武水樂昌峽河段內(nèi)，是以防洪為主，結(jié)合發(fā)電，兼顧航運和灌溉等綜合利用的樞紐工程，工程等別為Ⅱ等大（2）型。主要建筑物包括碾壓混凝土重力壩、輸水系統(tǒng)和地下廠房。

該工程施工導(dǎo)流采用一次攔斷河床、隧洞導(dǎo)流方式。導(dǎo)流洞洞身全長 572 m，過流斷面由 10 m×13 m（寬×高，中心角為 120°）的矩形斷面漸變?yōu)槌情T洞型斷面，進(jìn)口底部高程 94 m，出口底部高程 92 m，縱坡 0.362%，全洞采用鋼筋混凝土襯砌。導(dǎo)流洞封堵段位于導(dǎo)流洞洞身 0+167.754～0+ 198.954 處，長 31.2 m，共需要澆筑 4 000 多 m3混凝土。封堵體中設(shè)有灌漿廊道（附設(shè)有臨時豎井）；每層混凝土鋪設(shè)冷卻水管。

2 導(dǎo)流洞封堵工藝流程

工藝流程：導(dǎo)流洞封堵鋼閘門下閘→填筑導(dǎo)流洞出口圍堰→施工排水、清淤→封堵段混凝土澆筑前處理→澆筑封堵體混凝土→封堵段灌漿。

3 主要施工技術(shù)措施

3.1 進(jìn)口鋼閘門下閘

導(dǎo)流洞封堵閘門面積約 150 m2，重達(dá) 143 t。下閘時采用 2 臺 1 000 kN 的啟閉機(jī)將閘門緩慢放下，在閘門接近閘底 3 m 后每下約 1 m 停頓 3~ 5 m in，利用閘底的高速水流先將閘底的淤積物沖走，然后再將閘門放到底部。

3.2 圍堰和進(jìn)洞交通布置

壩址處不同時段、不同頻率的流量成果見表 1。

表1 流量成果表 m3/s

選擇 11 月至翌年 3 月份，P=20%的洪水流量1 032 m3/s作為設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，查壩址處水位～流量關(guān)系曲線，見圖 1。對應(yīng)的水位為 101.7 m，選定堰頂高程為 102 m。導(dǎo)流洞下游圍堰采用過水圍堰形式，堰頂高程 102 m，在大壩下泄水量達(dá)到 1 032 m3/s時，河水將超過堰頂而進(jìn)入導(dǎo)流洞。

導(dǎo)流洞出口樁號 0+577m，消力池出口樁號為0+612m。圍堰布置在 0+612m 處，用粘土填筑，利用消力池兩側(cè)導(dǎo)墻與出口消力坎作為防滲體。

圖1 壩址處水位~流量關(guān)系曲線

導(dǎo)流洞出口底部高程為 92 m，為方便進(jìn)洞交通，消力池上需填筑斜引道，縱坡設(shè)為 10%，在 0+ 577 m 的路面高程為 98.5m，到洞頂距離為 6.5 m。

圍堰到右岸下游 108 道路之間，填筑 1 條連接道路，縱坡設(shè)為 10%。

圍堰填筑：大壩上游圍堰拆除時，在上游圍堰左岸適當(dāng)位置設(shè)備料場備足土料。導(dǎo)流洞下閘后，用挖掘機(jī)在備料場取料，自卸汽車運到導(dǎo)流洞出口附近，從下游向上游，用推土機(jī)配合填筑。

3.3 施工排水、清淤

1）初期排水：導(dǎo)流洞進(jìn)口鋼閘門下閘封堵及導(dǎo)流洞出口處圍堰完成后，導(dǎo)流洞內(nèi)存有積水，約2 萬 m3，通過現(xiàn)場布置的 3 臺 75 kW 柴油抽水機(jī)和 2 臺 45 kW 泥漿泵進(jìn)行排水和排泥漿。

2）經(jīng)常性排水：施工期，在導(dǎo)流洞下游和封堵體之間的墻邊用砂袋砌筑一條簡易的排水溝，通過排水溝將上游滲水和施工來水引至導(dǎo)流洞出口處的集水坑，采用 4 臺 2.2 kW 潛水泵抽排。

3）清淤：配備 2 臺 L50 輪式裝載機(jī)和 2 臺 15 t自卸汽車，將淤泥運到指定地點，清理大量淤泥時間為 4 d，采用人工再次清理封堵段少量淤泥。

3.4 封堵段混凝土澆筑

1）封堵段澆筑前處理，首先采用液壓破碎錘鑿除封堵體底部契形混凝土，然后在封堵體的上下游邊側(cè)，分別澆筑 1 m 高的擋墻，并在墻體底部埋設(shè) φ500 mm 的鋼管將上游滲水引導(dǎo)至封堵體下游，用手持電動鑿毛機(jī)對洞壁鑿毛，并將預(yù)埋在原襯砌混凝土內(nèi)的止?jié){片鑿出，最后將接觸面沖洗干凈，以保證新老混凝土結(jié)合良好。

2）封堵混凝土設(shè)計強(qiáng)度為 C20，抗?jié)B等級為S8，采用摻加 2%～5%MgO 中熱微膨脹混凝土。

3）封堵體混凝土分層厚度主要考慮混凝土溫控、施工進(jìn)度安排、設(shè)備入倉能力等方面，經(jīng)過方案比較，封堵體混凝土澆筑分 5 層施工，分層厚為3.0，3.0，3.0，2.5，0.5 m，見圖 2。根據(jù)現(xiàn)場條件，底部第一層混凝土用汽車直接進(jìn)倉，以上各層采用泵送入倉的方式，混凝土輸送泵布置在封堵體下游側(cè)，采用混凝土攪拌運輸車運入洞內(nèi)。

圖2 混凝土澆筑分層圖

4）為保證封堵體混凝土的質(zhì)量，通過采取優(yōu)化混凝土配合比，降低水化熱，控制澆筑溫度和通循環(huán)水冷卻削峰等行之有效的溫控措施，使封堵體混凝土溫度在較短時間降到穩(wěn)定溫度場。通過加強(qiáng)監(jiān)測,對冷卻水溫度和混凝土溫度進(jìn)行實時監(jiān)測,并依據(jù)監(jiān)測成果對冷卻水溫及時調(diào)整。

采用低熱水泥并減少單位水泥用量降低混凝土水化熱溫升，混凝土中摻加 2%～5%MgO，優(yōu)化混凝土配合比。封堵體內(nèi)布置蛇型冷卻水管進(jìn)行通水冷卻。

在混凝土澆筑完畢之后即開始一期通水冷卻，通水時間為 28 d，通水流量控制在 0.6m3/s左右，每天倒換一次進(jìn)出水口。一期通水結(jié)束后，使混凝土內(nèi)部溫度不得高于 30 ℃。混凝土齡期大于 28 d 后開始二期通水，二期通水冷卻到混凝土內(nèi)部達(dá)到 20℃時結(jié)束。同時在混凝土內(nèi)預(yù)埋溫度計進(jìn)行觀測，隨時掌握封堵體內(nèi)部混凝土溫度變化情況。

3.5 封堵段灌漿

封堵段混凝土灌漿采用回填灌漿和接觸灌漿。封堵體頂部 120°范圍需進(jìn)行回填灌漿，回填灌漿在襯砌混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的 70%以后進(jìn)行，采用純壓灌漿方式。接觸灌漿分為封堵混凝土與導(dǎo)流洞襯砌混凝土新老混凝土接觸面灌漿和襯砌混凝土與圍巖接觸面灌漿，都采用循環(huán)式灌漿方式。

4 封堵效果

目前，樂昌峽水利樞紐導(dǎo)流洞封堵工程完工至今已超 18 個月，目前運行狀態(tài)良好。實踐證明，采取有效的技術(shù)手段，合理組織施工，是確保導(dǎo)流洞封堵質(zhì)量的關(guān)鍵，對以后同類工程施工也具有一定的借鑒作用。導(dǎo)流洞封堵的完成，標(biāo)志著樂昌峽水利樞紐工程具備了防洪能力，也為廠房首臺機(jī)組年底發(fā)電目標(biāo)的順利完成提供了有力的保障。

［1］邵長華，王晶.江埡水庫導(dǎo)流洞封堵施工與管理［J］.東北水利水電，2002（2）：37-38.

［2］謝彥輝，謝詳明.馬堵山水電站工程導(dǎo)流洞封堵施工［J］.廣東水利水電，2012（2）：49-50.

［3］朱伯芳.大體積混凝土溫度應(yīng)力與溫度控制［M］.北京：中國電力出版社，1999.

表1 實際投入使用的主要機(jī)械設(shè)備表

7 結(jié)語

工程已完成項目的合同收尾和管理收尾工作，合同約定的保證期已過，未出任何工程質(zhì)量缺陷；項目已正式竣工驗收并移交，獲得了業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、質(zhì)量監(jiān)督部門簽署的工程竣工驗收合格證書；項目的管理文件和竣工資料全部移交業(yè)主指定檔案室歸案；與業(yè)主已完成項目有關(guān)各方面最終結(jié)算，通過了國家審計。

[收稿日期]2014-04-22

1002－0624（2014）07－0023－03

TV6

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2014-02-12