張圣釀

（中國水利水電第十六工程局有限公司，福建 福州 350003）

1 工程案例介紹

某大壩修復(fù)加高工程重點要加高閘墩和堰面，考慮到工程本身施工有很大的難度，因而在修復(fù)加高過程中更要做好施工質(zhì)量的控制工作。結(jié)合施工現(xiàn)場的情況來看，為了營造良好的混凝土澆筑環(huán)境，需要在正式修復(fù)加高閘墩和堰面前先做好溢流表孔的封堵工作。基于這一考慮，為了更好地方便加高時可以高效完成堵水作業(yè)，本項目在橋墩建設(shè)初期便已經(jīng)預(yù)先設(shè)置了封堵門槽。工程初期的封堵門槽高度可以達到125～160m，加高閘門后需要提升至170m。在確定水下封堵方案時，由當?shù)刂脑O(shè)計單位和測量單位聯(lián)合進行了分析研究，最后認為當封堵高程在125～160m的門槽是創(chuàng)造良好混凝土澆筑環(huán)境的必然要求。由此認為，在大壩修復(fù)加高工程施工時，需要重點做好水下溢流表孔的封堵工作。

2 不同水下封堵施工技術(shù)在大壩修復(fù)加高溢流表孔中的應(yīng)用優(yōu)勢

就目前大壩修復(fù)加高溢流表孔封堵施工常用的技術(shù)來說，最常用且可以取得良好效果的技術(shù)主要有三種，即水下空腔混凝土疊梁法、閘門下閘封堵法、浮式封堵門分封堵法，但三種方式在實用性和適用性上均有很大的差異，實際應(yīng)用時需要結(jié)合具體情況來合理選擇。

（1）閘門下閘封堵法：閘門下閘封堵法最常用的技術(shù)形式是下閘封堵，門槽內(nèi)需要預(yù)先設(shè)置好底坎埋件及閘門軌道。長期的實踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，這種方式可以巧妙地將導(dǎo)軌、治水埋件、底坎等構(gòu)件聯(lián)系起來，可以實現(xiàn)很好的防水效果。對于本項目來說，雖然在施工的初期階段已經(jīng)設(shè)置好了封堵門槽，但是沒有將導(dǎo)軌埋件按照要求安放在無底坎、懸空的封堵門槽內(nèi)。結(jié)合本項目的特點，尤其是考慮到庫水位與閘門加高之間的關(guān)系，只能選擇在高度大于145m的位置處設(shè)置導(dǎo)軌，無法設(shè)置在130～145m的位置。因此，經(jīng)過分析論證可以得出，常規(guī)性的閘門下閘封堵法是無法有效封堵溢流表孔的，需要對技術(shù)作進一步的改造。

（2）浮式封堵門分封堵法：就浮式封堵門分封堵法來說，其在大壩修復(fù)加高工程中應(yīng)用時，需要充分滿足一點條件，即確?？梢耘c新澆筑的混凝土緊密結(jié)合。為實現(xiàn)這一目標，在施工時務(wù)必確?？咨媳砻娴某叽缧螤钶^為規(guī)則，以此來滿足止水的要求。對于本項目來說，其溢流表孔有著較為復(fù)雜的特征，本身施工過程中便會存在一定的難度，且閘門上端的結(jié)構(gòu)形式無法很好地使用浮式封堵門分封堵法。還有更重要的一點，在溢流表孔修復(fù)加高施工的高峰時段，考慮到本項目需要封堵的溢流表孔共有10個，若是均采用浮式封堵門分封堵法來完成，則會增大整個工程的成本，整體造價較高。由此認為，本項目不能使用浮式封堵門分封堵法來開展溢流表孔的封堵施工。

（3）水下空腔混凝土疊梁法：對于水下空腔混凝土疊梁法來說，其優(yōu)勢集中體現(xiàn)在兩點。一是疊梁擋水墻在水下混凝土澆筑后的拆除作業(yè)存在較大的困難，因而盡量要減少拆除工序，而本項目具有一次性不需要拆除的特點，這讓水下空腔混凝土疊梁法的適用性更強。二是可以選用混凝土來開展溢流表孔的封堵工作，因而整體的投入資金較少。結(jié)合本項目的特點來看，考慮到設(shè)計加高為12m，多數(shù)的流表控的過流能力不受到影響，因而不需要拆除。具體應(yīng)用水下空腔混凝土疊梁法來開展施工作業(yè)時，施工人員需要先將空腔混凝土疊梁安裝就位，而后在空腔內(nèi)利用導(dǎo)管將砼填充至閘門與疊梁、空腔之間的孔隙，通過這樣的操作可以形成一道有良好堵水功能的擋水墻。

結(jié)合本項目施工特點，對三種水下封堵施工技術(shù)開展了分析論述，最后認為本項目可以使用的溢流表孔封堵技術(shù)有兩種，即水下空腔混凝土疊梁法、閘門下閘封堵法。對閘門下閘封堵法進行了基本性的改造，最終決定采用鋼疊梁閘門下閘方法。在施工時，先安裝一次性的空腔混凝土疊梁，位置控制在混凝土加高澆筑的130～145m，并使用水下混凝土來澆筑，澆筑至疊梁的空腔內(nèi)，以此實現(xiàn)封堵止水的目的。需要特別注意的一點是，加高混凝土澆筑范圍務(wù)必大于130～145m，以此確保溢流堰面過流能力不會受到擋水墻的影響。

3 封堵施工技術(shù)在大壩修復(fù)加高溢流表孔中的應(yīng)用要點

3.1 安裝閘門導(dǎo)軌

考慮到本項目在施工初期沒有在門槽內(nèi)布置鋼架構(gòu)導(dǎo)軌，所以要想確保水下空腔混凝土疊梁法與鋼疊梁閘門下閘方法可以發(fā)揮出最佳的優(yōu)勢，必須在下閘范圍內(nèi)設(shè)置閘門導(dǎo)軌。在軌道安裝時，可以通過植筋錨固的方式來完成，并且要處理好埋件與新澆筑混凝土之間的孔隙，為此本項目使用了有很強黏性的膠結(jié)材料。

3.2 水下混凝土表面的清洗

本項目的運行時間較長，導(dǎo)致大壩橋墩的表面存在較多的雜質(zhì)和水生生物，為了營造良好的施工環(huán)境，確保水下澆筑混凝土可以與壩體混凝土有效地結(jié)合。施工人員需要在施工初期便對水下混凝土表面進行全面性的清洗，尤其是要將壩體表面所附著的雜物全面清理干凈，待清理干凈后再確定表孔封堵施工的具體流程。

3.3 水下混凝土的澆筑

在疊梁安裝工作完成后，為確保疊梁兩端的止?jié){鋼模板可以與得門槽兩側(cè)閘墩混凝土表面緊密地結(jié)合起來，潛水員需要在施工完成后完成檢查工作，確保緊密結(jié)合的牢固性。為了避免水下混凝土澆筑過程中發(fā)生跑漿的問題，潛水員需要封堵處理好縫隙較大的區(qū)域。如圖1，潛水員正在開展水下檢查工作。

圖1 潛水員正在開展水下檢查工作

3.4 新增鋼疊梁閘門底坎

增設(shè)底坎的目的在于充分確保橡膠水封可以發(fā)揮應(yīng)有的止水效果。本項目結(jié)合施工特點采用了大角鋼制作閘門底坎埋件，閘門底坎與混凝土疊梁之間的安裝空隙嚴格控制在10cm。另外，要特別注意的是，在安裝底坎時，要將時間控制在最后一片疊梁下水前。對于已經(jīng)安裝完畢的混凝土疊梁來說，潛水員需要按照設(shè)計要求精準調(diào)節(jié)底坎埋件的調(diào)平、固定，并使用新型聚合物樹脂混凝土填充孔隙。新型混凝土澆筑底坎埋件一段時間后，便可以將就位疊梁裝置，將鋼疊梁閘門安裝在溢流表孔內(nèi)。目前所使用的新型混凝土可以在水中快速地固化，應(yīng)用優(yōu)勢十分的顯著。如表1，新型混凝土材料的物理性質(zhì)。

表1 新型混凝土材料的物理性質(zhì)

4 結(jié)語

水下封堵施工技術(shù)是大壩修復(fù)加高工程溢流表孔封堵中常用的技術(shù)，優(yōu)勢在于可以構(gòu)建一種完整的止水結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)良好的止水效果。本項目通過聯(lián)合應(yīng)用水下空腔混凝土疊梁法與鋼疊梁閘門下閘方法，取得了很好的溢流表孔封堵施工效果，完成了預(yù)期的施工目標?？紤]到水下封堵施工技術(shù)應(yīng)用時極易受到多種因素的影響，施工質(zhì)量控制會有一定的難度，因而今后要進一步加大對水下封堵施工技術(shù)的研究力度。