Bengoh大壩導(dǎo)流涵洞下閘技術(shù)研究

包建明

（中國水利水電第八工程局有限公司　長沙市　410004）

Bengoh大壩導(dǎo)流涵洞下閘技術(shù)研究

包建明

（中國水利水電第八工程局有限公司長沙市410004）

文章結(jié)合Bengoh大壩工程實(shí)例，研究在狹窄河谷河水暴漲條件下，閘首部位無上部結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流涵洞如何快速、安全下閘，為同類工程提供參考實(shí)例。

Bengoh大壩涵洞下閘

1　項(xiàng)目概況

2　主要風(fēng)險(xiǎn)和下閘順序選擇

Bengoh供水項(xiàng)目位于馬來西亞砂撈越州古晉省的砂撈越河上游支流上，主要是滿足遠(yuǎn)期古晉市飲用水增長需求、解決枯水年份潮水倒灌引發(fā)的生水咸化問題。工程主體包括攔河大壩、取水塔、管道和控制系統(tǒng)及其他附屬設(shè)施，在河床左側(cè)布置一雙洞型（單洞為4 m×4.5 m矩形截面）導(dǎo)流箱涵，一期施工時(shí)因庫區(qū)移民搬遷工作無法按期完成，在河床中部增設(shè)一4 m×5 m矩形導(dǎo)流涵洞。

雙洞導(dǎo)流箱涵上游閘門設(shè)計(jì)采用混凝土疊梁門封閉，一期工程在施工時(shí)對上游圍堰進(jìn)行了優(yōu)化，堰頂高程從EL.44 m降低至EL.34 m，與箱涵的頂板齊平，并取消了原閘首部位的上部桁架結(jié)構(gòu)，在減少工程量的同時(shí)也降低了圍堰擋水標(biāo)準(zhǔn)。雙洞箱涵與壩體銜接位置設(shè)計(jì)有取水塔并與之聯(lián)通，箱涵在施工期間承擔(dān)導(dǎo)流作用，下閘和封堵后，內(nèi)部腔室用來布置管道和閥門。新增涵洞布置在壩體中部，進(jìn)出口與壩體齊平，未設(shè)置任何門槽和啟閉裝置，即未考慮下閘措施。

2.1存在的主要風(fēng)險(xiǎn)

（1）上游圍堰作為疊梁門運(yùn)輸?shù)牡缆芬约跋麻l的平臺(tái)，其自身的擋水標(biāo)準(zhǔn)過低（堰頂高程EL.34 m即為箱涵頂板高程），加上庫區(qū)兩岸狹窄、河床坡度較陡，在暴雨條件下可以在很短時(shí)間內(nèi)翻過圍堰，對下閘造成很大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

（2）庫區(qū)分布有連片森林，部分樹木的根系埋深較淺，同時(shí)由于清庫工作不徹底，暴雨產(chǎn)生的水土流失帶來大量的原木，經(jīng)常造成導(dǎo)流涵洞堵塞，壩前水位迅速雍高不下。

（3）項(xiàng)目所在地為熱帶季風(fēng)氣候，降雨水總量大，預(yù)見性較差。

（4）新增涵洞沒有設(shè)計(jì)閘門及相關(guān)設(shè)施，需要重新考慮下閘手段。

（5）左、右箱涵采用預(yù)制混凝土疊梁閘門，沒有設(shè)置水封，下閘后，門體之間、閘門和門槽之間、閘門和底坎之間等部位的滲水量很大，要考慮在門體上、下游位置采取堵漏措施，在箱涵內(nèi)部布置足夠的抽排水設(shè)備，確保管道安裝和混凝土封堵在干地施工。

（6）封堵施工集中在4～10月雨水相對較少的季節(jié)，工期緊張，度汛壓力大。由于取水塔門槽二期和管道閥門沒有完成，伴隨封堵而產(chǎn)生的導(dǎo)流能力下降會(huì)導(dǎo)致庫區(qū)水位上升，特別是3個(gè)導(dǎo)流箱涵全部封堵完畢后，壩前水位必將迅速上升。因此必須在最后一個(gè)箱涵封堵前完成門槽和管道工程的施工，關(guān)閉各進(jìn)水閥門，確保進(jìn)水塔安全。同時(shí)最后一個(gè)箱涵封堵時(shí)，要選擇在水位較低和降雨稀少的時(shí)段，確保疊梁門一次性下閘成功，人員和設(shè)備順利撤退。

2.2下閘工作順序安排

（1）鑒于原木和樹枝堵塞導(dǎo)流洞的情況時(shí)有發(fā)生，在選擇下閘方案時(shí)首先否決了逐個(gè)導(dǎo)流洞下閘的方案，而選擇先封閉一孔再同時(shí)封閉其余兩孔的方案，保證在任何條件下都有兩個(gè)導(dǎo)流洞過水，從而降低堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）鑒于雙洞箱涵采用混凝土疊梁門結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)備、吊裝、撤退等過程時(shí)間持續(xù)長，在不改變起重方式的條件下，如果同時(shí)進(jìn)行雙洞箱涵兩孔的封閉，很可能出現(xiàn)水位迅速翻過圍堰，造成吊車和人員無法及時(shí)撤退的局面，因此考慮將雙洞分開下閘。

（3）新增涵洞前期沒有考慮啟閉結(jié)構(gòu)，必須增加一套簡易的閘門，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，采用鋼結(jié)構(gòu)翻板門經(jīng)濟(jì)適用且工期短。

（4）最后確定的下閘順序?yàn)椋弘p洞箱涵的右側(cè)孔→雙洞箱涵的左側(cè)孔、新增涵洞。

3　雙洞箱涵右側(cè)孔下閘

右孔箱涵上游進(jìn)水口3塊混凝土疊梁門下閘時(shí)間選在10∶00～14∶00，具體時(shí)間將根據(jù)現(xiàn)場準(zhǔn)備工作完成情況以及水文（進(jìn)口水位在29.2 m以下）、氣象（晴朗無雨）條件確定。下閘流程：空載試車和原地試吊→疊梁門運(yùn)輸→下閘→撤退→堵漏。

上游道路修筑完成以后，將載重汽車和45t汽車吊空車跑來回一遍，檢查公路坡比、轉(zhuǎn)彎半徑、路面抗滑能力、回車平臺(tái)以及設(shè)備的進(jìn)退場速度，對不滿足的路段進(jìn)行升級(jí)改造。確定閘門和45t吊擺放位置，吊裝時(shí)所需的幅度等參數(shù)。在閘門堆放場進(jìn)行試吊，檢查在規(guī)定幅度起重機(jī)實(shí)際負(fù)荷能否滿足吊裝要求。

預(yù)制疊梁門單塊尺寸為2.1 m×4.55 m×0.53 m，重量13.6 t，頂部設(shè)置2個(gè)吊環(huán)。采用45 t吊、2根 10 t吊帶、2個(gè)10 t卸扣進(jìn)行裝車。運(yùn)輸車輛計(jì)劃采用3 t隨車吊，由于車況老舊，運(yùn)輸過程中應(yīng)注意觀察。裝車前將擋板放下，由于疊梁門尺寸較大，每次只允許裝載一片，底部用方木墊好并用3 t葫蘆固定好。控制好行車速度在20 km/h，在上坡和下坡時(shí)不超過10 km/h，汽車兩旁不要站人。45 t吊裝車先于汽車到達(dá)上游圍堰，汽車下到上游圍堰后，先回車再倒車至吊車附近并打開支撐腿以防車輛傾覆，吊裝車將疊梁門起吊并放置左孔箱涵靠邊坡位置，以不進(jìn)行二次轉(zhuǎn)運(yùn)為準(zhǔn)。事先做好對疊梁門底部的保護(hù)，防止起鉤時(shí)壓碎混凝土。

疊梁門在捆綁、裝車、卸車時(shí)要用皮帶包裹吊點(diǎn)、支點(diǎn)的邊角位置，堆放處必須墊方木，下閘前完成背水面打磨和水封安裝。載重汽車和吊車通行上游道路時(shí)必須安排專人指揮。疊梁門運(yùn)輸可以提前完成，以免影響下閘。

吊裝前再次確認(rèn)：門槽和底坎部位沒有雜物，喇叭口位置沒有浮木，進(jìn)口水位不超過EL.29.2 m，疊梁門底部、側(cè)面固定的橡膠墊沒有翹起、翻邊。用2根Φ25等長鋼絲繩（或2根10 t吊帶）配合10 t卸扣捆綁，45 t汽車吊緩慢勻速提升，檢查門體是否水平，回轉(zhuǎn)至門槽附近后，用牽引繩調(diào)整閘門位置，將閘門對準(zhǔn)門槽慢慢下放，不得撞擊、摩擦門槽，吊裝時(shí)嚴(yán)格按照汽車吊操作規(guī)程進(jìn)行。根據(jù)前期的水位和流速統(tǒng)計(jì)，日常流量不到20 m3/s，水深一般在0.7 m左右，流速在（3～4）m/s，根據(jù)明渠均勻流計(jì)算結(jié)果顯示，單洞導(dǎo)流條件下，一般水深不會(huì)超過第一節(jié)閘門頂部（2.1 m深），因此除第一節(jié)閘門有水壓力外，第二、三塊基本處于自由、干燥狀態(tài)。

疊梁門依次下閘后，觀察門槽滲水情況，由于旱季一般流量較小和左箱涵的導(dǎo)流，閘門前上游水位較低，可以利用棉絮包裹干黃豆、干海帶后纏繞鋼筋形成棉絮棒，塞入到門槽側(cè)面減少滲水。充分利用第二、三塊閘門處于水面以上的有力條件，利用玻璃膠充填水平縫隙，再用水泥砂漿抹平。底坎位置如果滲水較大可以在上游緊貼閘門位置安裝順序拋入粘土袋。人員進(jìn)入箱涵內(nèi)部對滲水較大部位用木楔、釬子將棉絮釘入縫隙。

4　雙洞箱涵左側(cè)孔和新增涵洞下閘

由于上游EL.34.00圍堰高程過低，為避免下閘后水位上漲過快造成人員及設(shè)備撤離不及時(shí)，左孔箱涵采用龍門架、滑輪組及卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行下閘，新增涵洞采用翻板門下閘。左孔箱涵下閘完成立即進(jìn)行新增涵洞下閘。附表為主要下閘工作表，附圖為左孔箱涵及新增涵洞下閘施工流程。4.1門槽軌道和底坎檢查及處理方案

附表　　主要下閘工作表

附圖　　下閘施工流程圖

在下閘前清除門槽內(nèi)的雜物，喇叭口上游無漂浮物。下閘前進(jìn)行門槽體型復(fù)測,對門槽偏差較大部位，采用吊籃將施工人員吊至偏差部位進(jìn)行修補(bǔ)打磨。底坎部位受損，擬采用堵漏方式處理。當(dāng)門槽檢查合格后，必要時(shí)可進(jìn)行門體的試放，試放完成在孔口采取必要的防護(hù)措施，保證沒有雜物掉進(jìn)門槽。4.2龍門架、翻板門制作、安裝及調(diào)試

龍門架型鋼及翻板門制作需嚴(yán)格安裝設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，型鋼的長度、直線度，翻板門的面板平整度均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求；龍門架型鋼及翻板門均在右岸EL.86.35平臺(tái)制作，制作完成后進(jìn)行編號(hào)，根據(jù)零部件大小及安裝順序采用3 t隨車吊進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。龍門架在正式下閘前必須在現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)拼裝，確保安裝精度，預(yù)拼裝畫好連接線后方可拆除，并按安裝順序編號(hào)堆放。翻板門在制作廠制作完成后進(jìn)行平整度復(fù)測，確保表面平整度誤差不超過±3 mm。翻板門采用布置在壩頂?shù)?5 t吊進(jìn)行吊裝，吊裝完成后進(jìn)行試下放以保證鉸接吊正常工作，水封性能良好。完成后采用錨固板及鋼絲繩進(jìn)行臨時(shí)固定。

4.3疊梁門連接、龍門架立柱安裝

左箱涵三塊疊梁門提前轉(zhuǎn)移至EL.34.00平臺(tái)，下閘前對疊梁門門體體型及平整度進(jìn)行復(fù)測，超出部位進(jìn)行打磨處理，保證門體表面的平整度。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行兩塊疊梁門連接的準(zhǔn)備工作：錨固插筋打設(shè)、動(dòng)滑輪固定、對穿螺栓的安裝等，并對螺栓安裝過程中鑿除部位采用砂漿進(jìn)行抹平。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙采用膠水、木楔及鐵釘進(jìn)行門體橡膠水封的安裝。為避免上游水壓力不夠造成疊梁門水封不能緊貼下游止水基座，在疊梁么上部采用膨脹螺栓安裝3個(gè)彈簧片，以確保閘門止水在下放過程中緊貼止水基座。龍門架在第一塊疊梁門下閘前可安裝預(yù)拼裝，編號(hào)安裝3根立柱，并進(jìn)行底部焊接。

5　結(jié)語

文章通過結(jié)合某大壩工程，針對庫區(qū)兩岸狹窄、河床坡度較陡的特點(diǎn)，在暴雨條件下可以在很短時(shí)間內(nèi)翻過圍堰，對下閘造成很大的安全風(fēng)險(xiǎn)。鑒于此，采取雙洞分開下閘，選擇先封閉一孔再同時(shí)封閉其余兩孔的方案，保證在任何條件下都有兩個(gè)導(dǎo)流洞過水，從而降低堵塞的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了安全順利下閘目標(biāo)，為同類工程提供參考實(shí)例。

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[2]李楊．小灣水電站大壩導(dǎo)流底孔下閘成功[J]．水電與新能源，2009，（05）：22.

[3]周崇剛，王海東，賀毅，等.溪洛渡水電站大壩3、4號(hào)導(dǎo)流底孔閘墩錨索施工技術(shù)[J]．水利水電施工，2013，（3）:66-68.

包建明（1983-），男，安徽涇縣人，大學(xué)本科，工程師，從事水電施工管理工作。

（2016-01-12）