糯扎渡水电站3号导流洞出口水下混凝土围堰设计与快速施工

'学兔兔www.xuetutu.com水利水电技术第45卷2014年第3期糯扎渡水电站3#导流洞出口水下混凝土围堰设计与快速施工贺博文，柴喜洲，梁慕宇(1．中国人民武装警察部队水电第一总队，广西南宁530028；2．广西广播电视大学，广西南宁530028)摘要：糯扎渡水电站初期蓄水l、2导流洞先下闸，次月进行3导流洞下闸封堵，下闸后水库水位将快速上升，表明3导流洞下闸时间晚而工期更短，因此3导流洞封堵施工项目必须快速施工。作为3导流洞封堵项目关键的出口围堰，经过多种方案比较，最终选择了水下混凝土重力式围堰，并在施工中采取快速施工方法，克服5导流洞动水影响，顺利完成了围堰施工。关键词：糯扎渡水电站；导流洞；围堰设计；围堰施工中图分类号：TV551．32(274)文献标识码：B文章编号：1000—0860(2014)03—0073—03DesignofunderwaterconcretecofferdamforoutletofNo．3diversiontunnelofNuozhaduHydropowerStationanditsquickconstructionHEBowen，CHAIXizhou，LIANGMuyu(1．TheNo．1GeneralTeamofArmedPoliceHydropowerTroops，Nanning530028，Guangxi，China；2．GuangxiRadio&TVUniversity，Nanning530028，Gnangxi，China)Abstract：DuringtheinitialimpoundmentofNuozhaduHydropowerStation，theNo．1andNo．2diversiontunnelsareclosedatfirstandthentheNo．3diversiontunnelisclosedatthenextmonthalongwiththerapidriseofthewaterlevelofthereservoir．Therefore，theclosingtimeoftheNo．3diversiontunnelislate，whiletheconstinctionperiodisshort；forwhichquickpluggingmustbemade．Throughthecomparisonmadeamongseveralalternatives，anunderwatergravityconcretecofferdamisfinallyse—lectedforthekeymeasureoftheplugng——theoutletcofferdamwiththeadoptionofthequickconstruction．Duringthecon—struction，thedynamicwaterimpactisovercomeandtheconstructionofthecofferdamissmoothlycompleted；whichcanprovidesomereferencesforthesimilarprojectsconcerned．Keywords：NuozhaduHydropowerStation；diversiontunnel；cofferdamdesign；cofferdamconstruction考虑到3导流洞出口段护坦部位未能按原设计进行混1概述凝土护底，因此3导流洞出口围堰拟选用重力式水下糯扎渡水电站为掺砾石粘土心墙堆石坝，设计最混凝土围堰。水下混凝土围堰采用整体模板快速施工大坝高261．5In，左右岸分别在不同高程设计了5条导技术。流洞，1～3导流洞进口底板高程为600．00nl，4导2水下围堰设计流洞进口底板高程为630．00m，5导流洞进口底板高程为660．00m，左岸1、2导流洞2011年11月62．1出口围堰挡水标准及堰顶高程1、2、3导流洞出口围堰的挡水时段为2011日开始下闸封堵，右岸3导流洞2011年11月29日开始下闸封堵。为保证导流洞封堵堵头施工顺利完成，1一3导流洞出口需布置枯水期挡水围堰。由于5导收稿日期：2013—12．23流洞下泄水流对3导流洞出口围堰位置淘刷十分严重，作者简介：贺博文(1977一)，男，湖南吉首人，工程师。WaterResourcesandHydropowerEngineeringVo1．45No．3 学兔兔www.xuetutu.com贺博文，等∥糯扎渡水电站3流洞出口水下混凝土围堰设计与快速施工年12月至2012年5月，设计标准P=5％，出口围230：410：820：877，设计强度15MPa。堰设计流量Q=4330m／s，下游围堰处相应的水位3．2围堰水下混凝土涌浪处理约为610．52Ill_，考虑下游景洪水电站回水影响，安3导流洞下闸后，下游河道断水29h后，4、5全超高按1．5m考虑，确定3导流洞出口施工围堰堰导流洞开始导流，下游水位约为600．00m，水深浪急，顶高程为612m。围堰施工部位涌浪较大，潜水员无法进行水下作业，2．2围堰布置及结构形式因此必须对下游涌浪进行处理。根据设计要求，水库右岸3导流隧洞出口围堰布置在3导流隧洞出初期蓄水期间下泄流量650m／s，为减小涌浪必须控口明渠内，围堰下游迎水面为垂直面，上游背水面综制导流洞下泄流量保持稳定，同时采用土石戗堤对施合坡比1：0．5；围堰抗滑稳定采用刚体极限平衡法计工部位进行挡护，避免水浪直接冲击，从而减小涌浪算，取围堰顶宽1m，满足要求。影响。土石戗堤距水下部分施工采用30cm以上块石为便于堰体水下混凝土快速施工，围堰背水面设抛投填筑，水上部分采用大坝填筑主堆石料填筑。计台阶形，其结构形式见图1。围堰设计水下混凝土3．3施工平台1622m，水上混凝土448m。施工前先安装施工平台，施工平台采用4榀钢桁架横向架设在出口明渠两侧墙，横向跨度161TI，钢桁架2榀一组，模板安装时安装在围堰上下边线正上方，混凝土浇筑钢平台移动至中间(混凝土导管上方)作为浇筑平台，平台顶部铺设木板形成作业平台。横向钢桁架采用钢丝绳斜向张拉在两侧边坡上，进行加固。施工平台主要用来模板安装、混凝土入仓等(见图2和图3)。图1围堰断面示意(单位：ITI)3围堰快速施工技术2011年11月29日3导流洞下闸，水库开始初期图2施工钢平台布置(单位：rl1)蓄水，出口围堰具备施工条件12月1Et至4日蓄水至4导流洞底板高程630．00m，4导流洞开始导流，期3．4围堰水下混凝土模板施工间下游水位600．00m高程左右，出口围堰水深7．653．4．1模板结构m。因此围堰水下部分一次施工浇筑，水上部分按常水下混凝土模板外侧承受水压力，混凝土的侧压规混凝土按4ITI一层浇筑。力较水上混凝土小，因此模板采用4．5inx3m的自3．1围堰水下混凝土配合比制模板，模板采用矩形方钢和胶合板制作，四周和中通过试验确定，围堰水下混凝土配合比中粗骨间间隔1m采用[12槽钢作为背枋骨架，面板背撑采料最大粒径200mnl，坍落度16～24cm，水灰比用<5mm等边角钢按间距33em布置，面板固定背0．57，砂率48％，材料用量：水：水泥：砂：石子=枋骨架上。74水利水电技术第45卷2(314年第3期 学兔兔www.xuetutu.com贺博文，等∥糯扎渡水电站3流洞出口水下混凝土围堰设计与快速麓工测量定位一清基模板制作及支立一导管架设就位一混凝土浇筑(试验确定配合比)一拆模养护。水下混凝土浇筑采用顶塞法开浇水下混凝土，初浇前，导管底端与基底留20cm左右距离，在导管内用吊一个圆柱形沙袋(直径与管径相同，高度约为10cm)下放至管内的水面位置，然后混凝土下料，待混凝土充满导管、上部集料斗装满混凝土后(水深13m计算需集料2．5in)切断铅丝，沙袋通过混凝土的自重将导管内的水挤压出去，最后沙袋也冲出混凝土导管外。为保证新浇筑的混凝土不直接与水接触，操作时导管埋人混凝土内的深度应大于1．0in。提管要慢，保证管内有足够高度的混凝土，并不间断浇筑，要经常用测深锤测量浇筑高度，探查方法为导管下水前在入水部分用油漆做好水位标图3施工平台浇筑布置(单位：m)尺，浇筑中从水面可读出导管水下深度，减去混凝土面深度，即可知导管出口埋入混凝土拌和物的深度，3．4．2模板的安装以便控制导管提升高度。混凝土面上升速度控制在模板安装采用吊车吊装在施工平台钢桁架上，利0．5m／"h左右，每根管内的混凝土量约0．6m，提升用手拉葫芦固定在钢桁架上，上下游侧模板先分别拼时观察集料斗混凝土情况。水下混凝土浇筑应认真组装成一个整体，用对穿螺栓拉筋安装于上下游侧模板织，连续浇筑，一次性完成，浇筑过程中由专人认真上，然后人工配合潜水员松动手动葫芦，下放模板到记录，作为混凝土下料和升管的依据。如导管内混凝位，潜水员调整固定到位。土不满时，后续混凝土要缓慢落入，以防管内因混凝3．5围堰水下混凝土施工土急倾时造成高压气囊把管节间胶垫挤出而漏水或造围堰水下混凝土采用导管法施工，水下混凝土按成真空混凝土不下漏。层厚4．5in，宽16m分仓，施工时水位为600．O0m3．5．3养护及拆模高程，水深为7．65m，浇筑2仓水下混凝土后，改水下混凝土终凝后，两侧边墙抗压强度达到为水上混凝土浇筑。4．9MPa后可拆除模板，为防止波浪及动水冲刷，用3．5．1混凝土入仓模板或苫布覆盖保护。3导流洞出口围堰混凝土采用溜槽垂直运输至围堰主集料斗，采用外径担73mm竖向导管输送至仓4围堰施工效果号。溜槽下部排架间排距1m，步距1．5m剪刀撑间距3导流洞出口围堰上方距洞口较近，过流时水流4m，采用,／,48mm焊接钢管形成扣件式排架，排架宽2m(见图3)，溜槽一侧设宽1m的人行通道。排架先速度快，无法开展施工准备，围堰2011年11月29在高程620．O0111平台整体搭设，然后采用25t汽车吊日下闸后立即进行施工，12月10日完成了围堰浇筑至水面以上1ITI，历时12d具备围堰基坑排水条件。整体吊装，排架采用挡墙外侧外露西14拉筋头固定。导管采用壁厚2．5mm，管径为+250mm的焊接施工过程中，围堰底部因冲刷力大，底板无淤沙、无钢管制作而成，由漏斗、中间管和脚管组成，中间管损坏，围堰浇筑完后未发现渗漏且堰体无安全问题。管节长2～3m，第一仓混凝土布置10根导管人仓，5结语第二仓混凝土布置8根导管人仓。导管按3．5m×3．5m间排距布置，一根导管的控制面积不超过25m，导糯扎渡水电站3导流洞出口围堰采用了水下混管需高出水面6～0．6h(h为水面至浇筑面深度)，导凝土重力式围堰，作为导流洞封堵的关键项目，合理管埋入混凝土深度为1．2～1．5m。导管固定在脚手架采用围堰快速施工技术，对于工期十分紧张的导流洞钢管平台上，浇筑过程中采用手拉葫芦配合人工上提。封堵施工来说，意义重大，也为今后诸多水利水电工3．5．2水下混凝土浇筑程施工中类似工程提供经验。导管法水下混凝土施工工艺流程：施工准备一(责任编辑陈小敏)水利水电技术第45卷2014年第3期'