試論現澆混凝土閘門封堵導流洞進水口施工技術

朱春強

(額爾齊斯河流域開發工程建設管理局 烏魯木齊 830000)

1 工程概況

新疆北疆山口水電站是一個以發電為主，兼顧下游地區灌溉和防洪的綜合利用工程。它的設計總庫容達到了1.2億m3，最大壩高大約為74m，裝機容量大約有12萬kW。在對該工程左岸導流洞進水口結構進行設計的過程中將其斷面設計為襯砌混凝土后下方上圓形狀，要求其寬度為5.8m，高度要達到6.5m。導流洞進水口結構原本是要利用傳統鋼閘門封堵完成施工的，在里面設置一扇重量大約為86.7t的平板鋼閘門，并在高度為35m的啟閉機排架頂部位置設置一臺具有90t 起重能力的固定卷揚機。而在實際施工過程中，在進行大壩基坑開挖節點施工之前的3個月，無法在汛期之前將進水口啟閉機排架混凝土的施工以及閘門和固定卷揚機的安裝工作全部完成。因此在經過方案的對比后決定，采用現澆鋼筋混凝土閘門封堵導流洞進水口的施工方案。

2 技術原理與工藝特點

2.1 技術原理

為了有效控制水流需要選擇一個帶有導流孔的小型施工鋼閘門，并在導流孔后面連接導流管，讓水可以經過導流孔以及導流管順利流入到閘門設計部位的下游位置，以此來確保導流洞進水口不出現斷流問題，并提供相應的干地施工條件，采用干地施工措施完成鋼筋混凝土閘門的澆筑操作。鋼閘門上面帶有的導流孔能夠有效地封堵導流洞進水口出現的過大斷面問題，并將其有效地轉變為小斷面問題，適當降低封堵施工時的困難程度。大壩在恢復一定的蓄水條件之后，并且閘門逐漸滿足設計要求以后，將施工鋼閘門上帶有的導流孔閘門快速閉合，順利完成導流洞進水口的封堵施工操作，最后再根據工程設計圖紙的要求在導流洞內堵頭段展開混凝土的施工操作。

2.2 工藝特點

在水利水電工程項目當中，過去在完成導流洞進水口的封堵工作時通常都會采用鋼閘門等施工措施，在施工之前需要設置一個大型的啟閉機，并且構建一個能夠完成數十米澆筑工作的鋼筋混凝土排架結構。但是在安裝鋼閘門的過程中需要花費較長的時間，施工工程量過于龐大，對施工工藝的要求也相對較高，施工過程中遇到的難度較大，對周邊的環境也會造成不利的影響，從而導致工程項目的施工造價居高不下。

在該工程項目中主要采用了不斷流封堵的施工技術，有效完成導流洞的封堵施工操作，在與過去采用的施工方法進行對比之后發現，該方法能夠大大減少施工工程量，降低施工過程中遇到的難度，明顯加快施工進度，而且不需要再設置大型啟閉機，也不需要繼續構建鋼筋混凝土排架結構，周邊環境的破壞程度得到了控制，具有較高的環保效益以及經濟效益。

3 施工工藝的具體流程以及操作過程中應該注意的要點

3.1 施工工藝的具體施工流程

對導流洞進水口位置上的建筑物進行設計并展開施工;進行導流洞的過水操作;對鋼筋混凝土閘門以及擋水導流鋼閘門進行合理的設計;進行擋水導流鋼閘門的下閘操作;完成導流孔閘門的吊裝操作;對現澆鋼筋混凝土閘門進行嚴格的施工;進行大壩蓄水操作;完成鋼筋混凝土閘門導流孔的封堵施工操作;在導流洞當中的堵頭段進行有效的施工操作。

3.2 操作過程中應該注意的要點

3.2.1 現澆鋼筋混凝土閘門結構的具體設計過程

a.進行門槽設計的時候需要在進口位置的兩端邊墩處設置相應的門槽，將上游具有埋件的門槽作為鋼閘門槽，將下游不具有埋件的門槽作為現澆鋼筋混凝土土閘門槽，并且根據混凝土的閘門結構合理地安排預埋鋼筋的數量以及所處位置。在經過精確的計算之后確定門槽的尺寸大小以及具體的安裝位置，本文所介紹的錦潭水電站主要把施工鋼閘門槽的實際寬度確定為50cm，并把現澆鋼筋混凝土閘門槽的實際寬度確定為150cm。

b.在進行閘門設計的過程中要求留有3 道閘門，在這當中上游的小鋼閘門能夠實現導流孔的關閉操作，中間的是施工擋水導流鋼閘門，而下游則設置了現澆鋼筋混凝土閘門進行有效的導流洞口封堵。

c.針對不斷流封堵導流孔進行施工設計的時候，需要在施工擋水導流鋼閘門當中設置兩個導流孔，并在導流孔當中安裝導流管，要求導流管能夠直接通到鋼筋混凝土閘門的下游位置，在完成下閘操作之后由導流管順利實現過流。按照施工過程中水文的實際情況嚴格計算導流孔的數量以及導流管的實際尺寸大小。

d.在現澆鋼筋混凝土閘門的頂部位置合理地設置啟閉支架。設置啟閉支架的過程中還需要利用滑輪組來有效地控制閘門的開閉狀態。如圖1 所示鋼筋混凝土閘門剖面示意。

圖1 導流洞進水口閘門結構布置

3.2.2 在小型施工鋼閘門下閘過程中有效實現不斷流封堵

在現場制作施工鋼閘門的過程中需要嚴格按照施工設計圖紙進行操作。有效地完成導流洞進口部位的結構施工，選擇重量為8t的汽車式起重機把施工導流鋼閘門平穩地放置在上游部位的門槽當中。然后讓施工人員將底坎等部位的雜物全部清除，再利用重量為8t的汽車式起重機把施工鋼閘門放置在門槽當中進行有效地擋水，讓施工人員對門槽里面的止水封條施加一定的力度，確保閘門擋水具有良好的防滲功能，最后在閘門導流孔里面安裝相應的導流管，確保鋼筋混凝土閘門能夠在干地展開施工作業。

3.2.3 導流孔閘門的具體吊裝操作

在施工鋼閘門上面利用重量為8t的汽車式起重機安裝導流孔閘門，然后在進水口位置處的墩頂面上放置一根槽鋼，接著把導流管封堵閘門小心地放置在開啟部位，防止其對導流孔過流造成不良影響。

3.2.4 鋼筋混凝土閘門的具體澆筑過程

在做好施工導流鋼閘門的安裝操作，并實現導流管的過流之后，需要在門槽下游的位置處修筑一個小型的圍堰，并把閘門和圍堰之間存在的積水全部清除，采用干地方式完成閘門結構模板的施工，并進行混凝土的澆筑工作。然后利用人工方式在閘門槽里把縫面以及底坎等部位處理干凈，最后完成立模操作，安裝好閘門鋼筋，徹底清除縫面殘留的雜物。

3.2.5 有效地關閉導流孔閘門

在混凝土強度逐漸上升到設計規定強度的70%以后，需要在頂部位置安裝啟閉支架，并把能夠起到導流孔閘門固定作用的鋼絲繩快速地轉換到導鏈滑輪吊鉤上面，同時調整封堵開啟所在的具體位置。

3.2.6 鋼筋混凝土閘門導流孔封堵的具體施工操作

利用人工方式在現澆鋼筋混凝土閘門的下游位置上焊接導流孔出口上的受力鋼筋，然后再利用混凝土完成導流孔的封堵操作。

3.2.7 導流洞堵頭的具體施工過程

根據工程項目的設計規定繼續進行導流洞內的堵頭施工操作。

4 結 語

在水利水電工程的施工過程中，現澆混凝土閘門封堵導流洞進水口這種施工措施可以說是目前為止最具有創新理念的封堵方法，該技術不需要再設置大型的啟閉機，構建繁復的排架結構，從而能大大減少工程施工量，降低施工難度，避免對周邊環境產生不良影響。此外，還可以加快施工進度，提高水利水電工程項目的經濟效益以及環境效益。

1 方祖光，周德仲.弧形閘門安裝施工中的焊接變形控制［J］.東北水利水電，2011(01).

2 徐凱.清溪水電站導流洞混凝土疊梁下閘淺談［J］.硅谷，2010(07).

3 楊勝平.黃土灣水電站導流洞封堵閘門設計［J］.甘肅水利水電技術，2008(5).