小湾水电站导流底孔-中孔封堵施工关键措施探究
小湾水电站导流底孔 中孔封堵施工关键措 施探究 摘要:小湾拱坝导流底孔、中孔封堵施工难度大、工期 紧,质量要求高,通过采取特殊的封堵浇筑工艺和灌浆措施, 取得良好的施工效果。 关键词:小湾拱坝导流底孔、中孔封堵技术 中图分类号:TV642. 4文献标识码:A文章编号: 1工程概况 小湾水电站位于云南省南涧县与凤庆县交界的澜沧江 中游河段,电站装机容量4200MW,属大(1)型一等工程, 该工程由混凝土双曲拱坝、坝后水垫塘及二道坝、左岸泄洪 洞及右岸地下引水发电系统组成,最大坝高292.0m。 小湾水电站双曲拱坝共设2个导流底孔、3个导流中孔。 导流底孔封堵体长为72m,导流中孔封堵体长为66m,宽度 均为6m,高度为7. 155m〜9. 017m,封堵堵头分为三段施工, 每段分三层浇筑,堵头混凝土采用缆机喂料至闸墩、泵送混 凝土至仓面。堵头灌浆分为回填灌浆和接触灌浆,采取预埋 管路方式进行灌浆。导流底孔、中孔封堵工程条件复杂、施 工难度大、质量要求高。 2封堵混凝土浇筑及温控 2. 1封堵混凝土浇筑特殊工艺措施 (1) 顶仓浇筑 采用临时施工缝或使用快易收口网(免拆模板),将顶 仓划分为2〜3个小仓号进行浇筑,有利于施工人员观察浇 筑情况。 根据施工计划安排首先进行的是1#导流底孔封堵施工, 施工中将A段顶仓25m长仓号分为了 2个小仓号浇筑,在9m 的部位设置施工缝。在前端9m的小仓号内,又在上游止水 以下0.5m左右部位布置快易收口网,快易收口网底部露出 Im左右空间方便人员进出。实际施工中发现,在收口网底部 预留人员进出通道会使收口网前部的混凝土流出,不利于人 员操作。 在随后进行的2#导流底孔和1#〜3#导流中孔顶仓混凝 土浇筑中进行了工艺改进,直接采用快易收口网将25〜30m 左右的长仓号分为每段长8〜10m的3小段,分段连续浇筑。 快易收口网布置时仅在顶部钢筋网下,孔口中间部位预留 40cmX50cm的进人孔。进人孔以下浇筑二级配混凝土,人工 在仓面直接进行振捣;混凝土浇筑至进人口高度时施工人员 退出,并将进人孔封闭加固,仓号改为一级配混凝土浇筑, 人工将振捣棒插入预先埋设的导向笼对混凝土进行振捣,导 向笼安装间排距以振捣棒的有效振捣半径为准;混凝土浇筑 至顶部钢筋网时,此时已不具备人工振捣条件,改用高流态 自密实混凝土浇筑。施工中,应保证快易收口网的有效加固, 防止出现从收口网周面溢出混凝土或收口网倾倒的情况,以 确保施工安全,并避免污染后段仓面。 (2)反弧段浇筑 导流底中孔A段堵头顶仓前部为反弧段结构,保证混凝 土填充高度,从而有效包裹第一道止水片,是确保回填灌浆 施工质量的关键。 1#、2#导流底孔A段上游面距离封堵门约2. 5m,利用空 腔在顶层混凝土设置外挑100cm牛腿,牛腿顶部模板采用扣 槽的方式镶入坝体混凝土内。上游立面模板主要采用P6015 钢模板,局部采用P3015和P1015模板,并通过凿槽将模板 嵌入顶板混凝土内约5cm,嵌入模板与槽壁间隙采用环氧砂 浆封堵严密,模板间隙及拉杆孔采用焊接进行封闭,保证浇 筑和后期回填灌浆过程中模板的封闭性(见图1)。 图1反弧段上游模板安装 1#、2#导流底孔位于坝体1060m高程检查廊道下部。施 工中,自孔口顶板反孤段紫铜止水上游侧中心线至1060m高 程检查廊道钻设1个6110mm回填孔,并在反弧段最高处设 置一根4)48mm排气管。A段堵头顶仓混凝土第一小段浇筑完 成后,立即采用0.4: 1砂浆对反孤段脱空部位进行回填, 确保反强段充填密实。 同时,考虑到反弧段浇筑时采用高流态自密实混凝土, 又在上游两侧止浆铜片的前、中、后部位增加6根6 48mm 排气(回浆)管,在浇筑完成后进行小量灌浆,确保止浆铜 片包裹效果。(见图2) 图2回填砂浆孔和排气管 1#〜3#导流中孔堵头改为紧贴闸门浇筑,施工中在距离 反弧段顶板15cm处安装3根4)48mm观察管,并接引至仓号 末端。混凝土浇筑过程中安排专人进行观察,观察管出浆后, 证明上游反弧部位已基本充填饱满,再泵送1〜2m3混凝土 料后即可结束混凝土浇筑。然后利用0.4: 1砂浆进行倒灌。 2.2止水安装 A段堵头是保证导流底中孔堵头体稳定及防渗的关键, 由于没有采取坝体混凝土浇筑时预埋止水的措施,堵头施工 时采取了多种止水安装措施。 (1)1#、2#导流底孔,铜止水设置型式为L型,采用“2 片复合胶+1层橡胶垫片+铜止水+2片复合胶+[8槽钢+M12膨 胀螺栓”方式进行加固,安装方便。但混凝土浇筑过程中产 生的扰动,会破坏止水的密封性,降低止浆、止水效果。 (2)1#〜3#导流中孔,铜止水改为全断面嵌入式安装方 式。在原周边混凝土上切倒梯形槽(上口宽35cm、下口宽 15cm、深30cm),铜止水安装就位后采用环氧砂浆将槽体回 填平整。环氧砂浆一次铺设厚度一般不得大于2cm,采用人 工反复挤压、抹平,返浆后再铺设下一层,以保证环氧砂浆 的密实度和层间良好结合。采用该方法回填工艺要求高、工 期长,且费用昂贵。受现场施工条件影响,施工中槽内积水 始终无法完全排除并保证槽壁干燥,降低了环氧砂浆与槽体 的粘接强度,回填完成后出现渗水情况,采用环氧树脂类化 学灌浆进行处理后到达止水效果。 针对这一情况,改用一级配细石混凝土进行槽体回填, 并在槽体上下游侧接触面及两道铜止水中间预埋<i)20mni灌 浆管,预埋灌浆管间距分别为20cm、80cm。槽体回填完毕后, 先对上下游侧接触面进行环氧树脂类化学灌浆处理;堵头混 凝土浇筑完毕,回填灌浆施工前对铜止水之间进行环氧树脂 类化学灌浆处理。采用该措施,既加快了施工进度,又能确 保铜止水的密封性,起到了良好的效果。 2. 3温度控制措施 (1)出机口温度控制。设计出机口温度为9°C,机口温度 超过11°C即废料。为保证出机口温度,必须降低骨料的温度, 控制在3〜5笆比较合适,过冷可能会引起冻仓,影响打料。 过多的通过加冰控制出机口温度会导致混凝土温度回升过 快。小湾采用2座楼交替供料,提前做好骨料预冷工作,出 机口温度合格率较高,达到95%以上。 (2)合理控制打料间隔时间,减少运输过程温度损失。 必须根据缆机运行速度和仓面强度以及实际供料能力,合理 安排打料时间。小湾采用9m3卧罐供料,每罐装6m3混凝土, 每小时缆机吊运3〜4罐,混凝土入仓强度为20m3/h左右。 拌合楼按此强度控制打料。 (3)采用黑铁管做冷却水管,提高了材料的导热系数, 同时各层冷却水管也可兼做仓内人员的操作平台。 (4)在顶层混凝土加密冷却水管布置,尤其在顶部钢筋 网部位必须布置冷却水管,有效控制高流态自密实混凝土的 温升。 (5)最高温度出现以前,进行低水温(10〜12笆)、大流 量(30〜50L/min)通水。一旦最高温度出现,立即减小通 水流量,防止受库水和已达到稳定温度的坝体混凝土影响, 降温速率过快。 采取上述措施后,封堵混凝土内部最高温度总体满足要 求。 3封堵堵头灌浆施工 3. 1回填灌浆及接触灌浆施工 原设计在封堵体顶拱布置有回填灌浆系统(混凝土浇筑 7天