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技术文章 |
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| 2016-7-20 点击次数：[994] |
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在进行水利水电工程施工中，当前我国对导流洞下闸封堵施工技术仍然不是很成熟，本文根据某水利施工中的导流洞下闸封堵实际情况，对该技术做了详细的阐述。因为水电站导流洞下闸封堵在我国的施工难度仍然相对较大，另外工程施工可能对周边环境有一定影响，为了加快施工进度及尽可能减少工程对周边环境影响，因此积极研究和推广该技术对水利水电工程项目来说有极为重要的意义。
1· 工程概况
新疆北疆山口水电站使用土石进行围堰断流，在对该水电站左岸导流洞进行下闸封堵施工中，设计有2 条隧洞进行导流，2 条隧洞平行布置，隧洞设计流量很大，导流洞进口处设置两扇闸门，闸门使用半衬砌门槽，且设置有门槽保护装置，门槽底槛设计为全孔梁钢结构，并且设置了护面。因为高速水流以及水中推移质的持续冲刷，导致保护门槽被损坏，且门槽底槛也可能出现了破坏，另外受到施工场地和库容等因素限制，下闸封堵必须要和启闭机同时拆除，多层作业、工期紧、干扰大，施工难度大，所以必须要对下闸过程中的各种情况作科学分析及制定有效的管理措施。
2 ·导流洞的下闸
导流洞进口闸门设计为平板闸门，通过5 节门叶相互拼接焊装，节与节之间通过连接板并加上销轴相互连接。通过上游水的压力来进行预压缩，闸门上边缘采用“Ω ”型进行水封，下边缘采用水平水封，另外还需要超出下边缘10mm。两侧使用“P”型水封，如图1 所示。在闸门现场拼装过程中，发现滑块和闸门滚轮之间的相对间隙最大处为5.5mm，而设计最大值为3mm，这使得存在了2.5mm 的橡胶水封预压缩量，水封止水效果受到严重影响。另外设计水头为100m 以上，但是在1 号导流洞关闭而其余导流洞过水时，水头差难以满足设计要求，因此无法对水封进行更换且滚轮调整难度很大；为了解决这一问题，决定使用以下措施：
（1）在座板和水封之间添加3-5mm 厚的平垫，使得原有的5mm 预压缩量变为8mm。
（2）在闸门迎水面所在轮子处添加焊螺母、螺杆，下闸之后，潜水员在水中通过扳手顶压闸门，使闸门轮子紧靠在下游门槽上，保证水封的密实性。
3· 导流洞的出口封堵及洞内排水
3.1 出口封堵
导流洞出口闸门采用混凝土叠梁，叠梁背水面进行水封安装，在进行下放时，使用吊车与挂脱自如式自动抓梁进行叠梁的下放，与此同时洞内进行抽水。因为导流洞出口水位较高且流速较大以及有可能出现回流和门槽内外存在淤泥等因素，叠梁难以顺利进行下放，因此决定在叠梁下方设置钢支座，并且浇筑混凝土，通过钢支座的设置，叠梁得以顺利下放，随后在钢支座底部进行了混凝土浇筑。但是因为无法确定门槛底部的淤泥具体厚度及分布，因此难以判断出门槽底槛是否和混凝土直接相连，因此工程人员除进行了混凝土浇筑外，还进行了一定的灌浆，对浇筑的混凝土，在进行拆除时还要改为挑流坎。另外，还要使用沙袋和石块将导流洞出口包围，并且进行土料回填，做成小围埝，以避免河水回流使得叠梁支座底部河沙被冲刷。在门槽之内，需要在帆布上制作钢筋网并放在叠梁迎水面，使得叠梁防渗性得到提高。
3.2 洞内的排水
将导流洞进出口顺利封闭后，接着对水箱上的水泵进行固定，并放到维修竖井内，进行抽水；但是在实际进行抽水过程中，虽然水位有一定下降，但是和预测下降速度明显不符。通过分析现有抽水能力及下游闸门漏水量，认为洞中可能存在一些没有发现的漏水通道；经过检查发现有6个80mm 的漏水孔，因此工程决定调集现场所有抽水泵进行抽水，抽水之后，水位开始不断下降；在洞内水位至洞顶2m 时，潜水员通过简易木筏进行检查，发现漏水洞确实存在，但是因为在木筏上对漏水洞封堵困难很大，因此决定使用膨胀螺栓和木屑相结合的方式进行漏水洞的封堵。
4· 工程质量控制措施
4.1 水下探测
因为水电站导流洞下闸封堵工程实施的特殊性，因此在工程进行之前必须要对门槽保护装置及门槽进行预先探测。在探测过程中必须要使用试探门，因为试探门对各种情况的探测较为理想，使用效果佳。水下探测显示：（1）闸门中的闸槽中不存在影响下闸的一些异物，如钢筋头等；（2）不锈钢止水板、门槽埋件均正常；（3）底槛钢板完好无损，但是在底槛部发现一个深坑，经过分析认为其对工程影响不大。另外还需要进行渗漏探测，渗漏探测主要在下闸之后进行，其主要目的是为了检查闸门渗漏情况，对闸前封堵起指导作用。通常情况下渗漏探测主要过程包括：（1）在进行下闸过程中，根据下闸前、下闸中、下闸后，各进行一次探测，并做好探测记录；（2）在进行水下浇筑时，当闸前水位超过门顶时做第二次探测；（3）水下浇筑完成之后进行第三次探测。在探测过程中，潜水员应该根据探测所得实际漏水情况做好记录。
4.2 进行预先操作试验
在下闸封堵之前，必须经过预先试验，在进行下闸前对启闭机做系统全面的检查，并进行闸门操作试验，分别将闸门在水中下放一定深度，观察是否存在下放问题，在进行试验时，要做好启闭机等的工作记录，以进行分析，经过确认闸门、启闭机等都在良好状态时，将闸门锁定以待命。
4.3 堵漏及水下浇筑
根据工程预先对底槛、门槽等的探测结果及工程实际施工情况，在工程下闸之后要进行必要的堵漏措施。在堵漏时潜水员潜水到位后，使用绳子将堵漏材料下吊，潜水员根据实际情况进行堵漏。而对于工程排水之后的堵漏，因为在木筏上对漏水洞封堵困难很大，因此决定使用膨胀螺栓和木屑相结合的方式进行漏水洞的封堵。对于水下浇筑，为了保证闸门整体的安全运行，除了实施堵漏措施之外，还需要对闸门闸前底槛以及槽顶四周进行水下浇筑以作为防漏的措施。
5· 结语
水电站导流洞的下闸封堵工程风险较大，特别是在其他导流洞依然过流时进行的封堵，其难度更大，在进行下闸封堵时，本人根据多年从业经验，总结了以下几点体会：
（1）在使用试探门对门槽进行检查时，为了防止试探门在检查过程中出现损坏及卡住，试探门必须要保证足够高，并且要保证试探门的两侧限制块不能离开门槽两边的轨道；
（2）对于存在的高水头水封如其在前期蓄水时出现无法压紧的情况，可在相应的门闸轮子对应处焊接螺杆、螺母、下闸之后，潜水员使用扳手施加外力顶压闸门，以压紧，保证水封处于合适的工作状态；
（3）对于叠梁门槽之外存在回流而导致的大量淤泥，进而使得叠梁无法下放的问题，应该在门槽之内放钢支座并且进行水下浇筑混凝土及灌浆，然后将叠梁放在钢支座之上，以保证叠梁稳定性。另外，为避免回流再次出现淤泥及叠梁出现渗水，还应该在门槽之外使用粘土和块石构建围堰，以确保工程顺利运行。总之在水电站导流洞下闸封堵工程中，工程人员应该根据工程实际情况，采取对应措施，以真正实现优质工程。 |
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