安格莊水庫(kù)泄洪洞進(jìn)口水下封堵方案

韓懷妙

摘要：安格莊水庫(kù)系海河流域大清河系中易水的控制工程，位于河北省保定市易縣境內(nèi)，水庫(kù)總庫(kù)容 2.86億m3，是一座以防洪灌溉為主、結(jié)合發(fā)電等綜合利用的大（2）型水利樞紐工程。本次維修加固泄洪洞進(jìn)口閘施工內(nèi)容如下：①更換進(jìn)口閘門及啟閉機(jī)，鑿除閘門槽并更換埋件。②封堵檢修間內(nèi)通氣孔接至室外。

水庫(kù)水位為149.0m，距離泄洪洞進(jìn)口底板128.0m高程有21m水深，在該水深條件下完成泄洪洞進(jìn)口封堵是實(shí)施進(jìn)口檢修閘施工的先決條件。

關(guān)鍵詞：水庫(kù)泄洪洞? 水下探測(cè)? 水下封堵? 疊梁門

一、水下探測(cè)

為摸清水下具體情況，進(jìn)行了水下探測(cè)。情況如下：

1、攔污柵上游延伸段為U形槽式導(dǎo)流墻，而非封閉式涵洞。

2、攔污柵處垃圾堆積嚴(yán)重，攔污柵已銹蝕嚴(yán)重。

3、側(cè)墻和中墻上有攔污柵槽，型式為凹型槽，槽寬為22cm，深度為7cm。攔污柵上邊緣與頂板的弧形拐角處搭接，之間有8cm左右的縫隙。攔污柵下邊緣有邊長(zhǎng)為20cm的倒三角底坎。

4、洞身混凝土標(biāo)號(hào)為200#（相當(dāng)于C18），主筋為φ22。

5、導(dǎo)流墻頂部平整度差，面狀不規(guī)則并且碳化嚴(yán)重。折角處不規(guī)則，略帶弧度。

6、導(dǎo)流墻體碳化嚴(yán)重，有剝落脫皮情況，導(dǎo)流槽深度為7cm。

7、提升了第一節(jié)攔污柵體，經(jīng)進(jìn)洞測(cè)量，洞體為雙向漸變結(jié)構(gòu)，頂部與右側(cè)向中心收口漸變，洞內(nèi)四角有20cm*20cm的倒角。

8、洞內(nèi)墻體上縱向有一排鋼筋扶手，頂部有一個(gè)吊環(huán)。洞內(nèi)四周墻面有不均勻分布的模板錯(cuò)臺(tái)。

二、封堵閘門設(shè)計(jì)

經(jīng)過(guò)對(duì)探測(cè)情況的研究分析，提出在洞口和頂部做鋼板封堵的方案。

在泄洪洞洞口豎直面上和上部沿著導(dǎo)流墻頂做鋼板封堵。示意圖如下：

在泄洪洞進(jìn)口導(dǎo)流墻處，采用鋼閘門利用三面導(dǎo)流墻做支撐封堵前端及頂部敞口部位。閘門面積約為：10.6×（9+15）=254㎡。泄洪洞進(jìn)口底板高程為128.0m，封堵期間水庫(kù)運(yùn)行水位為149.0m，相應(yīng)水頭21m。

封堵閘門采用疊梁門，考慮運(yùn)輸和安裝條件，單節(jié)門重控制在10t。疊梁閘門采取分節(jié)水下拼裝的方式。具體分節(jié)節(jié)數(shù)以及鋼疊梁閘門的細(xì)部結(jié)構(gòu)需進(jìn)一步有針對(duì)性的進(jìn)行量測(cè)后再進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于封堵閘門為臨時(shí)工程，運(yùn)用時(shí)間較短，故不進(jìn)行防腐處理。由于封堵面均為混凝土面，沒(méi)有門槽和埋件，混凝土的表面不平整，閘門分為多節(jié)，水封連接處，節(jié)間，拐角處很容易漏水。閘門所承擔(dān)的水壓力要均勻傳遞到混凝土上，側(cè)水封既要起到止水作用又要兼做支撐。水封是封堵閘門設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部位，常規(guī)水封不能滿足封堵閘門的強(qiáng)度和變形要求，需根據(jù)實(shí)際要求設(shè)計(jì)。為保證混凝土面不被壓壞，需按水壓力和混凝土的抗壓強(qiáng)度計(jì)算側(cè)水封的承壓寬度。

平壓裝置設(shè)計(jì)：在第二節(jié)門葉焊接鋼管，安裝閘閥用于平壓。閘閥由潛水員水下操作。

起吊和連接裝置設(shè)計(jì)：考慮封堵閘門安裝和拆除均采用臨時(shí)起吊設(shè)備操作，每節(jié)閘門3道縱梁頂部共設(shè)置3個(gè)吊耳。為水下就位準(zhǔn)確，避免閘門在斜坡上出現(xiàn)下滑，導(dǎo)致節(jié)間出現(xiàn)間隙，在閘門的上游側(cè)兩節(jié)閘門連接處各設(shè)置2套連接裝置，節(jié)間采用6根M36的螺栓，將上下節(jié)閘門連接為1個(gè)整體。

三、封堵閘門安裝

3.1疊梁閘門水上運(yùn)輸及吊裝

封堵閘門安裝前先由潛水員對(duì)水封工作范圍內(nèi)及附近的外露鋼筋頭，水泥突起等雜物清除干凈，局部明顯不平處填平。從大壩迎水邊坡到泄洪洞封堵位置，約有20m的水面，水深21m，為解決鋼疊梁閘門的水平運(yùn)輸及水下吊裝問(wèn)題，自行設(shè)計(jì)制造1艘浮式工作平臺(tái)，平臺(tái)平面尺寸為12.7m×20.2m，承載力為45t。

浮式工作平臺(tái)中間布置吊裝孔，其尺寸為12m×2.3m，設(shè)置固定吊梁架一個(gè)，凈高3m，設(shè)計(jì)起吊重量36t，采用10t同型號(hào)卷?yè)P(yáng)機(jī)兩臺(tái)作為吊裝動(dòng)力設(shè)備。

3.2疊梁閘門封堵與拆除

浮式工作平臺(tái)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面通過(guò)通訊系統(tǒng)指揮浮動(dòng)工作平臺(tái)上的操作人員進(jìn)行操作。封堵時(shí)×節(jié)鋼疊梁門從下至上依次安裝，拆除時(shí)從上至下依次拆除。

3.3水下封堵施工流程

施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置→制作浮式工作平臺(tái)→鋼疊梁閘門前水下腐殖物，淤泥清除→鋼疊梁閘門安裝→放水加壓→檢查和漏水處理→泄洪洞內(nèi)拆除加固工程施工→放水平衡水壓→拆除鋼疊梁閘門→施工現(xiàn)場(chǎng)清理。

3.4泄洪洞封堵施工

（一）標(biāo)記：鋼疊梁閘門運(yùn)至工地后按設(shè)計(jì)順序編號(hào)，在上下兩節(jié)閘門面板上下兩節(jié)閘門面板上用鋼筋豎向作出標(biāo)線，安裝時(shí)兩鋼筋上下對(duì)齊。

（二）裝運(yùn)：在岸邊臨時(shí)碼頭上，利用50t汽車吊按順序把鋼疊梁門吊裝到浮式工作平臺(tái)吊裝孔處豎直加固穩(wěn)定后，將吊梁上的吊點(diǎn)與鋼疊梁吊點(diǎn)通過(guò)滑輪組用鋼絲繩連接好，裝運(yùn)時(shí)注意鋼疊梁門的方向。避免浮式工作平臺(tái)在水中調(diào)頭。每次運(yùn)輸一節(jié)鋼疊梁閘門。通過(guò)拋錨船，卷?yè)P(yáng)機(jī)或其他船只牽引，使浮式工作平臺(tái)移動(dòng)到泄洪洞前封堵位置。

（三）浮式工作平臺(tái)就位固定：浮式工作平臺(tái)四角通過(guò)水中兩個(gè)拋錨和岸上的兩個(gè)固定點(diǎn)用鋼絲繩就位固定，鋼絲繩上安裝緊線滑輪以做細(xì)微調(diào)整。

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

（2）精確定位：浮式工作平臺(tái)操作人員按照浮漂位置用緊線滑輪松緊鋼絲繩準(zhǔn)確調(diào)整吊裝孔口與漂浮位置一致。

（四）鋼疊梁閘門安裝就位：固定浮式工作平臺(tái)，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)和滑輪組往水下吊裝鋼疊梁閘門，提前計(jì)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(shí)，兩名潛水員下水作業(yè)，指揮吊裝平臺(tái)上人員將其慢慢放到標(biāo)定位置。為保持吊點(diǎn)水平吊裝，通過(guò)量測(cè)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(jié)鋼疊梁閘門同樣就位，潛水員通過(guò)其對(duì)正線對(duì)正，保證各節(jié)正確連接。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉曉嶺. 東武仕水庫(kù)泄洪洞水下封堵施工方案[J]. 科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)， 2014（5）：101-102.

（作者單位：河北省水利工程局）