水电站导流洞技术方案

下六甲水电站工程导流洞封堵施工技术

1概述

下六甲水电站工程位于广西来宾市金秀县六巷乡下六甲村附近的滴水河下游，是滴水河规划梯级开发最末的一级，是一个以发电为主，兼有灌溉、旅游等综合利用工程。坝址的上游距金秀县下六甲村2.5km，下游距象州县中平镇10km。水库正常蓄水位295.00m，总库容3202万m3，调节库容1680万m3，为不完全年调节水库，控制流域面积389km2，坝址多年平均流量12.3m3/s。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000规定，面板堆石坝、溢洪道和发电引水系统属Ⅲ等3级建筑物。施工导流标准按5年一遇10月至次年3月最大洪峰流量120m3/s设计。

1.1工程特性

下六甲水电站导流洞位于滴水河右岸，导流洞全长206m。标准洞身段成型断面为9.5m（高）×8.6m （宽）的城门洞型。导流洞封堵堵头布置在0+07～0+27m桩号段，堵头为齿槽状，堵头砼长度为15m。堵头最大封堵断面为10.6m（高）×11m（宽）。最小封堵断面为9.5m（高）×8.85m（宽）的城门洞型。

第一期导流洞砼基础的封堵工作，见下图：

二期封堵完成内容包括：料场填土平整。导流洞施工便道修筑。围堰清渣，C20砼浇筑等。封堵泵送C20砼，方量为755m3。

一期已经在枯水期施工完成，本篇主要阐述二期施工技术。

1.2水文水利计算

本工程按照堆石坝防洪渡汛洪水标准为50年一遇洪水，坝趾所在流域根据招标文件提供的水文资料显示，设计防洪渡汛洪水标准为P=2%，其洪峰流量为1890m3/s。相应一场洪水总量为7910万m3，一般4月份进入汛期，9月底汛期结束，最大洪水多发生在5～8月。

根据金秀气象局资料得知，金秀滴水河的汛期特点：4-6月份为前汛阶段，7-9月份为后汛期阶段，其中前汛期受冬季枯水期影响，山体吸水量未达饱和，此时期的降雨形成洪峰的可能性不大，而后汛期阶段的山体吸水量已达饱和，降雨量将直接汇入河中此时形成洪峰的可能性较大。

2004年7月21日在坝址位置出现洪水重现期为30年一遇的洪水，2005年4月25日来一场暴雨，2005年6月21日在滴水河出现5年一遇洪水，会合古麦河以后在厂房位置达到50年一遇洪水，而在象州中平镇则达到百年一遇。

根据设计推算，3月1日～5月31日时段各频率洪峰流量如下：

1.3放空管过流能力

根据设计院计算，当导流洞封堵只有放空管过流时，放空管的过流能力及上游水位如下：

由上表可见，当上游径流量为5月份的平均流量21.2 m3/s时，管前水位将会超过导流洞洞顶高程（233.0m），故封堵时间应尽量提前并应根据气象资料确定封堵时机。只有上游流量为月平均流量且上游不下雨的情况下才能封堵。

同时，当立封堵模板时，假如只是放空管过流，则河水肯定上涨，会影响混凝土施工，故封堵措施应能保证封堵初期河水的正常过流，才能封堵成功。

1.4主要工程量

导流洞封堵（二期）工程主要工程量: C25堵头砼755 m3(泵送砼入仓)，模板（0.91×1.83×0.02）40张，方木（6cm×8cm）80根，φ50钢架管490m，φ12拉筋0.3T，φ25人行栈桥插筋110根，2cm

厚栈桥松板铺路220m2，φ50毛竹330m。

2、施工中存在的问题

2.1施工便道已无法使用

原一期工程施工用的便道已被洪水冲垮大半宽度以上，所需施工材料机械均无法进入现场。2.2洞内场地狭小

由于洞内场地狭小，加上洞内施工时还必须保证河流正常流水，施工场地受到限制。

2.3运输困难

施工材料必须于洞口下游备料区用人工从右侧栈桥送入。

2.4封堵砼强度高，入仓难度大

受到实际场地限制，洞内施工条件制约，封堵砼入仓难度较大，需250m泵管输送入仓。

3、施工总布置

3.1施工栈桥设置

由于进入导流洞施工便道路基已被洪水冲垮大半以上，所有材料机械均无法进入现场，务必先进行解决行人及材料进入问题，考虑流水位会继续升高，路基会被水淹没，采用架设栈桥施工方案。

先用风钻机沿出口处开始钻孔，每2m间距1根φ25锚杆，逐渐进入施工区，然后进行钢管支撑、铺廊道板、扶栏等工作。

3.2 施工用水、用电及洞内照明布置。

施工用电：从溢洪道298m平台总配电箱处引95mm铜芯线4线搭设离于地面3m高位置至施工现场。

施工用水：采用7.5kW潜水泵从滴水河下游抽水使用。

洞内照明：为满足洞内施工，运输及人员出入等照明需要，沿洞身侧壁每隔10m长布置一盏低压灯泡。同时在施工作业面布置足够的1000w碘钨灯。

机械布置：导流洞口备料区安置一台砼输送泵，2台350搅拌机对称出料直接入仓。

4、堵头砼施工

4.1上游先围堰

先将放空管蝶阀开启，清理放空管前拦污栅前的杂物，河水从放空管流过，接着用麻袋粘土围堰。围堰高度应高出第一期施工的砼面，保证第二期封堵顺利进行。

4.2 第一期砼表面排水清渣，凿毛冲洗处理。

围堰完成后，将第一期砼表面用竹扫打扫、抽水冲洗干净。然后进行凿毛处理，采用风镐机将砼表面进行凿毛（凿毛深1cm）,再抽水冲洗、打扫干净，砼浇筑前必须做好此工作。

4.3立模及加固

根据堵头砼（第二期）浇筑分层分块图进行模板拼装，在先浇块预埋好φ16插筋，立模时下部采用φ16插筋做固定控制模板底部高度及平整度垂直度，φ1.5焊管作围塄，φ12拉筋与插筋焊接为主，木方条为辅支撑加固。

4.3浇筑砼仓号划分及预留洞大小计算

根据上面水文资料及导流洞过流能力计算，必须在封堵时再留一个孔洞过水才能保证封堵的安全施工。按水力学管嘴过流计算公式Q=μn*A*(2*g*H0)0.5，μn＝0.82

导流洞过流能力计算：

预留孔洞面积为1m*2m，水头H01.8m，流量Q18.348m3/s，洞前水深3.3m，洞前水位227.19m。

预留孔洞面积为1m*2.5m，水头H01.8m，流量Q20.783m3/s，洞前水深3.3m，洞前水位227.19m。

预留孔洞面积为1m*1.5m，水头H01.8m，流量Q15.913m3/s，洞前水深3.3m，洞前水位227.19m。

从以上计算可知，预留孔洞1m×2.5m比较合适，过流量达到20.783m3/s。

根据过流需要、施工能力及结构要求，浇筑砼仓号划分如下图示：

4.4砼拌制、运输及入仓

砼拌制：本期砼采用C25泵送砼；根据施工配合比正确换算出施工现场投料器比例（如斗平、水泥包装袋、水桶）结合施工现场砂石骨料的实际情况。试拌出接近实际施工配合比。同时项目部试验人员严格按相关规范要求控制砼原材料质量，确保砼质量符合要求。

部分混凝土需从十局混凝土拌合楼拌料，用车拉到输送泵。

砼入仓：根据第一期施工经验，砼入仓时以上游往下游后退平行浇筑：上游砼满足后逐渐拆除泵送管。

4.5砼浇筑

砼入仓时，严格控制自由下落高度不超过2m。砼入仓后采用人工平仓，插入式振动器振捣，直至砼表面不再显著下沉或泛浆为宜。避免砼浇筑漏捣或过捣。砼浇筑过程中，仓面砼及时覆盖，杜绝冷缝产生。为防止模板变形，漏浆等影响砼结构美观，浇筑时专门派有经验的维护人员对模板进行维护，同时质检人员轮流监督，检查责任到人，并做好砼浇筑施工台班记录。确保砼浇筑质量。

4.6砼养护及拆模

砼浇筑封仓终凝后，人工进行洒水养护，在砼达到一定设计强度后，方能进行拆模，拆除后的模板及时清理干净，方便下一次使用。

5、施工进度计划

本期制约施工进度的关键因素是砼运输入仓的速度影响，只有解决砼的运输入仓速度才能确保封堵进度。

5.1砼入仓循环时间计算

按每台圆筒式搅拌机出料结合实际搅拌经验，每台搅拌机每小时生产能为3.0m3 /h，两台生产能力为6.0m3，泵机每小时可泵送砼30m3，这样不能满足泵机需求。必须从十局拌合楼取料，每小时可取24m3，保证泵送混凝土能力。由业主、监理协调中水十局，确保混凝土的供应充足。

5.2施工进度计划

为加快施工进度，砼浇筑前的一系列准备工作，尽量安排在一仓砼浇筑结束前进行，减少其所占直线工期，浇筑施工应有针对性地采取不同仓号，不同高度，采用不同入仓方式并进行科学组织，合理施工，减少各工序间施工干扰。侧重地加强各工序衔接，缩短循环时间。

本次施工分2个步骤进行第一步骤廊道架设预计4月1日开工，争取于4月20日全部完成。第二步骤封堵头砼力争于4月26日开始浇筑混凝土，5月13日完成混凝土浇筑，并在5月27日前完成回填灌浆，确保6月份发电目标实现。

6、施工质量控制措施

6.1各种原材料必须符合设计技术要求，按相关规范要求做到现场抽检试验。

6.2施工工序严格按照ISO9002质量保证体系执行，并编制相应地指导作业书。

6.3建立完美质量保证系统，严格按照“三检”制度质量控制。

6.4各项工序施工前组织相关人员做好技术交底，使各工序施工质量满足设计要求。

6.5按监理工程师批准的仓号划分和浇筑程序进行施工。

6.6砼浇筑期间，质检人员、监理工程师值班盯仓，确保砼浇筑施工质量。同时，做好相应地原始资料记录及整理。

6.7为了防止砼温度裂缝出现，在保证质量及满足设计要求的前提下，尽量减少单位水泥用量，降低水化热温升。

6.8派专人及时进行砼表面洒水养护工作。

6.9严格按配料单执行，砼拌和由专职人员控制，确保砼拌和质量。

6.10项目部领导轮班监督，确保导流洞封堵施工质量和施工进度。

7、施工安全保证措施

7.1建立以项目经理为安全第一负责人的安全生产领导机构。健全安全管理制度，并制定各项安全生产规章制度，编制施工安全保证措施。

7.2加强职工安全教育及培训，在交通要道位置张挂各项安全生产规章制度及安全防护措施、宣传栏。提高职工的自我保护意识。

7.3施工机械设备应勤检查，维护及保养，保持良好运行状态。

7.4洞内施工，应加强施工用电的管理及检查，一律将施工用电线张挂在墙壁并固定。确保施工用电安全。

7.5根据施工特点，有针对性地进行施工安全预防及保证措施以及危险部位（点）地重复防护措施。

7.6 安排专人观测上游水位，当洞前水位淹到洞高三分之二时，应充分考虑安全因素后，才能在洞内施工。

7.7 配备三部对讲机，确保导流洞上游、洞内通讯的畅通。

7.8 经常维护洞内交通通道，确保有紧急情况时能迅速撤离。

8、主要施工机械及劳动力配置

8.1主要施工机械设备

主要施工机械设备配置：ZLC-30装载机2台，风钻机1台，砼泵1台，电焊机3台，氧焊机1台，振捣器4台，20 m3/h水泵4台，0.35m3搅拌机2台，TY7655电钻2台，锯木机2台。

8.2劳动力配置

劳动力配置：管理人员4人，驾驶员2人，混凝土工26人，木工10人，普工28人，电工2人，修理工2人。