【摘要】水電站下閘蓄水是水利樞紐工程建設(shè)的一個(gè)重要里程碑，而導(dǎo)流隧洞封堵施工又是實(shí)現(xiàn)這一里程碑的關(guān)鍵。文章著重對(duì)云南省保山市等殼水電站導(dǎo)流隧洞封堵堵頭的施工進(jìn)行介紹，對(duì)以后類似工程有一定的借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】導(dǎo)流隧洞； 封堵； 施工技術(shù)

1、 概述

云南省保山市龍陵縣等殼水電站位于保山市龍陵和騰沖兩縣界河龍江干流下游河段上，是以發(fā)電為主的水電樞紐工程，工程等別為三等，電站裝機(jī)容量3×40MW。

等殼水電站導(dǎo)流隧洞布置在左岸，為施工期專用導(dǎo)流隧洞。隧洞進(jìn)口底板高程968.00m，出口底板高程為965.77m，隧洞總長(zhǎng)494.00m，其中洞身段長(zhǎng)為446.00m。電站樞紐主體工程于2008年初開工，2011年10月底實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流隧洞下閘封堵，11月9日電站首臺(tái)機(jī)組發(fā)電。等殼水電站下閘蓄水是等殼水電站工程建設(shè)的一個(gè)重要里程碑，而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵就是導(dǎo)流隧洞的封堵設(shè)計(jì)與施工。

2 、封堵設(shè)計(jì)

2.1 堵頭位置的選定

由于本工程導(dǎo)流隧洞軸線位置地下水位均高于洞頂，相應(yīng)右岸壩坡帷幕底界高于導(dǎo)流隧洞頂，導(dǎo)流隧洞不存在成為庫(kù)盆滲漏通道問題，而導(dǎo)流隧洞全線基本為Ⅳ、Ⅴ類圍巖，對(duì)堵頭穩(wěn)定不利，因此堵頭位置的選取重點(diǎn)結(jié)合導(dǎo)流隧洞圍巖類別進(jìn)行確定。堵頭布置于壩軸線上游的Ⅲ類圍巖洞段。

2.2 堵頭長(zhǎng)度的計(jì)算

大壩校核洪水位為1021.62m，堵頭段導(dǎo)流隧洞底板高程為967.53m，堵頭承受最大水頭為54.09m。

堵頭長(zhǎng)度計(jì)算采用抗剪斷強(qiáng)度公式（水利水電施工組織設(shè)計(jì)手冊(cè)公式2-8-240）：

式中：K：安全系數(shù)，取3.0；

P：總水壓力，取校核水位54.09m水頭進(jìn)行計(jì)算得35932（KN）；

L：堵頭長(zhǎng)度，臨時(shí)堵頭作為安全儲(chǔ)備不參與計(jì)算（m）；

A：堵頭斷面面積67.9（m2）；

S：斷面周長(zhǎng)31.2（m）；

γ：堵頭混凝土容重，采用浮容重24kN/m3；

?：堵頭混凝土與圍巖間的抗剪斷摩擦系數(shù)，參照大壩混凝土與壩基，f取值0.8；

λ：抗剪斷面積有效系數(shù)，堵頭段頂拱部分取0，側(cè)壁取0.6，底板取1.0；

C：堵頭混凝土與圍巖間的抗剪斷凝聚力，參照等殼大壩混凝土與壩基，C取值0.5MPa。

根據(jù)上式計(jì)算，堵頭計(jì)算長(zhǎng)度為11.5m。根據(jù)已建工程堵頭計(jì)算及實(shí)際長(zhǎng)度取值的比較，兼顧到導(dǎo)流隧洞圍巖的穩(wěn)定和抗?jié)B性能，采用堵頭長(zhǎng)度為21m，其樁號(hào)為0+087.00m～0+108.00m。

2.3 堵頭結(jié)構(gòu)

（1）臨時(shí)堵頭

臨時(shí)堵頭采用C15微膨脹混凝土澆筑，長(zhǎng)度為3.0m，在其中埋設(shè)DN300鋼管，并在永久堵頭端安裝法蘭，澆筑完成達(dá)到70%強(qiáng)度后關(guān)閉法蘭，截?cái)喾舛麻l門漏水，保證永久堵頭段干燥施工。

（2）永久堵頭

永久堵頭采用C15微膨脹混凝土澆筑，長(zhǎng)度為21m。為保證堵頭圍巖的完整性，減小施工爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)，對(duì)永久堵頭段圍巖進(jìn)行全斷面固結(jié)灌漿，同時(shí)對(duì)堵頭段頂拱進(jìn)行回填灌漿。為滿足灌漿施工，在距永久堵頭上游面4m處布置灌漿廊道，斷面尺寸為3m×4m（寬×高）的方形斷面，中心角120°，廊道長(zhǎng)17m，廊道周圍設(shè)置構(gòu)造鋼筋。待灌漿結(jié)束后，堵頭未發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象后對(duì)灌漿廊道進(jìn)行回填澆筑。

3、 封堵施工

3.1 封堵施工總體程序

進(jìn)水塔閘門下閘→出口臨時(shí)圍堰填筑→洞內(nèi)積水抽排→臨時(shí)堵頭段混凝土澆筑并埋設(shè)排水管→原有永久堵頭段鑿毛并布置錨桿→永久堵頭混凝土澆筑并預(yù)埋回填灌漿管→頂拱回填灌漿→堵頭段固結(jié)灌漿→灌漿廊道回填。

3.2 主要施工方法

3.2.1 臨時(shí)堵頭段施工

待導(dǎo)流隧洞內(nèi)積水抽排結(jié)束后，進(jìn)行臨時(shí)堵頭段施工并埋設(shè)排水鋼管，混凝土通過泵送入倉(cāng)，以退管方式澆筑，由于工作面狹小，所以須精心組織，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工管理水平。

（1）混凝土分層

堵頭段C15混凝土澆筑施工，施工時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，按照4m分兩層澆筑。

（2）混凝土入倉(cāng)、鋪料

混凝土澆筑時(shí)采用平鋪法鋪料，鋪料厚度30～50cm，振搗器配合人工平倉(cāng)。

（3）混凝土振搗

混凝土振搗時(shí)應(yīng)按以下要求施工：

① 振搗器插入混凝土的間距，應(yīng)不超過振搗器作業(yè)半徑的1.5倍。

② 振搗器應(yīng)垂直按順序插入混凝土，間距一致，防止漏振。

③ 振搗時(shí)應(yīng)將振搗器插入下層混凝土5cm左右。

④ 嚴(yán)禁振搗器直接碰撞模板，鋼筋及預(yù)埋件。

3.2.2 永久堵頭段施工

待臨時(shí)堵頭段施工結(jié)束后，進(jìn)行永久堵頭段毛面處理并布置錨桿，待澆筑至頂拱是預(yù)埋回填灌漿管路并進(jìn)行混凝土澆筑。

（1） 施工期排水

堵頭混凝土施工期排水，預(yù)埋1根Φ245鋼管作為排水管，伸出堵頭外，進(jìn)口設(shè)濾網(wǎng)，在進(jìn)口部位4 m處設(shè)1球閥，待施工結(jié)束后關(guān)閉閥門。

（2） 溫度控制

為避免由于混凝土內(nèi)部溫度過高而產(chǎn)生裂縫影響混凝土質(zhì)量，在堵頭內(nèi)布置蛇型冷卻水管，冷卻水管層距0.8 m，間距0.8 m。在混凝土澆筑完畢之后即開始通水冷卻，每天倒換一次進(jìn)出水口。同時(shí)在混凝土內(nèi)預(yù)埋溫度計(jì)進(jìn)行觀測(cè)，隨時(shí)掌握堵頭內(nèi)部混凝土溫度變化情況。

（3）混凝土施工方法同3.2.1（2）、（3）條。

3.2.3 灌漿廊道回填

待導(dǎo)流隧洞灌漿結(jié)束后，采用C20微膨脹混凝土對(duì)灌漿廊道進(jìn)行回填封堵，混凝土通過泵送入倉(cāng)，以退管方式澆筑，采用Ф100及φ50軟軸振搗棒人工振搗。

3.2.4 回填灌漿、固結(jié)灌漿及接觸灌漿

根據(jù)規(guī)范要求，回填灌漿在堵頭混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70 %以后進(jìn)行；固結(jié)灌漿宜在該部位的回填灌漿結(jié)束7d后進(jìn)行；接觸灌漿在堵頭混凝土齡期滿5個(gè)月后進(jìn)行灌漿?；靥?、固結(jié)及接觸灌漿均采用常規(guī)方法施工。

4 、結(jié)語(yǔ)

通過等殼水電站導(dǎo)流隧洞封堵施工，我們總結(jié)出導(dǎo)流隧洞混凝土封堵成敗的關(guān)鍵主要是封堵方案的制定、堵頭的設(shè)計(jì)、臨時(shí)堵頭封堵施工的組織與協(xié)調(diào)。

參考文獻(xiàn)：

[1]DL/T 5397-2007《水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》

[2]DL/T 5144-2015《水工混凝土施工規(guī)范》

作者簡(jiǎn)介： 李華兵（1982），男，工程師，主要從事水工施工技術(shù)管理。