八峰水庫(kù)大壩導(dǎo)流底孔封堵的施工技術(shù)

張黎明

摘 要：在水利水電工程中，為了確保基坑施工的正常開(kāi)展，會(huì)使用導(dǎo)流底孔來(lái)對(duì)施工的江河水流進(jìn)行分流或?qū)Я鳎瑢儆谂R時(shí)工程。當(dāng)導(dǎo)流底孔的作用喪失以后，就需要對(duì)其進(jìn)行封堵改造。其建設(shè)、改造施工對(duì)工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益有一定的影響。基于此，結(jié)合泉州市八峰水庫(kù)大壩的導(dǎo)流底孔封堵的施工技術(shù)進(jìn)行探討，可廣泛用于同類(lèi)工程的導(dǎo)流底孔封堵。

關(guān)鍵詞：水庫(kù)導(dǎo)流底孔 封堵 灌漿回填

1.工程實(shí)例

八峰水庫(kù)位于羅溪鎮(zhèn)北部羅溪八峰山處，是以供水為主結(jié)合灌溉的水利工程。供水對(duì)象為羅溪鎮(zhèn)，八峰水庫(kù)正常蓄水位為202.00m，興利庫(kù)容755.22萬(wàn)m3，水庫(kù)建成后與上游的車(chē)戽、前洋水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度，日供水能力達(dá)3.0萬(wàn)T/d（保證率P=97%），并可滿(mǎn)足下游2500畝農(nóng)田灌溉（保證率P=90%）及河道生態(tài)用水的需求。八峰水庫(kù)大壩采用壩頂開(kāi)敞式溢洪道，挑流消能。溢洪道布置在壩頂中央，堰頂高程202.00m，每孔凈寬9m，設(shè)5孔，堰頂不掛閘自由溢流。采用挑流消能，挑坎末端高程198.88m，挑角15.72°，反弧半徑3.64m。堰上設(shè)置交通橋，橋面高程207.50m，橋?qū)?.0m，墩厚1.0m。水庫(kù)主體工程的施工導(dǎo)流計(jì)劃分為二個(gè)階段施工。一期圍堰：第一期圍堰圍河床右側(cè)，形成一期基坑，在一期圍堰維護(hù)下施工大壩導(dǎo)流底孔段及下游水工建筑、縱向圍堰壩段，河道上游來(lái)通過(guò)左側(cè)河床泄向下游，第二期圍堰圍河床左側(cè)形成二期基坑，在二期圍堰的維護(hù)下施工大壩砌體，此時(shí)河道上游來(lái)水通過(guò)已貫通的導(dǎo)流底孔泄流。

2.設(shè)計(jì)導(dǎo)流底孔封堵

設(shè)計(jì)封堵的導(dǎo)流底孔長(zhǎng)18.7m，首段設(shè)計(jì)的臨時(shí)封堵總長(zhǎng)度為6.2m，將其四周事先用混凝土澆筑成塞狀，然后使用φ200cm 放空鋼管預(yù)埋到混凝土中部，使用可爆鋼悶蓋加裝到尾部。設(shè)計(jì)永久堵頭的長(zhǎng)度為14.2m，封堵斷面為洞型城門(mén)，大小為 3.2m×4.1m，使用固結(jié)灌漿孔、回填灌漿孔在其四周進(jìn)行布置，全斷面設(shè)有系統(tǒng)錨桿。

3.施工布置

（1）臨時(shí)道路布置導(dǎo)流底孔左側(cè)至導(dǎo)流底孔洞口平臺(tái)段需要修筑跨河便道。便道頂寬6m，長(zhǎng)280m，以滿(mǎn)足閘門(mén)吊裝運(yùn)輸。

（2）水、電系統(tǒng)布設(shè)。①施工用水。從導(dǎo)流底孔出口抽水至工作面。②供電系統(tǒng)布置。在右岸下游石拱橋旁布置變壓器及配電室，配備相應(yīng)的開(kāi)關(guān)柜及電器控制設(shè)備，各主要用電點(diǎn)采用專(zhuān)線(xiàn)供電（如索道、抽水、碎石系統(tǒng)和砼系統(tǒng)用電），使用電得到有效保證。左岸用電需從右岸配電室設(shè)跨河架空線(xiàn)路，并在左岸空壓機(jī)庫(kù)旁設(shè)配電裝置，以確保左岸供電安全。

4.水庫(kù)導(dǎo)流底孔封堵的施工方法

4.1下閘施工

4.1.1加工閘門(mén)

本工程使用大小為屬3.4m×4.5m（寬×高）的潛孔式預(yù)制砼閘門(mén)來(lái)作為導(dǎo)流底孔封堵的閘門(mén)，數(shù)量為1扇，閘門(mén)總重19.6t，啟閉機(jī)臺(tái)的高程161.5m，底檻的高程是141m。

4.1.2吊裝施工

在閘門(mén)各節(jié)廠(chǎng)內(nèi)制造完畢之后，首先要進(jìn)行預(yù)安裝，然后調(diào)整側(cè)止水、門(mén)楣止水橡皮各組成附件。例如：反向滾輪、正向滑塊、側(cè)向滾輪等等。最后將之運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)并且要在吊裝就位之前組裝并且完成整體焊接面板對(duì)接縫，最后使用一臺(tái)100t吊車(chē)把閘門(mén)放到排架柱上。

4.1.3進(jìn)口的截流施工

首先將一部50型裝載設(shè)備、一部200型挖掘機(jī)、兩部自卸車(chē)、一部320挖掘機(jī)布置在施工現(xiàn)場(chǎng)，然后選取彩條布、沙袋、棉絮、土石方進(jìn)行圍筑。

4.1.4清理門(mén)槽和下閘

首先安排人工對(duì)閘門(mén)的門(mén)槽進(jìn)行清理，接著等門(mén)槽清理完畢以后，選擇兩臺(tái)聯(lián)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)平穩(wěn)地把閘門(mén)從排架柱上慢慢地放進(jìn)門(mén)槽之中。4.1.5閘門(mén)的止水措施

因閘門(mén)下落的時(shí)候，水位并沒(méi)有上升很高，水壓不夠大，所以可以選用木楔釘入閘門(mén)與反軌間的縫隙， 盡可能讓下游面與門(mén)槽銜接緊密，而在閘門(mén)的上游用棉絮把所有的縫隙堵塞嚴(yán)實(shí)，盡量堵塞好閘門(mén)與門(mén)槽之間的縫隙，從而達(dá)到止水的目的。

4.1.6封堵后的結(jié)果

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查，閘門(mén)準(zhǔn)備就緒以后，取得了良好的封堵效果，并且臨時(shí)堵頭的滲漏現(xiàn)象不明顯，則說(shuō)明封堵成功。

4.2封堵作業(yè)

4.2.1澆筑混凝土

本工程使用復(fù)合型硅酸鹽水泥作為施工材料，在硅酸鹽水泥中分別加入質(zhì)量良好的粉煤灰、NF-2A緩凝高效減水劑以及微膨脹劑。先試選用8%的UEA、5%的氧化鎂以及20%的粉煤灰，來(lái)使得混凝土流變特性發(fā)生改變，使水泥水化熱量降低，從而有效地避免混凝土內(nèi)絕熱溫升，達(dá)到低水化熱品種的水泥效果。使用直徑為6～30.5mm的連續(xù)級(jí)配碎石作為混凝土粗骨料，將泥土粉塵控制在總含量的1%以?xún)?nèi)，針片狀顆粒含量控制在10%以?xún)?nèi)。使用質(zhì)量良好的中粗砂作為細(xì)骨料，細(xì)骨料中細(xì)度模式要保持在2.5左右，污泥等雜質(zhì)的哈勒要控制在2%以?xún)?nèi)。在攪拌站完成混凝土的攪拌，然后使用泵車(chē)泵送入倉(cāng)。使用分層澆筑的方式進(jìn)行澆筑施工，如圖1所示。完成澆筑工作后，人工進(jìn)行振搗平倉(cāng)，對(duì)施工過(guò)程中留下的施工縫要進(jìn)行鑿毛，使用平面組合木模作為施工模板，錨桿固定采用U25鋼筋，在進(jìn)行堵頭混凝土的澆筑施工時(shí)，首先使用兩根U400鋼管進(jìn)行預(yù)埋，并將其作為排水管，管頭要從堵頭伸出，并布置濾網(wǎng)。進(jìn)口位置四米左右的位置布置兩個(gè)球閥，完成施工后將再把閥門(mén)關(guān)閉。

4.2.2控制施工溫度

在堵頭的標(biāo)準(zhǔn)段里按照間距3.1m、層距1.4m設(shè)置蛇型冷卻水管，可以有效地避免因混凝土外溫差過(guò)大出現(xiàn)裂縫。完成混凝土的澆筑工作后，立即通水來(lái)對(duì)混凝土進(jìn)行冷卻，每一天都需要對(duì)進(jìn)出水口進(jìn)行一次倒換，此外，為了可以及時(shí)了解混凝土溫度的變化情況，要使用溫度計(jì)預(yù)埋在混凝土內(nèi)部。

5.灌漿的回填和固結(jié)

施工中人工搭建的鋼管腳手架作為封堵段的回填施工和固結(jié)孔施工的作業(yè)平臺(tái)，使用TY28手風(fēng)鉆進(jìn)行造孔施工。使用φ32作為灌漿管的預(yù)埋管理，并將其引到倉(cāng)外，為了避免澆筑混凝土過(guò)程中漿液進(jìn)入到孔中，要使用棉絮等將固結(jié)孔口10cm范圍塞緊，并使用砂漿將外部封堵好。為了確保混凝土澆筑過(guò)程中的完整性，使用錨筋將注漿管路在四周的巖壁上進(jìn)行固定，完成澆筑工作三天以后，對(duì)臨時(shí)堵頭進(jìn)行回填灌漿，完成澆筑工作一周后對(duì)永久性堵頭進(jìn)行回填和固結(jié)灌漿。在進(jìn)行回填、固結(jié)時(shí)要嚴(yán)格按照環(huán)內(nèi)加密、環(huán)間分序的基本原則來(lái)進(jìn)行作業(yè)，對(duì)于地質(zhì)情況較差的地段分成三個(gè)次序，兩個(gè)環(huán)之間分成兩個(gè)次序。混凝土的齡期在達(dá)到五個(gè)月以上后，開(kāi)始進(jìn)行接觸灌漿。接觸灌漿、回填和固結(jié)施工均按照傳統(tǒng)方法進(jìn)行施工。

6.質(zhì)量的監(jiān)控

①為了保證施工質(zhì)量，施工單位組建了質(zhì)量管理小組，并任命項(xiàng)目經(jīng)理為小組長(zhǎng).制定了質(zhì)量管理制度，并根據(jù)質(zhì)量管理制度中的要求來(lái)對(duì)施工進(jìn)行管理。

②定期組織開(kāi)展會(huì)議，做好技術(shù)交底工作，嚴(yán)格控制施工工序，并安排具有豐富經(jīng)驗(yàn)并且具有良好責(zé)任心的管理人員對(duì)施工情況進(jìn)行檢查，確保工程的施工質(zhì)量。

③做好施工材料的管理工作，并嚴(yán)格按照材料的檢測(cè)制度對(duì)進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行檢查。堅(jiān)決不允許質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的材料進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)。

④做好施工機(jī)具和計(jì)量工具的配置工作，以便于滿(mǎn)足施工的各項(xiàng)要求，建立健全的資料庫(kù)作為評(píng)價(jià)工程質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)的重要依據(jù)。

⑤要搞好與業(yè)主、監(jiān)理的配合工作，虛心接受監(jiān)督。

⑥要加強(qiáng)混凝土的振搗工作，不出現(xiàn)漏振和過(guò)振的情況。

⑦完成混凝土的澆筑工作后，要馬上采用通水的方式來(lái)降低混凝土內(nèi)外溫差。

7.結(jié)論

綜上所述，在進(jìn)行水庫(kù)導(dǎo)流底孔封堵施工時(shí)，要求在短時(shí)間內(nèi)可以完成施工。所以，需要在下閘施工前，將放空管和臨時(shí)導(dǎo)流管安裝好，并做好相關(guān)的物質(zhì)準(zhǔn)備，分析施工方案的可行性，確保水庫(kù)導(dǎo)流底孔封堵施工順利完成。以上工程施工后取得了良好的施工效果，工程在進(jìn)度和質(zhì)量上都達(dá)到了預(yù)期要求，取得了監(jiān)理和業(yè)主的認(rèn)可。

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