溪洛渡水电站大型导流洞室群快速封堵施工措施

(四川二滩国际工程咨询有限责任公司，成都，611130)

1 工程概况

溪洛渡水电站在两岸共布置6条导流洞，左岸依次为1#、2#、3#，右岸依次为4#、5#、6#。其中1#、2#导流洞分别与2#、3#尾水洞结合布置，5#、6#导流洞分别与4#、5#尾水洞结合布置。导流隧洞封堵堵头结合大坝防渗帷幕线布置，堵头长度L=65m，导流洞断面均为18m×20m(宽×高)城门洞型，封堵体断面型式为楔形，采用双段、双齿结构，四周齿槽深3.0m。堵头混凝土强度级别为C20W4F50。

溪洛渡水电站导流洞是世界上最大的导流洞室群，导流洞总工程量、总长度、闸室断面尺寸和导流洞数量都为世界第一。由于导流洞数量多，按照下闸程序，1#、6#导流洞提前1年下闸封堵。2#-5#导流洞于当年11月中旬下闸，随后开始导流洞封堵施工。

2 快速封堵施工的必要性及重难点

2.1 必要性分析

2#-5#导流洞于2012年9月29日开始下闸，12月24日全部完成下闸，由于导流洞下闸后，洞内初期排水量大，洞内淤积较严重，初期排水时间长，直到12月29日所有导流洞全部完成初期排水。其中2#、3#导流洞下闸后受闸门渗水影响，混凝土开浇日期分别较计划推后21d和11d。按照导流程序，大坝导流底孔将于12月下旬开始下闸，下闸后上游水位进一步上升，导流洞封堵时间压缩到4个月，为导流洞安全运行带来了压力，加快导流洞封堵施工成为必须采取的措施。

2.2 工程重难点

(1)导流洞数量多，同时施工的通道布置难度大。

(2)堵头混凝土工程量大，单个堵头混凝土27880m3，堵头混凝土需有2个月冷却龄期才进行接缝灌浆。

(3)堵头混凝土施工准备工作量大，存在交通通道布置、衬砌混凝土深凿毛处理、围岩固结灌浆等浇筑前工作。

(4)堵头混凝土施工工作面狭窄，与尾水洞二期改建等相邻标段施工相互干扰。

3 导流洞快速封堵施工措施

3.1 调整施工通道

原方案中，导流洞堵头混凝土施工主要利用左右岸导流洞开挖期间的施工支洞进入最外侧导流洞内，再挖除导流洞之间封堵段混凝土形成串联导流洞的施工道路。

由于原通道距离堵头较近，通道坡度陡，存在场地布置困难和施工干扰，为加快堵头混凝土施工进度，导流洞封堵施工通道布置按如下原则调整：避开尾水洞二期改建部位施工干扰影响；扩大通道尺寸满足大型设备入场和混凝土浇筑平台布置；导流洞之间形成互通通道。

右岸导流洞封堵道路利用右岸导流洞2#施工支洞开挖形成施工道路R1道路进入4#导流洞，然后延长R1道路，贯穿5#导流洞和6#导流洞，形成尾水洞二期改建施工道路。在R1施工道路上游适当位置，开挖一条连接4#导流洞和5#导流洞的施工道路，作为5#导流洞封堵施工专用道路(施工通道布置见图1)。左岸导流洞采取了类似施工通道布置方案。通过采用调整通道方案，形成了连接导流洞室群上下游并行互通通道，虽然增加了通道施工费用，但解决了制约导流洞堵头混凝土快速浇筑的瓶颈问题。

图1 右岸导流洞封堵施工通道布置

3.2 优化混凝土入仓手段

(1)原方案采用皮带机+SHB-16型可旋转伸缩式布料机入仓，设备由立柱、悬臂布料机、胶带机和上料胶带机组成，立柱需埋入堵头混凝土内，堵头混凝土开浇前，设备组件需组装完成，堵头上部泵送混凝土浇筑前须将悬臂布料机和胶带机拆除，布料机安装和拆除将占用堵头混凝土直线工期。为加快施工进度，决定采用TB110G伸缩式皮带输送机作为主要入仓手段，TB110G伸缩式皮带输送机以25T吊车作为底盘，主臂架和上料臂架等均布置于车体上部，设备从行走状态向工作状态转换时间仅40min左右，浇筑过程中可随时移动主机设备满足混凝土浇筑入仓，具有施工灵活、移动方便等特点。

(2)为减小混凝土转仓时间，TB110G布料机进行堵头中下层混凝土浇筑时，充分利用通道开挖渣料回填形成不小于30m宽施工平台，确保布料机布置及两台搅拌车快速就位。垫渣平台共分三次填筑，垫渣高度分别为2.5m、7m、11.5m，满足TB110G伸缩式皮带机浇筑各仓层混凝土的入仓要求。

(3)TB110G伸缩式皮带输送机浇筑强度约30m3/h～40m3/h，搅拌车运输循环时间约为60min，单仓混凝土浇筑时间约需3d，混凝土采取台阶法浇筑。为确保导流洞堵头混凝土封堵施工进度，按两条导流洞同时浇筑配置浇筑设备，总计配置12辆9m3混凝土搅拌车和两台TB110G伸缩式皮带机。

3.3 调整浇筑组织方案

(1)导流洞堵头分两段浇筑，上游堵头Ⅰ段L=30m、下游堵头Ⅱ段L=35m。原方案采取两段平行上升，上游段为先浇块。为保证尽快形成堵头承担上游水头，浇筑方案调整为导流洞上游堵头Ⅰ段优先浇筑完成形成临时完整堵头，再浇筑下游堵头Ⅱ段堵头。

(2)导流洞断面大，为减小备仓次数，堵头混凝土施工分层由每段12层浇筑调整为每段6层浇筑方式，单层混凝土最大浇筑高度达4.5m，从而加快混凝土浇筑进度。

(3)导流洞封堵混凝土下游段1-4层下游模板方式的调整。

原方案导流洞模板采用散装钢模板配木模板现场拼装方式立模，由于堵头下游模板立模时与垫渣平台施工干扰，模板拆除影响堵头混凝土备仓。为加快施工进度，下游段堵头1-3层下游面模板由散钢模板立模方式调整为采用钢筋石笼+土工布方式。先按封堵混凝土体型要求堆码钢筋石笼，钢筋石笼上游侧覆盖一层土工布作为混凝土模板面，钢筋石笼下游侧及时填渣形成垫渣平台，从而减少备仓时间。

3.4 采用低热水泥混凝土为降低导流洞混凝土最高温升，缩短混凝土后冷时间，及早进行混凝土接缝灌浆，封堵混凝土采用低热水泥、聚羧酸高性能减水剂等配合比技术措施，配制了施工性能良好、性能满足设计要求的低热混凝土，混凝土配合比见表1。低热水泥绝热温升低于中热水泥，下降幅度在5℃～10℃，对大体积混凝土降低温度应力，减少裂缝非常有利。低热水泥混凝土早期强度较低，28d龄期抗压强度低约3MPa左右，混凝土初凝、终凝时间偏长，早期强度发展较慢，对混凝土拆模、冲毛时间有一定影响，但由于堵头混凝土对拆模质量要求不高，不会对混凝土浇筑质量造成影响。

表1 低热混凝土配合比

3.5 强化混凝土冷却措施

(1)混凝土采取通冷水措施。混凝土坯层单独形成冷却水管独立通路，在坯层冷却水管完成铺设后就开始对该坯层冷却水管通水降温，以最大限度降低混凝土最高温度。

(2)由于堵头混凝土受洞室空间影响，仓面狭窄，混凝土散热效果差，后期冷却降温受地温影响较大，混凝土内部温度降低至接缝灌浆温度时间较长，为控制混凝土最高温度，堵头混凝土冷却水管间排距由1.5m×1.5m调整为1m×1.5m加密铺设。

(3)堵头混凝土后期冷却分为两期，一期冷却目标温度23℃～25℃，通水水温12℃～14℃，通水14d，前7d冷却流量不低于1.8m3/h，后7d通水流量1.2m3/h，每24h交换进水方向，混凝土最大日降温速率≤0.5℃/d。二期冷却最大日降温速率≤0.3℃/d，通水水温14℃左右，通水流量0.8m3/h～1.0m3/h。

导流洞堵头混凝土内部最高温度按不超过31℃控制，通过上述措施，堵头混凝土最高温度最小值26.7℃，最大值31.8℃，符合率83.3%。

3.6 采用重复接缝灌浆系统

由于2#-5#导流洞混凝土浇筑时间推迟，为保证导流洞按期满足挡水要求，导流洞临时挡水堵头采用重复灌浆系统。在原接缝灌浆管路的基础上，第4-6层仓面增加重复灌浆系统。重复灌浆系统由止浆片、进回浆循环主管、排气循环主管及两者之间的重复灌浆管组成，在上游堵头原接缝灌浆系统之间布置JTG300型重复灌浆管路、引管至灌浆廊道，管道外径/内径为φ38mm/φ22mm。JTG300型管路系统为单向注浆器，接缝灌浆管可经过两次灌浆。在混凝土接缝张开，先进行第一次接缝灌浆施工，增加堵头混凝土在承担挡水时的抗滑力。重复灌浆系统在第一次灌浆完成后，立即用清水清理干净管路中残留浆液，管口封闭保护，防止异物进入。在堵头混凝土内部温度降低至18℃，自身体积变形基本稳定，再次通过同一灌浆系统对临时挡水堵头进行接缝灌浆施工，以满足设计要求。

2#-5#导流洞封堵灌浆共布置5个质量检查孔，检查孔压水透水率为0～0.63Lu，缝面充填密实，缝面线性充填率均为100%，满足设计要求。

4 结语

溪洛渡水电站导流洞洞室群存在封堵工程量大、工期紧、施工组织难度大、导流洞下闸蓄水后渗水量较大，工程安全影响因素多，通过对封堵混凝土采取多种工程技术措施，缩短了关键工序时间，加快了混凝土封堵进度，节约工期约25d左右，导流洞在下闸后次年5月初成功实现了导流洞堵头按期安全运行。本文采取的调整施工通道、低热水泥混凝土、快速入仓手段、重复灌浆系统等多种施工措施，对大型水电站存在多条导流洞下闸快速封堵具有借鉴意义。