导流洞临时堵头施工措施

第 1 页 共 12 页 导流洞临时堵头施工措施导流洞临时堵头施工措施 俞鹏 王友辉 孙远 摘要 光照水电站位于贵州省关岭县和晴隆县交界的北盘江中游 坝顶全长 410m 坝高 200 5m 工程自 2006 年 2 月 11 日开始浇筑碾压砼 2007 年 12 月 30 日开始下闸蓄水 需 要马上对导流洞进行临时封堵 本文具体介绍了导流洞临时封堵施工的主要技术措施 关键词 光照水电站 坝高 200 5m 导流洞 技术措施 一一 工程概况工程概况 光照水电站位于贵州省关岭县和晴隆县交界的北盘江中游 是北盘江干流 的龙头梯级电站 地处 六盘水 安顺 黔西南 火电地中心 距省会贵阳直 线距离 162km 距安顺市直线距离 75km 距施工供电电源起点晴隆县直线距离 14km 滇黔铁路和 320 国道公路从附近通过 现已有公路到达工地 交通较为 便利 工程以发电为主 其次航运 兼顾灌溉 供水及其他等任务 工程枢纽由碾压混凝土重力坝 坝身泄洪表孔 放空底孔 右岸引水系统 及地面厂房等组成 电站装机容量 1040 MW 4 260 MW 保证出力 180 2MW 多年平均发电量 27 54 亿 kWh 水库正常蓄水位 745m 死水位 691m 总库容 32 45 亿 m3 死库容 10 98 亿 m3 为不完全多年调节水库 光照工程等级为 I 等大 1 型工程 挡水坝 泄水建筑物 引水发电系统 等永久建筑物为 1 级建筑物 大坝及泄水建筑物按 1000 年一遇 P 0 1 洪 水设计 按 5000 年一遇 P 0 02 洪水校核 引水发电系统按 200 年一遇 P 0 5 洪水设计 按 1000 年一遇 P 0 1 洪水校核 下游消能防冲按 100 P 1 年一遇洪水设计 临时建筑物为 4 级 采用 P 10 的频率洪水作 为导流设计标准 大坝由河床溢流坝段和两岸挡水坝段组成 坝顶全长 410m 其中溢流坝段 长 含底孔坝段 91m 最大坝高 200 5m 坝顶宽 12m 上游坝坡 1 0 25 下 游坝坡 1 0 75 坝底最大宽度 159 05m 共分 20 个坝段 泄水建筑物为坝顶 3 个开敞式溢流表孔 每孔净宽 16m 堰顶高程 725m 每孔设有 16m 20m 弧 第 2 页 共 12 页 形工作闸门 下游出口采用窄缝挑流消能型式 设计最大下泄流量 9857 m3 s 一个底孔布置于溢流坝右侧 12 号坝段 底孔进口底板高程 640m 最大泄流量 799m3 s 孔口控制尺寸 4m 6m 出口采用斜鼻坎挑流消能 1 1 导流洞临时堵头概况导流洞临时堵头概况 原设计图纸中导流洞临时堵头位于导流洞闸门之后 断面形式为城门型 具体尺寸见图图 1 11 1 长度为 15 03m k0 009 97 k0 025 0 临时堵头混凝 土采用 C15 二级配微膨胀常态混凝土 1001150 0100 1350 0 1001276 8323 1100 1800 0 R 650 R 750 950 临 时 堵 头 衬砌混凝土 缝面冲毛处理 1 1 1 1 根据 关于增加导流洞临时堵头长度及调整充水 排气措施的通知 工 程设计 更改 通知书 2007 GZ C2 1 第 007 号 本工程下闸蓄水安 排在汛期 导流洞堵头施工期导流标准采用全年 10 年一遇洪水 导流标准的提 高增加了导流洞上游段的外水水头 且导流洞进口段为强风化飞仙关砂页岩 埋深浅 强度低 为确保堵头施工期导流洞进口段的安全 现将导流洞临时堵 头增加 15m 即临时堵头末端桩号从 k0 025m 调整为 k0 040m 根据 关于对导流洞临时堵头进行回填灌浆的通知 工程设计 更改 通知书 2007 GZ C2 1 第 009 号 由于临时堵头较长 为防止混凝土与 导流洞衬砌混凝土脱空 须对临时堵头进行回填灌浆 第 3 页 共 12 页 1 2 主要工程量主要工程量 导流洞临时堵头 k0 009 97 k0 025 00 主要工程量为 C15 二级配微膨 胀常态混凝土 5191m3 回填灌浆 307 m2 土石围堰 470m3 具体工程量见 表表 1 11 1 导流洞临时堵头施工主要工程量表导流洞临时堵头施工主要工程量表 表 1 1 项目名称项目名称单位单位工程量工程量备注备注 C15 二级配堵头混凝土m35191微膨胀常态混凝土 回填灌浆m2307 土石围堰填筑m34703m 高 初期 混凝土爆破拆除m3 900 估 2 施工支洞堵头 110 钢管m 600 估 施工供水及排气 110 钢管m50回填灌浆 110 闸阀个3 生产用水万 m33 97 冲毛面积m2760 二二 施工布置施工布置 2 1 施工供电施工供电 临时堵头砼振捣 施工照明以及永久堵头施工的电源 拟就近从导流洞 2 施工支洞堵头附近 500KV A 变压器 江南公司所有 搭火接电 供电线路沿导 流洞洞壁 架高 2 5m 以上 接入施工所需部位 预计该部分所需用电总功率为 100KW 为保证堵头干地施工 在导流洞出口处填筑一道土石围堰 同时在土石围 堰上安装 2 台水泵抽水 抽水水泵从厂房右侧 靠近河道侧 1000KV A 变压 器 十一局所有 搭火接电 预计该部分所需用电总功率为 100KW 第 4 页 共 12 页 2 2 施工供水施工供水 主要用于仓面冲洗和养护 拟从导流洞 2 施工支洞外 右岸 600 公路旁 引一条 110 5 主供水管至导流洞临时堵头后 由于导流洞充水 排气措施较 所设计方案有所调整 计划将导流洞永久堵头与临时堵头之间的供水管路作为 后期排气管路 因此该段管路将采用焊接连接保证密闭不漏水 并用 22 钢筋 支撑高于导流洞洞底 50cm 布置 2 3 施工通讯施工通讯 在下闸工作区和导流洞内 由于对讲机信号传输受到屏蔽 需要从 2 施工 支洞外至导流洞封堵段施工工作面安装一部磁吸式对讲电话 有线 以保证下 闸期间通讯通畅无阻 在导流洞洞内施工中 可以使用对讲机实现局部通讯 对外通讯采用有线通讯 2 4 施工道路施工道路 导流洞临时堵头加长段施工路线为 右岸 4 拌和楼 厂房围堰子堰 或厂 房尾水平台 右岸 600 场内公路 导流洞 2 施工支洞 临时堵头仓面 三三 施工方法施工方法 3 1 施工程序施工程序 导流洞临时堵头混凝土浇筑工艺流程图见图图 3 13 1 第 5 页 共 12 页 基础及缝面处理 测量放线 模板架立 混凝土浇筑 养 护 施工准备 模板制作加工 混 凝 土 拌制运输 清仓 验收 基础验收 取样试验 图 3 1 混凝土浇筑工艺流程图 3 2 施工准备施工准备 1 导流洞导流洞 2 施工支洞堵头拆除及导流洞内排水施工支洞堵头拆除及导流洞内排水 由于导流洞 2 施工支洞位于临时堵头及永久堵头施工的主要路线上 因此 在临时堵头施工前需将 2 施工支洞堵头前的积水及淤泥清理干净 并爆破拆除 2 施工支洞堵头 堵头爆破拆除主要采用手风钻造孔全断面爆除 爆破采用中 间设楔形掏槽孔 周边光面爆破 爆破网络采用非电毫秒雷管微差延时网络起 爆方式 如何保证堵头混凝土的干地施工 是导流洞临时堵头顺利施工的关键 导 流洞内来水主要有两部分 1 导流洞钢闸门下闸后的漏水 2 下游河水从导流洞 出口倒灌至导流洞 对于导流洞钢闸门下闸后的漏水 采取将半圆管 100 倒扣点焊在漏水 处 将漏水引向左右两侧排水钢管内排走的措施排水 第 6 页 共 12 页 对于导流洞出口倒灌的河水 采取的措施是 在导流洞出口喇叭口段填筑 一道土石围堰 围堰填筑高度为 3m 顶宽 3m 上游坡为 1 2 5 下游坡为 1 2 并在围堰堰顶安装两台水泵 一台为 75KW 一台备用为 22KW 用于 抽水 后期将此围堰继续加高至 11m 作为永久堵头施工的挡水措施 该围堰 所需石碴取自河床左岸及进护坦道路 围堰拆除时将石碴运往右岸蜂窝碴场 2 基础面处理基础面处理 对于基础面上的杂物 泥土及松动石块 有害淤泥等均须清除 在混凝土 浇筑之前 表面采用高压水或其他方法进行彻底清洗 并排净积水 清洗后的基础面在混凝土浇筑前保持洁净和湿润 3 施工缝处理施工缝处理 对已混凝土浇筑分层收仓面 在下一层砼浇筑前必须用高压水枪将老混凝 土表面含游离石灰的乳皮清除 并使表层石子半露 形成有利于层间结合的麻 面 必要时人工进行凿毛处理 冲毛后 应用压力水冲洗干净 使其表面无碴 无尘 才能浇筑混凝土 4 模板安装模板安装 临时堵头段混凝土模板采用 1 830 0 915m 胶合板 边角采用散装木模板 将仓面底板上的水和污物清理干净后 在堵漏段下游侧立即立模 立模的同时 将临时排水钢管与左右两侧的引水半圆管密闭连接 并迅速开始混凝土的浇筑 堵头模板的安装可以随混凝土的浇筑同步进行 模板安装必须按设计图纸测量放样 在基础面打插筋 通过 12 拉条将模 板固定 固定前根据测量检测成果进行适当调整 并在安装完成后进行校核 模板内侧须涂刷脱模剂 确保脱模时模板不将砼粘带即破坏砼表面 支架必须 支承在稳固的地基上 并有足够的支承面积 以确保稳定 5 开仓前全面检查开仓前全面检查 仓面准备就绪 风 水 电及照明布置妥当后 经监理工程师检查 验收 合格后 签发开仓证 才允许开仓浇筑 一经开仓则应连续浇筑 避免因中断 而出现冷缝 3 3 混凝土浇筑混凝土浇筑 1 分层 分块分层 分块 第 7 页 共 12 页 导流洞临时堵头混凝土按照洞 0 025 00 分为两段施工 每段分 6 层进行浇 筑 洞顶与洞底均为 2 0m 层 中间均为 3m 层 水平施工缝在 EL585 0 EL588 0 EL591 0 EL594 0 EL597 0 先浇筑上游段临时堵头 再 浇筑下游段临时堵头加长段 具体分层 分块见图图 3 23 2 0 0 0 02 25 5 0 00 0 0 0 0 00 09 9 9 97 7 0 0 0 04 40 0 0 00 0 导 流 洞 i 1 869 E EL L5 58 83 3 0 00 0 E EL L5 59 99 9 0 00 0 仓1 1 仓1 2 仓1 3 仓1 4 仓1 5 仓1 6 仓2 1 仓2 2 仓2 3 仓2 4 仓2 5 仓2 6 233332 3 3 2 2 2 混凝土拌和及运输混凝土拌和及运输 混凝土生产采用右岸 4 拌和楼 4 3 自落式 混凝土生产能力 240m3 h 混凝土水平运输采用 20t 自卸汽车和部分砼搅拌运输车进行水平运输 混 凝土运输路线为 右岸 4 拌和楼 厂房围堰子堰 或厂房尾水平台 右岸 600 场内公路 导流洞 2 施工支洞 临时堵头仓面 3 混凝土入仓混凝土入仓 导流洞临时堵头混凝土采用汽车从右岸拌和楼接料经 EL600 公路运至洞内 为了加快混凝土的浇筑速度 EL591 0 以下三层拟采用自卸汽车直接将混凝土 运至仓内 然后由 PC200 挖掘机进行布料 自卸汽车轮胎在入仓前进行人工冲 洗 避免轮胎将泥土等杂物带入仓内 第四层至第六层混凝土浇筑采用泵送混 凝土入仓 泵机布置在仓块下游位置 混凝土浇筑均采用台阶法浇筑 每层混 凝土振捣厚度为 30 50cm 仓外道路填筑 在第一层混凝土浇筑完毕后将仓外道路用石碴按 1 5 填至 第 8 页 共 12 页 第一层混凝土的分层线高程进行第二层混凝土的浇筑 在第二层混凝土浇筑完 毕后将仓外道路用石碴按 1 5 填至第二层混凝土的分层线高程进行第三层混凝 土的浇筑 4 混凝土平仓和振捣混凝土平仓和振捣 导流洞临时堵头加长段混凝土为 C15 二级配微膨胀常态混凝土 混凝土浇 筑采用台阶法 从上游往下游浇筑 台阶高度为 50cm 混凝土入仓后由人工平 仓 振捣器振捣 混凝土下料时须均匀 平缓 铺层厚度不超过 50cm 振捣方 式采用梅花型振捣 振捣时间大于等于 30S 确保混凝土振捣密实 同时混凝 土振捣时防止振捣器振击拉条和模板 3 4 混凝土养护混凝土养护 仓号收盘 12 小时后及时洒水养护 养护期至少为 14 天 3 5 特殊情况处理特殊情况处理 当因意外中断浇筑 时间尚未超过初凝时间 应加铺至少与混凝土同强度 等级的砂浆后方可复仓浇筑 否则应停仓并按施工缝处理 当因意外中断浇筑时 间隔时间超过混凝土终凝时间时 应按施工冷缝进 行凿毛和铺砂浆 3 6 回填灌浆施工回填灌浆施工 由于临时堵头较长 为防止堵头混凝土与导流洞衬砌混凝土脱空 根据设 计要求 须对临时堵头进行回填灌浆 回填灌浆具体要求如下 1 回填灌浆采用三根 100 钢管 灌浆管布置见图图 3 33 3 图图 3 43 4 第 9 页 共 12 页 0 0 0 02 25 5 0 00 0 0 0 0 00 09 9 9 97 7 0 0 0 04 40 0 0 00 0 导 流 洞 i 1 869 E EL L5 58 83 3 0 00 0 E EL L5 59 99 9 0 00 0 3 3 3 3 0 0 0 03 35 5 0 00 0 1 1 2 2 3 3 A A A A R 650 R 750 临 时 堵 头 3 3 4 4 A A A A 1 灌浆管 3 灌浆管2 灌浆管 2 回填灌浆在临时堵头混凝土强度达到 70 以后进行 3 回填灌浆浆液水灰比为 0 5 1 灌浆压力为 0 5MPa 4 在设计灌浆压力下 先进行 1 号灌浆管的灌浆 1 号管停止吸浆 10min 后 进行 2 号管灌浆 2 号管停止吸浆 10min 后 进行 3 号管灌浆 3 号管停止吸浆 30min 后 回填灌浆结束 5 回填灌浆结束时 若灌浆管吸浆量较大 采用水泥砂浆进行灌注 第 10 页 共 12 页 6 回填灌浆结束后 对灌浆管采用水泥浆进行封孔 四四 施工进度计划安排施工进度计划安排 根据总进度计划 大坝于 2007 年 12 月 30 日下闸蓄水后即进行导流洞堵头 混凝土施工 由于临时堵头工作面小 入仓困难 施工难度大且提早完成施工 对永久堵头的施工意义重大 因此计划在下闸后 7 天内完成全部 30m 临时堵头 的施工 五五 资源配置资源配置 5 1 施工机械设备配置施工机械设备配置 主要施工机械设备配置见 主要施工机械设备配置表主要施工机械设备配置表 表 表 5 1 主要施工机械设备配置表 表 5 1 序号序号机械设备名称机械设备名称型号或规格型号或规格单位单位数量数量备注备注 1挖掘机PC200台1堵头砼施工 2自卸汽车12T台5堵头砼施工 3拌和楼4 3座14 楼 4混凝土搅拌车6m3辆3 5混凝土泵HBT60台1 70 台4软轴 6振捣器 100 台4 7电焊机AX300台3 8灌浆泵SGB 1台1回填灌浆 9立式双桶搅拌槽JJS 2B台1回填灌浆 10自动记录仪 GJY 台1回填灌浆 11水泵75KW台1 12水泵22KW台1备用 第 11 页 共 12 页 5 2 劳动力配置计划劳动力配置计划 劳动力配置计划见 主要施工人员配置表主要施工人员配置表 表 表 5 2 主要施工人员配置表 表 5 2 序号序号工种工种数量 人 数量 人 序号序