(四川二灘國(guó)際工程咨詢有限責(zé)任公司，成都，611130)

1 工程概況

溪洛渡水電站在兩岸共布置6條導(dǎo)流洞，左岸依次為1#、2#、3#，右岸依次為4#、5#、6#。其中1#、2#導(dǎo)流洞分別與2#、3#尾水洞結(jié)合布置，5#、6#導(dǎo)流洞分別與4#、5#尾水洞結(jié)合布置。導(dǎo)流隧洞封堵堵頭結(jié)合大壩防滲帷幕線布置，堵頭長(zhǎng)度L=65m，導(dǎo)流洞斷面均為18m×20m(寬×高)城門洞型，封堵體斷面型式為楔形，采用雙段、雙齒結(jié)構(gòu)，四周齒槽深3.0m。堵頭混凝土強(qiáng)度級(jí)別為C20W4F50。

溪洛渡水電站導(dǎo)流洞是世界上最大的導(dǎo)流洞室群，導(dǎo)流洞總工程量、總長(zhǎng)度、閘室斷面尺寸和導(dǎo)流洞數(shù)量都為世界第一。由于導(dǎo)流洞數(shù)量多，按照下閘程序，1#、6#導(dǎo)流洞提前1年下閘封堵。2#-5#導(dǎo)流洞于當(dāng)年11月中旬下閘，隨后開(kāi)始導(dǎo)流洞封堵施工。

2 快速封堵施工的必要性及重難點(diǎn)

2.1 必要性分析

2#-5#導(dǎo)流洞于2012年9月29日開(kāi)始下閘，12月24日全部完成下閘，由于導(dǎo)流洞下閘后，洞內(nèi)初期排水量大，洞內(nèi)淤積較嚴(yán)重，初期排水時(shí)間長(zhǎng)，直到12月29日所有導(dǎo)流洞全部完成初期排水。其中2#、3#導(dǎo)流洞下閘后受閘門滲水影響，混凝土開(kāi)澆日期分別較計(jì)劃推后21d和11d。按照導(dǎo)流程序，大壩導(dǎo)流底孔將于12月下旬開(kāi)始下閘，下閘后上游水位進(jìn)一步上升，導(dǎo)流洞封堵時(shí)間壓縮到4個(gè)月，為導(dǎo)流洞安全運(yùn)行帶來(lái)了壓力，加快導(dǎo)流洞封堵施工成為必須采取的措施。

2.2 工程重難點(diǎn)

(1)導(dǎo)流洞數(shù)量多，同時(shí)施工的通道布置難度大。

(2)堵頭混凝土工程量大，單個(gè)堵頭混凝土27880m3，堵頭混凝土需有2個(gè)月冷卻齡期才進(jìn)行接縫灌漿。

(3)堵頭混凝土施工準(zhǔn)備工作量大，存在交通通道布置、襯砌混凝土深鑿毛處理、圍巖固結(jié)灌漿等澆筑前工作。

(4)堵頭混凝土施工工作面狹窄，與尾水洞二期改建等相鄰標(biāo)段施工相互干擾。

3 導(dǎo)流洞快速封堵施工措施

3.1 調(diào)整施工通道

原方案中，導(dǎo)流洞堵頭混凝土施工主要利用左右岸導(dǎo)流洞開(kāi)挖期間的施工支洞進(jìn)入最外側(cè)導(dǎo)流洞內(nèi)，再挖除導(dǎo)流洞之間封堵段混凝土形成串聯(lián)導(dǎo)流洞的施工道路。

由于原通道距離堵頭較近，通道坡度陡，存在場(chǎng)地布置困難和施工干擾，為加快堵頭混凝土施工進(jìn)度，導(dǎo)流洞封堵施工通道布置按如下原則調(diào)整：避開(kāi)尾水洞二期改建部位施工干擾影響；擴(kuò)大通道尺寸滿足大型設(shè)備入場(chǎng)和混凝土澆筑平臺(tái)布置；導(dǎo)流洞之間形成互通通道。

右岸導(dǎo)流洞封堵道路利用右岸導(dǎo)流洞2#施工支洞開(kāi)挖形成施工道路R1道路進(jìn)入4#導(dǎo)流洞，然后延長(zhǎng)R1道路，貫穿5#導(dǎo)流洞和6#導(dǎo)流洞，形成尾水洞二期改建施工道路。在R1施工道路上游適當(dāng)位置，開(kāi)挖一條連接4#導(dǎo)流洞和5#導(dǎo)流洞的施工道路，作為5#導(dǎo)流洞封堵施工專用道路(施工通道布置見(jiàn)圖1)。左岸導(dǎo)流洞采取了類似施工通道布置方案。通過(guò)采用調(diào)整通道方案，形成了連接導(dǎo)流洞室群上下游并行互通通道，雖然增加了通道施工費(fèi)用，但解決了制約導(dǎo)流洞堵頭混凝土快速澆筑的瓶頸問(wèn)題。

圖1 右岸導(dǎo)流洞封堵施工通道布置

3.2 優(yōu)化混凝土入倉(cāng)手段

(1)原方案采用皮帶機(jī)+SHB-16型可旋轉(zhuǎn)伸縮式布料機(jī)入倉(cāng)，設(shè)備由立柱、懸臂布料機(jī)、膠帶機(jī)和上料膠帶機(jī)組成，立柱需埋入堵頭混凝土內(nèi)，堵頭混凝土開(kāi)澆前，設(shè)備組件需組裝完成，堵頭上部泵送混凝土澆筑前須將懸臂布料機(jī)和膠帶機(jī)拆除，布料機(jī)安裝和拆除將占用堵頭混凝土直線工期。為加快施工進(jìn)度，決定采用TB110G伸縮式皮帶輸送機(jī)作為主要入倉(cāng)手段，TB110G伸縮式皮帶輸送機(jī)以25T吊車作為底盤，主臂架和上料臂架等均布置于車體上部，設(shè)備從行走狀態(tài)向工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)間僅40min左右，澆筑過(guò)程中可隨時(shí)移動(dòng)主機(jī)設(shè)備滿足混凝土澆筑入倉(cāng)，具有施工靈活、移動(dòng)方便等特點(diǎn)。

(2)為減小混凝土轉(zhuǎn)倉(cāng)時(shí)間，TB110G布料機(jī)進(jìn)行堵頭中下層混凝土澆筑時(shí)，充分利用通道開(kāi)挖渣料回填形成不小于30m寬施工平臺(tái)，確保布料機(jī)布置及兩臺(tái)攪拌車快速就位。墊渣平臺(tái)共分三次填筑，墊渣高度分別為2.5m、7m、11.5m，滿足TB110G伸縮式皮帶機(jī)澆筑各倉(cāng)層混凝土的入倉(cāng)要求。

(3)TB110G伸縮式皮帶輸送機(jī)澆筑強(qiáng)度約30m3/h～40m3/h，攪拌車運(yùn)輸循環(huán)時(shí)間約為60min，單倉(cāng)混凝土澆筑時(shí)間約需3d，混凝土采取臺(tái)階法澆筑。為確保導(dǎo)流洞堵頭混凝土封堵施工進(jìn)度，按兩條導(dǎo)流洞同時(shí)澆筑配置澆筑設(shè)備，總計(jì)配置12輛9m3混凝土攪拌車和兩臺(tái)TB110G伸縮式皮帶機(jī)。

3.3 調(diào)整澆筑組織方案

(1)導(dǎo)流洞堵頭分兩段澆筑，上游堵頭Ⅰ段L=30m、下游堵頭Ⅱ段L=35m。原方案采取兩段平行上升，上游段為先澆塊。為保證盡快形成堵頭承擔(dān)上游水頭，澆筑方案調(diào)整為導(dǎo)流洞上游堵頭Ⅰ段優(yōu)先澆筑完成形成臨時(shí)完整堵頭，再澆筑下游堵頭Ⅱ段堵頭。

(2)導(dǎo)流洞斷面大，為減小備倉(cāng)次數(shù)，堵頭混凝土施工分層由每段12層澆筑調(diào)整為每段6層澆筑方式，單層混凝土最大澆筑高度達(dá)4.5m，從而加快混凝土澆筑進(jìn)度。

(3)導(dǎo)流洞封堵混凝土下游段1-4層下游模板方式的調(diào)整。

原方案導(dǎo)流洞模板采用散裝鋼模板配木模板現(xiàn)場(chǎng)拼裝方式立模，由于堵頭下游模板立模時(shí)與墊渣平臺(tái)施工干擾，模板拆除影響堵頭混凝土備倉(cāng)。為加快施工進(jìn)度，下游段堵頭1-3層下游面模板由散鋼模板立模方式調(diào)整為采用鋼筋石籠+土工布方式。先按封堵混凝土體型要求堆碼鋼筋石籠，鋼筋石籠上游側(cè)覆蓋一層土工布作為混凝土模板面，鋼筋石籠下游側(cè)及時(shí)填渣形成墊渣平臺(tái)，從而減少備倉(cāng)時(shí)間。

3.4 采用低熱水泥混凝土為降低導(dǎo)流洞混凝土最高溫升，縮短混凝土后冷時(shí)間，及早進(jìn)行混凝土接縫灌漿，封堵混凝土采用低熱水泥、聚羧酸高性能減水劑等配合比技術(shù)措施，配制了施工性能良好、性能滿足設(shè)計(jì)要求的低熱混凝土，混凝土配合比見(jiàn)表1。低熱水泥絕熱溫升低于中熱水泥，下降幅度在5℃～10℃，對(duì)大體積混凝土降低溫度應(yīng)力，減少裂縫非常有利。低熱水泥混凝土早期強(qiáng)度較低，28d齡期抗壓強(qiáng)度低約3MPa左右，混凝土初凝、終凝時(shí)間偏長(zhǎng)，早期強(qiáng)度發(fā)展較慢，對(duì)混凝土拆模、沖毛時(shí)間有一定影響，但由于堵頭混凝土對(duì)拆模質(zhì)量要求不高，不會(huì)對(duì)混凝土澆筑質(zhì)量造成影響。

表1 低熱混凝土配合比

3.5 強(qiáng)化混凝土冷卻措施

(1)混凝土采取通冷水措施?；炷僚鲗訂为?dú)形成冷卻水管獨(dú)立通路，在坯層冷卻水管完成鋪設(shè)后就開(kāi)始對(duì)該坯層冷卻水管通水降溫，以最大限度降低混凝土最高溫度。

(2)由于堵頭混凝土受洞室空間影響，倉(cāng)面狹窄，混凝土散熱效果差，后期冷卻降溫受地溫影響較大，混凝土內(nèi)部溫度降低至接縫灌漿溫度時(shí)間較長(zhǎng)，為控制混凝土最高溫度，堵頭混凝土冷卻水管間排距由1.5m×1.5m調(diào)整為1m×1.5m加密鋪設(shè)。

(3)堵頭混凝土后期冷卻分為兩期，一期冷卻目標(biāo)溫度23℃～25℃，通水水溫12℃～14℃，通水14d，前7d冷卻流量不低于1.8m3/h，后7d通水流量1.2m3/h，每24h交換進(jìn)水方向，混凝土最大日降溫速率≤0.5℃/d。二期冷卻最大日降溫速率≤0.3℃/d，通水水溫14℃左右，通水流量0.8m3/h～1.0m3/h。

導(dǎo)流洞堵頭混凝土內(nèi)部最高溫度按不超過(guò)31℃控制，通過(guò)上述措施，堵頭混凝土最高溫度最小值26.7℃，最大值31.8℃，符合率83.3%。

3.6 采用重復(fù)接縫灌漿系統(tǒng)

由于2#-5#導(dǎo)流洞混凝土澆筑時(shí)間推遲，為保證導(dǎo)流洞按期滿足擋水要求，導(dǎo)流洞臨時(shí)擋水堵頭采用重復(fù)灌漿系統(tǒng)。在原接縫灌漿管路的基礎(chǔ)上，第4-6層倉(cāng)面增加重復(fù)灌漿系統(tǒng)。重復(fù)灌漿系統(tǒng)由止?jié){片、進(jìn)回漿循環(huán)主管、排氣循環(huán)主管及兩者之間的重復(fù)灌漿管組成，在上游堵頭原接縫灌漿系統(tǒng)之間布置JTG300型重復(fù)灌漿管路、引管至灌漿廊道，管道外徑/內(nèi)徑為φ38mm/φ22mm。JTG300型管路系統(tǒng)為單向注漿器，接縫灌漿管可經(jīng)過(guò)兩次灌漿。在混凝土接縫張開(kāi)，先進(jìn)行第一次接縫灌漿施工，增加堵頭混凝土在承擔(dān)擋水時(shí)的抗滑力。重復(fù)灌漿系統(tǒng)在第一次灌漿完成后，立即用清水清理干凈管路中殘留漿液，管口封閉保護(hù)，防止異物進(jìn)入。在堵頭混凝土內(nèi)部溫度降低至18℃，自身體積變形基本穩(wěn)定，再次通過(guò)同一灌漿系統(tǒng)對(duì)臨時(shí)擋水堵頭進(jìn)行接縫灌漿施工，以滿足設(shè)計(jì)要求。

2#-5#導(dǎo)流洞封堵灌漿共布置5個(gè)質(zhì)量檢查孔，檢查孔壓水透水率為0～0.63Lu，縫面充填密實(shí)，縫面線性充填率均為100%，滿足設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

溪洛渡水電站導(dǎo)流洞洞室群存在封堵工程量大、工期緊、施工組織難度大、導(dǎo)流洞下閘蓄水后滲水量較大，工程安全影響因素多，通過(guò)對(duì)封堵混凝土采取多種工程技術(shù)措施，縮短了關(guān)鍵工序時(shí)間，加快了混凝土封堵進(jìn)度，節(jié)約工期約25d左右，導(dǎo)流洞在下閘后次年5月初成功實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)流洞堵頭按期安全運(yùn)行。本文采取的調(diào)整施工通道、低熱水泥混凝土、快速入倉(cāng)手段、重復(fù)灌漿系統(tǒng)等多種施工措施，對(duì)大型水電站存在多條導(dǎo)流洞下閘快速封堵具有借鑒意義。