龙背湾水电站导流洞封堵施工技术

摘 要：导流洞下闸蓄水是水电站工程建设的一个重要的里程，而导流洞封堵是大坝下闸蓄水后，紧接着进行的一项非常关键的工作，导流洞能否按期安全封堵直接关系到工程发挥的效益问题及工程下游的安全，其责任重大，必须确保万无一失，因此导流洞封堵施工方案和施工管理就显得极其重要。 本文总结了湖北十堰龙背湾水电站导流洞封堵施工过程中的施工方案及方法，对类似工程及隧洞的封堵技术起到一定借鉴作用。

关键词：导流洞；封堵；施工；灌浆

1 工程概况

龙背湾水电站导流洞位于大坝上游左岸，轴线全长655.56m，平面上直线布置，进口底板高程为393.00m，出口底板高程为389.00m。导流隧洞封堵闸门为平板钢闸门，重132t，封堵闸门强度设计水位为488m，设计挡水水头为95m。

导流洞断面型式为圆拱直墙城门洞形，洞身采用钢筋混凝土全断面衬砌，衬砌厚度80cm，过水断面尺寸为8m×10m（宽×高）。导流洞封堵堵头长度35m，堵头上游端距闸门119m，堵头下游端距导流洞出口436m。导流洞封堵堵头共35m长，分为三段，第一段长7m，第二段长14m，第三段长14m。

2 导流洞封堵总体程序安排

导流洞封堵施工工序为：门槽检查→下闸→闸门堵漏→导流洞出口进洞道路填筑→封堵段混凝土施工→拱顶回填灌浆→封堵段围岩固结灌浆→堵头接触及接缝灌浆。

3 施工方法

3.1 门槽检查

根据下闸蓄水时间安排提前检查水上部分的闸门槽和底槛有无杂物堵塞，确保闸门启闭自由，对水下两侧闸门槽和底槛采用

无缝钢管通高压风进行反复冲洗，以使石块、泥沙等杂物随水流

带走。冲洗的范围不小于闸槽中心线上游2m范围，自上游向下

游连续进行冲洗。门槽检查完毕后将闸门锁定在闸槽内待命下

闸。

3.2下闸

提前根据闸门高度、闸门底槛高程推算出闸门下到位时的高程，在闸门顶两侧端焊接标示闸门下到位是的标杆，标示出闸门底部距离底槛的距离。

下闸令下达后，将闸门提升约50cm取掉拉杆锁定梁，开始下落闸门。在闸门下落过程中不断向P型橡胶水封与不锈钢水封座的接触面处浇水润滑，并通过观察不同时刻标杆刻度来检查启闭设备左右两侧是否同步并及时予以调节。

当闸门入水后，下落至距离底槛50cm时，闸门静置5分钟，再提起50cm，然后再下落，以便水流将闸门底槛部位冲涮干净，然后将闸门下落到底。

3.3 堵漏及进洞道路修筑

确认闸门落至底部并观察导流洞下游漏水情况后，将事先准备好的500个粘土袋和一些棉被，抛投至闸门上游部位。提前在导流洞出口附近备足硬化道路所需的填筑石料，下闸成功后尽快抢修通进入导流洞的道路，以便完成下一步的各项工作。

3.4 临时排水管安装

为确保干地施工及堵头施工期安全，施工排水设计采用2根Φ300mm的排水钢管及30cm厚1.5m高的混凝土挡水围堰。排水管进口底部距离底板距离30cm。围堰兼作堵头混凝土上游模板。下闸后的实测闸门及拱顶渗水量约10L/s。浇筑第二节堵头时仅保留了一根Φ300mm排水管通至堵头下游，其余排水管关闭管末端安装闸阀后，浇筑在第二段堵头内。第二节堵头廊道内设有1.2m×1.2m×3.4m（长×宽×深）的阀门井。

3.5 止水槽开挖及止水安装

第一段堵头内设计有一道环形布置的铜止水，需要在衬砌混凝土上凿槽埋设。底板止水槽采用液压破碎锤进行开挖，侧墙及顶拱的止水槽采用墙锯切割配合电锤根据分层浇筑高度提前进行开凿。铜止水为W型，展开宽度750mm。止水槽开挖尺寸为宽40cm、深30cm的矩形。銅止水在浇筑堵头混凝土前两天采用微膨胀混凝土预埋。

3.6 老混凝土面凿毛

封堵段老混凝土接触面凿毛采用电锤进行施工。先进行第一、第二段的底板和边墙部分的锚杆造孔和凿毛，然后与混凝土施工穿插作业，采用Φ50钢管搭设简易脚手架作为施工平台。

3.7 锚杆施工

堵头范围内布设有径向系统锚杆（Φ25，L=3.0m，排距3.0m，梅花型布置），每个断面12根，共12排，144根锚杆。锚杆为砂浆锚杆。锚杆孔深2m，钻混凝土0.8m，钻岩石1.2m，锚杆外露1m。

锚杆造孔采用人工手持YT28气腿式风钻造孔，钻杆长2.5m，钻头直径Φ42mm，钻孔直径48mm。

锚杆安装采用先注浆后插锚杆的工艺施工，注浆机注浆，拱顶锚杆采用水泥锚杆卷式锚固剂锚固，孔口用铁楔楔紧。

3.8 灌浆管路安装

为了节省工期，灌浆采用埋管法施工。每仓混凝土浇筑前，按设计图纸要求安装回填、固结、接触及接缝灌浆管路。拱顶回填灌浆排气槽采用白铁皮制作，固定在原衬砌混凝土拱顶部位。

回填灌浆、接触及接缝灌浆的出浆盒采用简易装置，现场制作，即在先浇筑混凝土上采用手风钻钻孔，孔深10cm，孔内插入用无缝钢管制作的三通进浆管，孔口通过2mm厚钢板盖板封闭，防止混凝土堵塞出浆口。盖板与进浆管采用焊接连接。灌浆管路均通过在混凝土面钻孔插设钢筋固定牢固。

各灌区周围采用1.5mm厚、25cm宽的镀锌铁皮止浆片封闭。

3.9 冷却水管安装

第一段堵头（7m长）内布设有冷却水管，冷却水管采用DN25镀锌钢管，顺水流方向蛇形布设。共布置4层，层间间距2.0m，水平间距1.3m（最顶层为1.2m），周边间距0.75m（最顶层为0.8m）。

冷却水管进出口引入下游廊道内，进行一、二期通水冷却。

钢管提前制作，浇筑混凝土前提前预埋，采用钢管架等固定。冷却水管人工现场采用配套弯头及接头连接，接头部位缠绕生胶带密封。

3.10 监测仪器埋设

导流洞封堵堵头内埋设的临时监测仪器型号及数量详见

表1。

表1 导流洞堵头埋设仪器表

测缝计、位错计在混凝土浇筑前按设计图纸要求提前安装，温度计在混凝土浇筑至埋设高程时实时进行安装。

3.11 混凝土浇筑

堵头采用泵送混凝土浇筑，混凝土泵布置在导流洞内，堵头下游10～20m处，型号为60m3/h柴油拖泵。

堵头挡头模板主要采用3015及1015组合钢模板，边缘采用木模板补缺。第一段堵头上游模板不予拆除。

堵头混凝土分段分层进行浇筑。第一段堵头分三层浇筑，分层厚度自底向上依次为4m、4m、2m。第二、第三段分四层浇筑，分层厚度自底向上依次为2m、2m、4m和2m。

第二、三段堵头采用薄层（1.5～2.5m）间歇施工，间歇时间6～9天。第二、第三段堵头第一层浇筑高度按廊道底部钢筋安装高程控制，第二层浇筑高度按廊道底板高程控制。

混凝土浇筑采用平铺法浇筑，每层铺料30cm厚，人工平仓，采用Φ70插入式振捣器振捣密实，止水、钢筋及模板附件采用Φ50插入式振捣器振捣。水平施工缝采用人工凿毛与高压水枪冲毛相结合的方式处理。

浇筑到拱顶部位人工无法振捣时，将堵头顶部模板全部封闭，用泵送压力尽可能向仓内打料，尽量充填拱顶部位空间，直至无法泵送为止。混凝土振捣的钢管架施工平台在浇筑过程中无法拆除。

3.12 灌浆施工

堵头顶拱120°范围内进行回填灌浆，回填灌浆压力0.3MPa。

堵头围岩固结灌浆孔入岩深度6.0m，排距3m，梅花型布置，每个断面呈放射状对称布设有12个灌浆孔。固结灌浆共13排，156个孔，钻孔总延米数1061m。固结灌浆压力0.8Mpa。

堵头拱顶及边墙范围进行接触灌浆，接触灌浆温度16℃，接触灌浆压力采用0.3～0.5Mpa。

回填及接触灌浆采用水泥等级不应低于42.5MPa。

第一段混凝土浇筑完成，混凝土强度达到70%后进行第一段堵头的回填灌浆。堵头混凝土全部浇筑，混凝土强度達到70%后开始第二段、第三段堵头的回填灌浆。回填灌浆完成后，开始堵头固结灌浆施工。混凝土温度及缝面张开度满足设计要求后方可进行接触、接缝灌浆。

灌浆施工按照常规方法进行，按相关规程规范及设计要求执行，由专业灌浆施工队伍进行施工。

施工时由上游向下游依次施工，先浇筑第一段混凝土，混凝土强度达到70%后进行第一段堵头的回填灌浆。堵头混凝土全部浇筑完成后，开始第二段、第三段堵头的回填灌浆，回填灌浆完成后，开始堵头固结灌浆施工。灌浆施工遵循先回填后固结，后接缝及接触灌浆的顺序进行。

3.13 灌浆管路封堵

灌浆管路采用0.5：1水泥浆封堵。封堵时采用纯压式，先由进浆管进0.5：1水泥浓浆，同时将回浆管敞开，直至回浆管的浆液浓度达到0.5：1，将回浆管扎死，最后用纯压式封堵，直至不进浆时结束。

当排气管出浆不畅或被堵塞时，应在缝面增开度限值内提高进浆压力，力争达到上述结束条件。若无效则应在顺灌结束后立即从两个排气管中进行倒灌。倒灌应使用最浓比级浆液在设计规定的压力下缝面停止吸浆持续即可结束。

4 实际施工过程

2014年10月12日下闸，10月15日导流洞出口道路接通，10月17日风水电安装完成。2014年10月25日开始第一段第一层混凝土浇筑，12月18日堵头全部浇筑完成，浇筑历时55天。2014年12月19日关闭排水管闸阀，进行排水管及闸阀井封堵。

第一段堵头浇筑完成7天后，2014年11月12日～11月14日进行了第一段堵头拱顶的回填灌浆及围岩的固结灌浆。

堵头全部浇筑完成后，2014年12月20日～12月29日进行了第二段和第三段堵头范围内的回填及固结灌浆。

由于目前混凝土内部温度仍较高，接触接缝灌浆还未能进行，待温度和接缝张开程度满足设计要求后进行接触和接缝灌浆。

各段混凝土开始浇筑时间详见表2

表2 堵头混凝土分仓高度及浇筑时间统计表

5 结束语

导流洞封堵自下闸至混凝土浇筑完毕共历时68天。回填及固结灌浆完成后堵头下游已无漏水点，取得了令人满意的封堵效果，为类似工程施工提供了一些借鉴经验。

作者简介：

贾福昌，男，1964年生，陕西大荔人，工程师，主要从事水利水电施工管理工作。