龍背灣水電站導流洞封堵施工技術

摘 要：導流洞下閘蓄水是水電站工程建設的一個重要的里程，而導流洞封堵是大壩下閘蓄水后，緊接著進行的一項非常關鍵的工作，導流洞能否按期安全封堵直接關系到工程發揮的效益問題及工程下游的安全，其責任重大，必須確保萬無一失，因此導流洞封堵施工方案和施工管理就顯得極其重要。 本文總結了湖北十堰龍背灣水電站導流洞封堵施工過程中的施工方案及方法，對類似工程及隧洞的封堵技術起到一定借鑒作用。

關鍵詞：導流洞；封堵；施工；灌漿

1 工程概況

龍背灣水電站導流洞位于大壩上游左岸，軸線全長655.56m，平面上直線布置，進口底板高程為393.00m，出口底板高程為389.00m。導流隧洞封堵閘門為平板鋼閘門，重132t，封堵閘門強度設計水位為488m，設計擋水水頭為95m。

導流洞斷面型式為圓拱直墻城門洞形，洞身采用鋼筋混凝土全斷面襯砌，襯砌厚度80cm，過水斷面尺寸為8m×10m（寬×高）。導流洞封堵堵頭長度35m，堵頭上游端距閘門119m，堵頭下游端距導流洞出口436m。導流洞封堵堵頭共35m長，分為三段，第一段長7m，第二段長14m，第三段長14m。

2 導流洞封堵總體程序安排

導流洞封堵施工工序為：門槽檢查→下閘→閘門堵漏→導流洞出口進洞道路填筑→封堵段混凝土施工→拱頂回填灌漿→封堵段圍巖固結灌漿→堵頭接觸及接縫灌漿。

3 施工方法

3.1 門槽檢查

根據下閘蓄水時間安排提前檢查水上部分的閘門槽和底檻有無雜物堵塞，確保閘門啟閉自由，對水下兩側閘門槽和底檻采用

無縫鋼管通高壓風進行反復沖洗，以使石塊、泥沙等雜物隨水流

帶走。沖洗的范圍不小于閘槽中心線上游2m范圍，自上游向下

游連續進行沖洗。門槽檢查完畢后將閘門鎖定在閘槽內待命下

閘。

3.2下閘

提前根據閘門高度、閘門底檻高程推算出閘門下到位時的高程，在閘門頂兩側端焊接標示閘門下到位是的標桿，標示出閘門底部距離底檻的距離。

下閘令下達后，將閘門提升約50cm取掉拉桿鎖定梁，開始下落閘門。在閘門下落過程中不斷向P型橡膠水封與不銹鋼水封座的接觸面處澆水潤滑，并通過觀察不同時刻標桿刻度來檢查啟閉設備左右兩側是否同步并及時予以調節。

當閘門入水后，下落至距離底檻50cm時，閘門靜置5分鐘，再提起50cm，然后再下落，以便水流將閘門底檻部位沖涮干凈，然后將閘門下落到底。

3.3 堵漏及進洞道路修筑

確認閘門落至底部并觀察導流洞下游漏水情況后，將事先準備好的500個粘土袋和一些棉被，拋投至閘門上游部位。提前在導流洞出口附近備足硬化道路所需的填筑石料，下閘成功后盡快搶修通進入導流洞的道路，以便完成下一步的各項工作。

3.4 臨時排水管安裝

為確保干地施工及堵頭施工期安全，施工排水設計采用2根Φ300mm的排水鋼管及30cm厚1.5m高的混凝土擋水圍堰。排水管進口底部距離底板距離30cm。圍堰兼作堵頭混凝土上游模板。下閘后的實測閘門及拱頂滲水量約10L/s。澆筑第二節堵頭時僅保留了一根Φ300mm排水管通至堵頭下游，其余排水管關閉管末端安裝閘閥后，澆筑在第二段堵頭內。第二節堵頭廊道內設有1.2m×1.2m×3.4m（長×寬×深）的閥門井。

3.5 止水槽開挖及止水安裝

第一段堵頭內設計有一道環形布置的銅止水，需要在襯砌混凝土上鑿槽埋設。底板止水槽采用液壓破碎錘進行開挖，側墻及頂拱的止水槽采用墻鋸切割配合電錘根據分層澆筑高度提前進行開鑿。銅止水為W型，展開寬度750mm。止水槽開挖尺寸為寬40cm、深30cm的矩形。銅止水在澆筑堵頭混凝土前兩天采用微膨脹混凝土預埋。

3.6 老混凝土面鑿毛

封堵段老混凝土接觸面鑿毛采用電錘進行施工。先進行第一、第二段的底板和邊墻部分的錨桿造孔和鑿毛，然后與混凝土施工穿插作業，采用Φ50鋼管搭設簡易腳手架作為施工平臺。

3.7 錨桿施工

堵頭范圍內布設有徑向系統錨桿（Φ25，L=3.0m，排距3.0m，梅花型布置），每個斷面12根，共12排，144根錨桿。錨桿為砂漿錨桿。錨桿孔深2m，鉆混凝土0.8m，鉆巖石1.2m，錨桿外露1m。

錨桿造孔采用人工手持YT28氣腿式風鉆造孔，鉆桿長2.5m，鉆頭直徑Φ42mm，鉆孔直徑48mm。

錨桿安裝采用先注漿后插錨桿的工藝施工，注漿機注漿，拱頂錨桿采用水泥錨桿卷式錨固劑錨固，孔口用鐵楔楔緊。

3.8 灌漿管路安裝

為了節省工期，灌漿采用埋管法施工。每倉混凝土澆筑前，按設計圖紙要求安裝回填、固結、接觸及接縫灌漿管路。拱頂回填灌漿排氣槽采用白鐵皮制作，固定在原襯砌混凝土拱頂部位。

回填灌漿、接觸及接縫灌漿的出漿盒采用簡易裝置，現場制作，即在先澆筑混凝土上采用手風鉆鉆孔，孔深10cm，孔內插入用無縫鋼管制作的三通進漿管，孔口通過2mm厚鋼板蓋板封閉，防止混凝土堵塞出漿口。蓋板與進漿管采用焊接連接。灌漿管路均通過在混凝土面鉆孔插設鋼筋固定牢固。

各灌區周圍采用1.5mm厚、25cm寬的鍍鋅鐵皮止漿片封閉。

3.9 冷卻水管安裝

第一段堵頭（7m長）內布設有冷卻水管，冷卻水管采用DN25鍍鋅鋼管，順水流方向蛇形布設。共布置4層，層間間距2.0m，水平間距1.3m（最頂層為1.2m），周邊間距0.75m（最頂層為0.8m）。

冷卻水管進出口引入下游廊道內，進行一、二期通水冷卻。

鋼管提前制作，澆筑混凝土前提前預埋，采用鋼管架等固定。冷卻水管人工現場采用配套彎頭及接頭連接，接頭部位纏繞生膠帶密封。

3.10 監測儀器埋設

導流洞封堵堵頭內埋設的臨時監測儀器型號及數量詳見

表1。

表1 導流洞堵頭埋設儀器表

測縫計、位錯計在混凝土澆筑前按設計圖紙要求提前安裝，溫度計在混凝土澆筑至埋設高程時實時進行安裝。

3.11 混凝土澆筑

堵頭采用泵送混凝土澆筑，混凝土泵布置在導流洞內，堵頭下游10～20m處，型號為60m3/h柴油拖泵。

堵頭擋頭模板主要采用3015及1015組合鋼模板，邊緣采用木模板補缺。第一段堵頭上游模板不予拆除。

堵頭混凝土分段分層進行澆筑。第一段堵頭分三層澆筑，分層厚度自底向上依次為4m、4m、2m。第二、第三段分四層澆筑，分層厚度自底向上依次為2m、2m、4m和2m。

第二、三段堵頭采用薄層（1.5～2.5m）間歇施工，間歇時間6～9天。第二、第三段堵頭第一層澆筑高度按廊道底部鋼筋安裝高程控制，第二層澆筑高度按廊道底板高程控制。

混凝土澆筑采用平鋪法澆筑，每層鋪料30cm厚，人工平倉，采用Φ70插入式振搗器振搗密實，止水、鋼筋及模板附件采用Φ50插入式振搗器振搗。水平施工縫采用人工鑿毛與高壓水槍沖毛相結合的方式處理。

澆筑到拱頂部位人工無法振搗時，將堵頭頂部模板全部封閉，用泵送壓力盡可能向倉內打料，盡量充填拱頂部位空間，直至無法泵送為止。混凝土振搗的鋼管架施工平臺在澆筑過程中無法拆除。

3.12 灌漿施工

堵頭頂拱120°范圍內進行回填灌漿，回填灌漿壓力0.3MPa。

堵頭圍巖固結灌漿孔入巖深度6.0m，排距3m，梅花型布置，每個斷面呈放射狀對稱布設有12個灌漿孔。固結灌漿共13排，156個孔，鉆孔總延米數1061m。固結灌漿壓力0.8Mpa。

堵頭拱頂及邊墻范圍進行接觸灌漿，接觸灌漿溫度16℃，接觸灌漿壓力采用0.3～0.5Mpa。

回填及接觸灌漿采用水泥等級不應低于42.5MPa。

第一段混凝土澆筑完成，混凝土強度達到70%后進行第一段堵頭的回填灌漿。堵頭混凝土全部澆筑，混凝土強度達到70%后開始第二段、第三段堵頭的回填灌漿。回填灌漿完成后，開始堵頭固結灌漿施工。混凝土溫度及縫面張開度滿足設計要求后方可進行接觸、接縫灌漿。

灌漿施工按照常規方法進行，按相關規程規范及設計要求執行，由專業灌漿施工隊伍進行施工。

施工時由上游向下游依次施工，先澆筑第一段混凝土，混凝土強度達到70%后進行第一段堵頭的回填灌漿。堵頭混凝土全部澆筑完成后，開始第二段、第三段堵頭的回填灌漿，回填灌漿完成后，開始堵頭固結灌漿施工。灌漿施工遵循先回填后固結，后接縫及接觸灌漿的順序進行。

3.13 灌漿管路封堵

灌漿管路采用0.5：1水泥漿封堵。封堵時采用純壓式，先由進漿管進0.5：1水泥濃漿，同時將回漿管敞開，直至回漿管的漿液濃度達到0.5：1，將回漿管扎死，最后用純壓式封堵，直至不進漿時結束。

當排氣管出漿不暢或被堵塞時，應在縫面增開度限值內提高進漿壓力，力爭達到上述結束條件。若無效則應在順灌結束后立即從兩個排氣管中進行倒灌。倒灌應使用最濃比級漿液在設計規定的壓力下縫面停止吸漿持續即可結束。

4 實際施工過程

2014年10月12日下閘，10月15日導流洞出口道路接通，10月17日風水電安裝完成。2014年10月25日開始第一段第一層混凝土澆筑，12月18日堵頭全部澆筑完成，澆筑歷時55天。2014年12月19日關閉排水管閘閥，進行排水管及閘閥井封堵。

第一段堵頭澆筑完成7天后，2014年11月12日～11月14日進行了第一段堵頭拱頂的回填灌漿及圍巖的固結灌漿。

堵頭全部澆筑完成后，2014年12月20日～12月29日進行了第二段和第三段堵頭范圍內的回填及固結灌漿。

由于目前混凝土內部溫度仍較高，接觸接縫灌漿還未能進行，待溫度和接縫張開程度滿足設計要求后進行接觸和接縫灌漿。

各段混凝土開始澆筑時間詳見表2

表2 堵頭混凝土分倉高度及澆筑時間統計表

5 結束語

導流洞封堵自下閘至混凝土澆筑完畢共歷時68天。回填及固結灌漿完成后堵頭下游已無漏水點，取得了令人滿意的封堵效果，為類似工程施工提供了一些借鑒經驗。

作者簡介：

賈福昌，男，1964年生，陜西大荔人，工程師，主要從事水利水電施工管理工作。