广东省乐昌峡水利枢纽导流洞封堵施工探析

2014-03-22徐向羽

东北水利水电 2014年7期

关键词：乐昌导流洞围堰

徐向羽

（广东水电二局股份有限公司，广东增城 511340）

广东省乐昌峡水利枢纽导流洞封堵施工探析

徐向羽

（广东水电二局股份有限公司，广东增城 511340）

导流洞封堵、水库下闸蓄水是水利枢纽工程建设的一个重要里程碑，也是关键工序之一。因此，封堵工作能否顺利、及时地完成，对整个后期的工程进度和工程能否及时发挥效益有着极其重要的意义。本文在参考国内类似工程导流洞封堵技术的经验基础上，结合工程特点和实际，对乐昌峡水利枢纽导流洞封堵施工进行介绍。

水利枢纽；导流洞；封堵；施工；乐昌峡

1 工程概况

乐昌峡水利枢纽工程位于广东省乐昌市境内北江一级支流武水乐昌峡河段内，是以防洪为主，结合发电，兼顾航运和灌溉等综合利用的枢纽工程，工程等别为Ⅱ等大（2）型。主要建筑物包括碾压混凝土重力坝、输水系统和地下厂房。

该工程施工导流采用一次拦断河床、隧洞导流方式。导流洞洞身全长 572 m，过流断面由 10 m×13 m（宽×高，中心角为 120°）的矩形断面渐变为城门洞型断面，进口底部高程 94 m，出口底部高程 92 m，纵坡 0.362%，全洞采用钢筋混凝土衬砌。导流洞封堵段位于导流洞洞身 0+167.754～0+ 198.954 处，长 31.2 m，共需要浇筑 4 000 多 m3混凝土。封堵体中设有灌浆廊道（附设有临时竖井）；每层混凝土铺设冷却水管。

2 导流洞封堵工艺流程

工艺流程：导流洞封堵钢闸门下闸→填筑导流洞出口围堰→施工排水、清淤→封堵段混凝土浇筑前处理→浇筑封堵体混凝土→封堵段灌浆。

3 主要施工技术措施

3.1 进口钢闸门下闸

导流洞封堵闸门面积约 150 m2，重达 143 t。下闸时采用 2 台 1 000 kN 的启闭机将闸门缓慢放下，在闸门接近闸底 3 m 后每下约 1 m 停顿 3~ 5 m in，利用闸底的高速水流先将闸底的淤积物冲走，然后再将闸门放到底部。

3.2 围堰和进洞交通布置

坝址处不同时段、不同频率的流量成果见表 1。

表1 流量成果表 m3/s

选择 11 月至翌年 3 月份，P=20%的洪水流量1 032 m3/s作为设防标准，查坝址处水位～流量关系曲线，见图 1。对应的水位为 101.7 m，选定堰顶高程为 102 m。导流洞下游围堰采用过水围堰形式，堰顶高程 102 m，在大坝下泄水量达到 1 032 m3/s时，河水将超过堰顶而进入导流洞。

导流洞出口桩号 0+577m，消力池出口桩号为0+612m。围堰布置在 0+612m 处，用粘土填筑，利用消力池两侧导墙与出口消力坎作为防渗体。

图1 坝址处水位~流量关系曲线

导流洞出口底部高程为 92 m，为方便进洞交通，消力池上需填筑斜引道，纵坡设为 10%，在 0+ 577 m 的路面高程为 98.5m，到洞顶距离为 6.5 m。

围堰到右岸下游 108 道路之间，填筑 1 条连接道路，纵坡设为 10%。

围堰填筑：大坝上游围堰拆除时，在上游围堰左岸适当位置设备料场备足土料。导流洞下闸后，用挖掘机在备料场取料，自卸汽车运到导流洞出口附近，从下游向上游，用推土机配合填筑。

3.3 施工排水、清淤

1）初期排水：导流洞进口钢闸门下闸封堵及导流洞出口处围堰完成后，导流洞内存有积水，约2 万 m3，通过现场布置的 3 台 75 kW 柴油抽水机和 2 台 45 kW 泥浆泵进行排水和排泥浆。

2）经常性排水：施工期，在导流洞下游和封堵体之间的墙边用砂袋砌筑一条简易的排水沟，通过排水沟将上游渗水和施工来水引至导流洞出口处的集水坑，采用 4 台 2.2 kW 潜水泵抽排。

3）清淤：配备 2 台 L50 轮式装载机和 2 台 15 t自卸汽车，将淤泥运到指定地点，清理大量淤泥时间为 4 d，采用人工再次清理封堵段少量淤泥。

3.4 封堵段混凝土浇筑

1）封堵段浇筑前处理，首先采用液压破碎锤凿除封堵体底部契形混凝土，然后在封堵体的上下游边侧，分别浇筑 1 m 高的挡墙，并在墙体底部埋设 φ500 mm 的钢管将上游渗水引导至封堵体下游，用手持电动凿毛机对洞壁凿毛，并将预埋在原衬砌混凝土内的止浆片凿出，最后将接触面冲洗干净，以保证新老混凝土结合良好。

2）封堵混凝土设计强度为 C20，抗渗等级为S8，采用掺加 2%～5%MgO 中热微膨胀混凝土。

3）封堵体混凝土分层厚度主要考虑混凝土温控、施工进度安排、设备入仓能力等方面，经过方案比较，封堵体混凝土浇筑分 5 层施工，分层厚为3.0，3.0，3.0，2.5，0.5 m，见图 2。根据现场条件，底部第一层混凝土用汽车直接进仓，以上各层采用泵送入仓的方式，混凝土输送泵布置在封堵体下游侧，采用混凝土搅拌运输车运入洞内。

图2 混凝土浇筑分层图

4）为保证封堵体混凝土的质量，通过采取优化混凝土配合比，降低水化热，控制浇筑温度和通循环水冷却削峰等行之有效的温控措施，使封堵体混凝土温度在较短时间降到稳定温度场。通过加强监测,对冷却水温度和混凝土温度进行实时监测,并依据监测成果对冷却水温及时调整。

采用低热水泥并减少单位水泥用量降低混凝土水化热温升，混凝土中掺加 2%～5%MgO，优化混凝土配合比。封堵体内布置蛇型冷却水管进行通水冷却。

在混凝土浇筑完毕之后即开始一期通水冷却，通水时间为 28 d，通水流量控制在 0.6m3/s左右，每天倒换一次进出水口。一期通水结束后，使混凝土内部温度不得高于 30 ℃。混凝土龄期大于 28 d 后开始二期通水，二期通水冷却到混凝土内部达到 20℃时结束。同时在混凝土内预埋温度计进行观测，随时掌握封堵体内部混凝土温度变化情况。

3.5 封堵段灌浆

封堵段混凝土灌浆采用回填灌浆和接触灌浆。封堵体顶部 120°范围需进行回填灌浆，回填灌浆在衬砌混凝土强度达到设计强度的 70%以后进行，采用纯压灌浆方式。接触灌浆分为封堵混凝土与导流洞衬砌混凝土新老混凝土接触面灌浆和衬砌混凝土与围岩接触面灌浆，都采用循环式灌浆方式。

4 封堵效果

目前，乐昌峡水利枢纽导流洞封堵工程完工至今已超 18 个月，目前运行状态良好。实践证明，采取有效的技术手段，合理组织施工，是确保导流洞封堵质量的关键，对以后同类工程施工也具有一定的借鉴作用。导流洞封堵的完成，标志着乐昌峡水利枢纽工程具备了防洪能力，也为厂房首台机组年底发电目标的顺利完成提供了有力的保障。

［1］邵长华，王晶.江垭水库导流洞封堵施工与管理［J］.东北水利水电，2002（2）：37-38.

［2］谢彦辉，谢详明.马堵山水电站工程导流洞封堵施工［J］.广东水利水电，2012（2）：49-50.

［3］朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制［M］.北京：中国电力出版社，1999.