東武仕水庫泄洪洞水下封堵施工方案

劉曉嶺

摘 要：東武仕水庫除險加固工程泄洪洞水下封堵施工方案，要求在不放空水庫的情況下，在檢修閘門上游進行水下臨時封堵，保證本次泄洪洞除險加固工程在施工干場作業下順利進行。

關鍵詞：泄洪洞；水下封堵 ；施工方案

1 工程概況

東武仕水庫位于邯鄲市磁縣縣城西北約7km的滏陽河上，是一座以防洪、供水為主，兼顧發電、旅游等綜合利用的大型水利樞紐工程。水庫控制流域面積340km2，總庫容1.615億m3，校核洪水位110.70m。水庫樞紐由主壩、泄洪洞、輸水洞、副壩等建筑物組成。泄洪洞位于主壩樁號0+800，為進口有壓短管接拱式無壓涵洞型式，進口底高程84.5m，分3孔，孔口尺寸4.0m×4.0m（寬×高），最大下泄流量為837m3/s。

本次泄洪洞除險加固內容，將泄洪洞進口檢修閘門改為事故閘門，更換臺車啟閉機和門機軌道，弧形工作閘門更換止水、壓板、防腐，泄洪洞洞身伸縮縫處理等。在水庫不放空的情況下，需在檢修門上游進行水下臨時封堵，以保證本次泄洪洞除險加固工程施工在干場作業下順利進行。

2 水下封堵方案簡介

2.1 鋼疊梁閘門

東武仕水庫泄洪洞共3孔，設有2個中墩和2個邊墩，泄洪洞進口上游兩側混凝土導墻連接左右邊墩。由于檢修閘門上游閘墩和導墻上均無門槽或其他支撐點可利用，故封堵位置選在泄洪洞進口處，把鋼疊梁閘門安放于閘墩上游，利用2個閘墩中墩做鋼疊梁閘門支承點，采用鋼疊梁閘門進行3孔整體封堵。

閘墩中墩為75.72°傾斜結構，整體封堵孔口尺寸為15.6m×9.6m，考慮鋼疊梁閘門運輸及吊裝，把鋼疊梁閘門分成6節，每節結構尺寸為15.6m×1.6 m，單節重量最大為25.498t，同時在每節鋼疊梁閘門上安裝側、頂、底水封止水，在第4節（安裝順序自下而上）鋼疊梁閘門中孔處設置1個平壓閥，通過四通連接三個放水管，泄洪洞兩個邊孔一個中孔在同一水平位置各設一個出水管口，作為鋼疊梁閘門前后平壓用。

2.2 鋼疊梁閘門水上運輸及吊裝

從大壩迎水邊到泄洪洞封堵位置，約有75m的水面，水深20.0m，為解決鋼疊梁閘門的水平運輸及水下吊裝問題，我局自行設計制造1艘浮式工作平臺，平臺平面尺寸為12.7m×20.2m，承載力為45t。

浮式工作平臺中間布置吊裝孔，其尺寸為16.0 m×2.30m，設置固定吊裝架1個，凈高3m，設計起吊重量36t，采用10t同型號卷揚機2臺作為吊裝動力設備。

2.3 鋼疊梁閘門封堵與拆除

浮式工作平臺在封堵位置就位后，鋼疊梁閘門的吊裝就位由潛水員在水下通過通訊系統指揮浮動工作平臺上操作人員進行操作。封堵時6節鋼疊梁閘門從下至上依次安裝，拆除時從上至下依次拆除。

2.4 水下封堵施工流程

施工現場平面布置→制作浮式工作平臺→鋼疊梁閘門前水下腐殖物、淤泥清除→鋼疊梁閘門吊運→鋼疊梁閘門安裝→放水加壓→檢查和漏水處理→泄洪洞內除險加固工程施工→放水平衡水壓→拆除鋼疊梁閘門→施工現場清理。

3 泄洪洞封堵施工

（一）標記：鋼疊梁閘門運至工地后按設計順序編號，在上下兩節閘門面板上用鋼筋豎向作出標線，安裝時兩鋼筋上下對齊。

（二）裝運：在岸邊臨時碼頭上，利用50t汽車吊按順序把鋼疊梁吊裝到浮式工作平臺吊裝孔處豎直加固穩定后，將吊梁上的吊點與鋼疊梁吊點通過滑輪組用鋼絲繩連接好，裝運時注意鋼疊梁閘門的方向，避免浮式工作平臺在水中調頭。每次運輸一節鋼疊梁閘門。通過拋錨船、卷揚機或其他船只的牽引，使浮式工作平臺移動到泄洪洞前封堵位置。

（三）浮式工作平臺就位固定：浮式工作平臺四角通過水中兩個地錨和岸上的兩個固定點用鋼絲繩就位固定，鋼絲繩上安裝緊線滑輪以作細微調整。

（1）初步定位：安裝鋼疊梁閘門前，潛水員預先用四個浮漂做好洞口部位標記，使浮漂位于水下0.8m處。浮式工作平臺操作人員通過牽放與四個錨固點相連的鋼絲繩把浮式工作平臺固定于封堵位置上方。

（2）精確定位：浮式工作平臺操作人員按照浮漂位置用緊線滑輪松緊鋼絲繩精確調整吊裝孔口與浮漂位置一致。

（四）鋼疊梁閘門安裝就位：固定浮式工作平臺，利用卷揚機和滑輪組往水下吊裝鋼疊梁閘門，提前計算好鋼疊梁閘門的下水深度，鋼疊梁閘門接近泄洪洞洞口時，兩名潛水員下水作業，指揮吊裝平臺上人員將其慢慢放到標定位置。為保持吊點水平吊裝，通過兩側吊繩處各有一人用鋼尺校核入水深度和潛水員指令控制平衡。其他節鋼疊梁閘門同樣就位，潛水員通過其對正標線對正，保證各節正確連接。

（五）吊裝注意事項

（1）潛水員下水前必須查看泄洪洞工作閘門關閉情況，保證靜水封堵。

（2）吊裝保持兩端水平和門身垂直，不得傾斜。保證措施：①鋼尺測量，做到同步放繩；②用同型號卷揚機，兩臺卷揚機共用一個開關箱，此開關箱既可同時控制兩臺卷揚機，又可操作單臺卷揚機，由一人操作，既做到收放繩速度一致，又做到單臺卷揚機微調；③潛水員加強觀察，發現不同步及時通知吊裝平臺上指揮人員。

（3）門就位應確保放到洞口中間位置，使兩側水封接觸面相等。為此預先在鋼疊梁閘門安裝位置兩側20cm處做出標線，鋼疊梁閘門下放過程中以此控制鋼疊梁閘門放到中心位置。

（4）中保護好水封，不能有任何破損。

（5）臺上由一人指揮，統一指揮信號。

（六）檢查和漏水處理

鋼疊梁閘門安裝完畢后，潛水員進行安裝后的檢查，檢查鋼疊梁閘門是否準確就位，查看鋼疊梁閘門有無變形和安裝過程有無碰損等情況。

打開工作閘門，第一次開度不大于10cm，打開工作閘門的次序是：先打開中孔工作門，再打開邊孔工作門，邊孔閘門同時打開最為有利。待鋼疊梁閘門后洞內水放空后，觀察出水口水流情況，初步判定鋼疊梁閘門漏水情況。如出現漏水，潛水員下潛到鋼疊梁閘門前用顏料檢查確定漏水部位，用堵漏橡膠，堵漏板或棉胎進行水下漏水處理。

（七）鋼疊梁閘門拆除

泄洪洞內除險加固工程施工完成后，門槽混凝土達到設計強度，工作閘門啟閉正常，經工程驗收合格后，才可以拆除鋼疊梁閘門。鋼疊梁閘門拆除前，關閉下游工作閘門，潛水員下水打開鋼疊梁閘門上的平壓閥，進行洞內平壓。潛水員首先要了解閥門的結構和開關方法，并且在鋼疊梁閘門安裝之前，對閥門進行多次開關，確保其轉動靈活。下水時順著入水繩潛到閥門附近，找到閥門，并用繩索拴住，然后用入水繩和拴閥門的繩子固定身體。在開啟閥門時操作人員要距離進水口一定距離，開啟過程中一定要先做試探，防止被吸附。此時浮動工作平臺上人員要拉緊信號繩，配合潛水員，直到將閥門完全打開為止。

平壓后，啟動卷揚機將吊鉤落下，潛水員下水掛鉤，指揮浮動工作平臺上人員將鋼疊梁閘門由上至下依次吊出水面，并運至臨時碼頭。

4 結語

東武仕水庫除險加固工程泄洪洞水下封堵施工方案，經過了多次專家論證，在保證下游人民生命財產安全的前提下，克服了水下施工的種種不利因素，確保了工程的順利進行，對于類似的水下施工項目，具有十分重要的借鑒價值。

參考文獻：

[1] 王遠旺.朱莊水庫泄洪洞進口封堵閘門的設計與安裝[J]. 水科學與工程技術. 2011：05.

[2] 張勇明.高塘水庫導流洞鋼封堵閘門施工技術[J]. 廣東水利水電. 2004：03.