柬埔寨达岱河水电站主坝导流洞封堵设计与施工.pdf

年第 期 水电与新能源 第 卷.:././.收稿日期:作者简介:屈文奇男工程师主要从事国际工程技术工作柬埔寨达岱河水电站主坝导流洞封堵设计与施工屈文奇(中国葛洲坝集团第一工程有限公司湖北 宜昌)摘要:针对柬埔寨达岱河水电站工程实际借鉴以往类似工程经验通过在导流洞与大坝帷幕灌浆交汇处增补与加强固结灌浆并使导流洞封堵段的灌浆帷幕与大坝防渗帷幕有效连接在导流洞封堵体混凝土中预埋高密聚乙烯冷却水管通水冷却避免了水化热引起温度裂缝的产生对主坝导流洞封堵的设计方案、施工组织设计进行了认真的研究与精心实施使整个封堵过程进展顺利封堵效果良好关键词:柬埔寨达岱河水电站主坝导流洞封堵设计施工中图分类号:文献标志码:文章编号:()(.):.:柬埔寨达岱河水电站位于柬埔寨国公省境内的达岱()河上 河流域主要由两条河流构成即 达 岱 河(干 流)和 开 普 河(支流)汇合后干流仍称为 河流域总长度约 坝址处年平均流量./本工程的主要任务是发电 枢纽主要建筑物布置为干、支流混凝土面板堆石坝、支流左岸 孔岸边溢洪道、干流左岸引水发电系统和岸边地面厂房 工程等别为等工程规模为大()型 最大坝高 水库正常蓄水位.库容.水电站装机容量 多年平均发电量 主坝导流洞封堵设计主坝导流洞封堵包括临时封堵段和永久封堵段在闸门后设置 临时封堵段 临时封堵段采用(二级配)混凝土主坝导流洞永久封堵段位于桩号导 导 之间与大坝帷幕灌浆轴线相对应长 断面尺寸为 (宽 高)城门洞形永久封堵段内导 导 处设灌浆廊道其底板高出导流洞底板 断面尺寸为.(宽 高)在永久封堵段的上下游端与洞壁之间设置环向止水屈文奇:柬埔寨达岱河水电站主坝导流洞封堵设计与施工 年 月永久封堵段全断面固结灌浆拱顶 范围回填灌浆新老混凝土接触面进行接触灌浆 底部设置 根直径 的排水管用于施工期排水 由于导流洞顶拱及底板局部固结未与大坝帷幕灌浆重合为保证大坝运行期安全将主坝导流洞导 .导 .段固结灌浆孔由原设计的.调整为.间排距调整为.在导 .、导 .各设置一排帷幕灌浆孔帷幕灌浆孔孔深为 永久封堵段纵剖面见图 永久封堵段固结灌浆孔布置见图 图 永久封堵段纵剖面图 永久封堵段固结灌浆孔布置为降低堵头混凝土的最高温升在主坝永久封堵体中预埋高密聚乙烯冷却水管 混凝土收仓后即可开始进行一期通河水冷却一期通水时间应不少于 封堵施工导流洞封堵主要施工内容包括封堵段混凝土浇筑、回填灌浆、固结灌浆、接触灌浆、帷幕灌浆等.施工布置.混凝土拌和系统混凝土拌合系统采用主坝已建成并投入使用的.强制式拌和站生产能力 /.施工供风、水、电)导流洞的施工用风主要满足混凝土面凿毛、混凝土施工仓内的清理以及固结灌浆与回填灌浆施工洞内供风配备 台 /移动式柴油空压机供风供风站设在出口开挖线下游钢管供风橡胶管供至作业面)导流洞下游出口位置安装一台潜水泵以满足工程用水需要)出口设置一台 柴油发电机组供洞内照明及生产使用 洞内照明从导流洞下游布设照明电线洞内每 安装一个 灯泡工作面采用 碘钨灯.施工道路导流洞封堵设备及材料运输从出口进入作业面进洞前对导流洞出口左侧边墙进行爆破拆除一段边墙拆除可提前进行出口处挑流鼻坎以石渣回填平整施工路线经 号桥至坝后再从出口进入导流洞的作业面 下闸前先行修好导流洞出口道路主坝导流洞混凝土施工路线:拌合楼 号桥导流洞出口浇筑部位.施工工艺流程根据施工进度要求计划在 年 月下旬主坝导流洞下闸同时开始导流洞封堵准备工作 导流洞下闸后混凝土封堵工程分为六个步骤进行:第一步进行临时封堵段混凝土施工第二步进行永久封堵段固结灌浆第三步进行永久封堵段帷幕灌浆第四步永久封堵段混凝土施工第五步进行回填及接触灌浆第六步进行灌浆廊道回填封堵 导流洞封堵施工程工艺流程详细如下:导流洞下闸洞内施工道路形成、风水电布置、底板清理临时堵头混凝土浇筑(浇筑前原衬混凝土面水 电 与 新 能 源 年第 期凿毛)挡水堰及排水管布置固结灌浆(期间进行锚杆插设)齿槽开挖永久堵头混凝土浇筑(浇筑前原衬混凝土面凿毛)回填灌浆及接触灌浆灌浆廊道回填封堵.施工方法.施工期排水施工时在永久封堵段上游侧 处用编织袋装黏土堆砌一道高约.的挡水围堰在围堰靠底部埋设 根直径 的排水钢管间距.进口设置滤网通到混凝上游封堵段的下游侧用于排出施工期间上游的渗漏水混凝土浇筑前利用钢筋将预埋的排水管进行加固稳定防止浇筑过程中排水管移位 排水管按设计位置安装阀门待上游封堵段施工完成后回填封堵导流洞封堵期施工排水主要为导流洞闸门渗水和施工废水等根据现场实际情况设置临时排水沟将渗水和施工弃水集中引至洞外.凿毛导流洞封堵段混凝土在原衬砌及锚喷混凝土基础上浇筑为保证结合质量需对原混凝土进行全面积凿毛处理凿毛处理采用人工配合风镐进行对于导流洞顶部和侧墙位置采用钢管搭设工作平台满足高空安全作业底板位置施工人员可直接进行凿毛冲洗作业导流洞顶拱和侧墙位置由施工人员站在工作平台上凿毛工作平台和底板分两个作业面可以同时进行分区作业凿毛要求达到出露细石标准使原喷锚混凝土表面不受机械损伤、表面平整以保证新老混凝土的良好结合 混凝土凿毛完成后采用高压水枪对混凝土表面进行清洗处理由洞内供水系统提供水源要求清洗后的混凝土表面无粉尘无松动石子.堵头止水条安装永久封堵段 止水条随模板进行安装并采用 钢筋制作成“”卡进行固定按设计要求的尺寸弯起 安装前沿安装位置凿深度为 、底宽、顶宽 的梯形断面小齿槽用高压风、水枪冲净槽面表面无明水后安装止水条永久封堵段设计有两道 型紫铜止水片安装在上游封堵段的齿槽中齿槽断面为深度 、底宽、顶宽 的梯形两道止水片之间距离 采用 细石混凝土进行浇筑止水片齿槽混凝土随封堵段进行分仓施工在凹槽部分混凝土浇筑完成并拆模板后开始进行永久封堵段混凝土施工.模板安装堵头模板采用钢木组合模板利用预埋锚筋通过斜拉丝杆固定纵横围囹采用 钢管边角处使用异形木模板封堵 灌浆廊道采用钢木组合模板搭设满堂架进行支撑模板安装前首先测量放线依据测量成果和施工规范进行安装 经复测合格后加固稳定 每次安装模板前将模板表面杂物清理干净并刷油处理.混凝土浇筑在永久堵头施工前先完成临时堵头的施工在临时堵头的保护下施工永久堵头 临时堵头浇筑不分层通仓浇筑 永久堵头分两段分层施工:底板一层、边墙两层、顶拱一层共分 层层间凿毛)浇筑前仓内应冲洗干净并排干积水清洗后的基础面在混凝土浇筑前保持洁净和湿润)混凝土在拌合系统拌制后用 混凝土搅拌运输车运至工作面混凝土泵送入仓)混凝土采取分层浇筑人工平仓的方法用、插入式振捣器振捣密实水平施工缝预留键槽设置插筋并进行凿毛处理)浇筑到拱顶部位人工无法振捣时用泵送压力尽可能向仓内打料尽量充填顶拱部位空间直至无法泵送为止顶拱未能填充处后期进行灌浆处理.排水钢管封堵排水钢管封堵主要施工程序:施工准备蝶阀井清理蝶阀检修蝶阀关闭蝶阀井及排水钢管封堵 准备工作主要有水泵、混凝土泵机、水泥灌浆泵机、蝶阀等资源配置准备及钢筋格栅加工预制等 所有机械设备在配置到位后要提前进行检修确保封堵工作开始时都能正常运行 为提高蝶阀井混凝土强度混凝土浇筑前在井内埋设好钢筋格栅网蝶阀井清理完毕后专业人员到井底对蝶阀进行全面检修在确保蝶阀处于正常工作状态前提下按要求关闭蝶阀将槽内积水抽干并在距排水管出口段下游约 处筑一临时挡水围堰保证在排水钢管封堵时干地施工 蝶阀井混凝土浇筑和排水管砂浆封堵同时进行并在蝶阀关闭后 内全部完成 蝶阀井采用 混凝土泵送通仓连续浇筑方式排水钢管采用水泥灌浆方式封堵.灌浆施工)固结灌浆 固结灌浆孔上游封堵段间排距 每排 个孔孔深 下游封堵段孔深 导 .导 .段孔深 钻孔采用 台 地质钻机孔径 开孔孔位与设计孔位的偏差不得大于 屈文奇:柬埔寨达岱河水电站主坝导流洞封堵设计与施工 年 月固结灌浆分序进行采用“逐步加密法”分二序孔注浆第一次序灌奇排数第二次序灌偶排数同一排孔由下而上对称同时灌浆 第二次序孔在第一次序孔灌完待凝 后 进 行 灌 浆 压 力.固结灌浆封孔之前灌入砂浆锚杆 锚杆直径 长 .(.)间排距 伸入固结灌浆孔 ()外露 )帷幕灌浆 根据业主设计通知主坝导流洞导.、导 .各增加一排帷幕灌浆孔帷幕灌浆孔孔深为 帷幕灌浆先施工下游排再施工上游排每排孔分为二序灌浆钻孔采用 型钻机金刚石钻头清水钻进)回填灌浆 根据设计要求堵头顶拱 范围内进行回填灌浆间排距 每排 个孔入一期混凝土 在封堵混凝土施工前应先钻孔然后预埋灌浆管路并用锚杆连焊等方式加以固定保证管路不错位紧贴模板端堵塞后才允许浇筑混凝土待混凝土强度达到 后进行回填灌浆)接触灌浆 永久段封堵混凝土施工完毕后可根据混凝土收缩情况待混凝土达到稳定温度后进行接缝接触灌浆浆液中掺加膨胀剂灌浆分两序进行顶拱及两侧边墙接触灌浆孔间排距 在灌浆压力达到.情况下灌浆管停止吸浆后延续灌浆 即可结束灌浆.主要资源配置.主要机械设备配置计划表主要机械设备配置计划参见表 表 主要机械设备配置表序号设备名称型号及规格数量搅拌车/台 发电机/台 电焊机/台 型振捣器/台 硬轴振捣器/台 软轴混凝土泵/台 抽水泵/台凿岩钻机/台 柴油空压机/台/钻、灌浆台车/台制浆设备/套反铲/台.推土机/台 自卸汽车/台 振动碾/台.主要施工人员配置计划表主要施工人员配置计划参见表 表 主要施工人员配置表序号职位/工种人数/人现场技术及管理员测量人员混凝土工试验人员模板工电焊工驾驶员机械工电工钻工普工灌浆施工人员合计 结 语)通过在主坝导流洞与大坝帷幕灌浆交汇处增加固结灌浆孔深度加密间排距离同时增设帷幕灌浆解决了导流洞顶拱及底板局部固结未与大坝帷幕灌浆重合可能造成大坝运行期安全隐患的难题)在永久混凝土封堵体中预埋高密聚乙烯冷却水管采用通水冷却的方式有效降低了大体积混凝土产生的水化热避免了温度裂缝的产生 通过通水冷却监测的方式对温度控制效果进行评价)导流洞封堵发生在水库下闸蓄水之后一旦出现问题将对工程安全造成严重威胁而且其后续处理也十分困难严重影响水库正常效益的发挥 本文通过对柬埔寨达岱河水电站主坝导流洞封堵设计和施工工艺的介绍希望可以给类似项目的施工和管理人员提供借鉴和参考价值参考文献:汤用泉.导流洞封堵的几个关键问题.水电与新能源():全国水利水电施工技术信息网.水利水电工程施工手册(第 卷):混凝土工程.北京:中国电力出版社 和孙文 葛浩然.水利水电工程施工技术全书(第二卷):土石方工程第四册:地下工程施工技术.北京:中国水利水电出版社 全国水利水电施工技术信息网.水利水电工程施工手册(第 卷):地基与基础工程.北京:中国电力出版社朱志坚.水利水电工程施工技术全书(第五卷):施工导(截)流与度汛工程第二册:导流建筑物.北京:中国水利水电出版社