閘門封堵是實現(xiàn)導流洞封堵的一個重要環(huán)節(jié),本文通過對鋼閘門設計進行優(yōu)化分析,論述了混凝土疊梁施工的技術(shù)可行性和經(jīng)濟節(jié)約性。
1工程概況
水泊峽水電站導流洞進口位于右岸壩前60.8m處,由明挖段、進口段、洞身段和出口段組成,總長282.49m,其中進口段長31.00m,隧洞洞身長217.90m,出口擴散段長33.33m。導流洞開挖斷面為D=7m的圓洞型,襯砌后標準斷面為D=6m,軸線為折線,方向為E~NE60°~NE30°,在洞身導0+138.49~0+176.88段設一個半徑為36m,圓心角度為60°的拐彎段。進口底板高程1742m,出口底板高程1739m,縱坡為1.37%。
進水塔高10m,底部高程1742m,頂部高程1752m,塔背與岸坡相連,閘門槽尺寸為7.6×1.2×6m(長×寬×高),閘門封堵高程為1742m~1750m。
2對導流洞進口鋼閘門優(yōu)化原因分析
1)設計的導流洞封堵方案是采用二臺500KN的固定式啟閉機,啟閉一扇17.6t的鋼閘門(7.5m×6.1m),達到封堵導流洞洞門目的。需完成的主要工程量有:9米高的啟閉機用排架塔一座(砼79.9m3、鋼筋5.0t),埋件重量10.5t,閘門重量17.6t,采購、安裝2臺500KN的啟閉機,單臺啟閉機約重15噸。
根據(jù)設計提供的閘門使用工況可知,閘門下閘水頭為4米,提門水頭為8米,導流洞封堵時的擋水水頭不會超過7米。經(jīng)過技術(shù)討論,認為在如此低水頭的工況下,設計提供的鋼閘門封堵方案造價太高,也不利于工程施工階段的進展,且埋件及閘門的加工、運輸和安裝在時間滿足不了工程的進度要求。
2)優(yōu)化推選方案是混凝土疊梁封堵法,即通過吊車將提前預制好的鋼筋混凝土梁16道放入閘槽內(nèi)(7.5m×1.0m×0.5m),起到封堵導流洞洞門的目的。需完成的主要工程量有:鋼筋混凝土梁16道,砼量60.0m3、鋼筋9.0t、橡膠止水146m,預埋件0.24t噸??扇∠窦募庸づc安裝,混凝土疊梁可在封堵前一個月進行現(xiàn)場預制,施工簡單。
2.2經(jīng)濟對比
經(jīng)過對設計方案和優(yōu)化方案進行各項經(jīng)濟計算和比較(見表1)。從計算表中可以看出混凝土疊梁閘門封堵方案節(jié)約的經(jīng)濟效益還是很可觀的。
3疊梁的設計與施工
3.1疊梁的設計
混凝土預制疊梁結(jié)構(gòu)尺寸為7.5×1.0×0.5m,梁的配筋按照設計規(guī)范選用,采用Φ20的主筋,Φ16分布筋,間距均為20cm;吊環(huán)設置在梁的上下游側(cè)面,每塊4個,采用φ28的鋼筋(或是φ18鋼絲繩);中間連接采用φ8鋼筋間距40cm;左右兩側(cè)面設兩道P型止水,兩梁之間設寬度40cm、厚度1.0cm的平板止水一道,形成封閉圈。經(jīng)計算單塊梁重約10t。設計圖如下。
3.2疊梁的施工
對施工場地基礎用夯板夯實整平后,在表面澆筑5cm砼,人工收面壓光,周邊設置排水溝,使場地符合技術(shù)條款規(guī)定,預制構(gòu)件不因混凝土澆筑和振搗引起沉陷變形。
鋼筋由鋼木加工廠按圖紙制作,人工綁扎、焊接,并符合技術(shù)條款中有關(guān)規(guī)定。
吊環(huán)預埋件按施工圖所示進行加工、安裝,尺寸符合設計規(guī)定要求,安裝牢固。
選用6015鋼模進行模板拼裝,安裝偏差符合設計及規(guī)范要求。采用鋼管支撐,拉錨筋對拉固定,模板內(nèi)側(cè)涂刷脫模劑。模板在預制混凝土達到規(guī)定強度后人工拆除。
混凝土按照設計配合比在拌和站集中拌制,混凝土罐車運輸直接入倉,人工平倉振搗密實,表面人工壓光收平。
采用表面覆蓋無紡布,塑料花管長流水的方法進行養(yǎng)護。
3.3疊梁的吊裝
疊梁安裝前,先將進水塔頂部周圍地勢整平,用載重汽車將預制好的疊梁構(gòu)件運輸?shù)街付ㄎ恢枚逊牛?0t汽車吊就位,布置完成后使用挖機將上游圍堰挖開20m寬過流缺口,主河床過流后,開始疊梁吊裝,安裝吊繩使用φ22鋼繩穿4道連接至吊車鉤,兩側(cè)設置調(diào)節(jié)倒鏈,使疊梁可平穩(wěn)放下,實現(xiàn)導流洞口封水目的
3.4疊梁前防滲處理
待洞口封堵口后,人員及吊裝機械迅速撤離現(xiàn)場,然后用挖掘機將吊裝平臺的石渣、粘土倒下,先倒粗顆粒石渣料,再倒細顆粒石渣,最后倒粘土,達到防滲漏目的。
經(jīng)過對導流洞鋼閘門封堵設計方案的優(yōu)化,采用混凝土疊梁封堵方案簡化了施工難度,加快了施工進度,降低了工程造價。導流洞導流在許多工程中廣泛應用,封堵施工始終具有一定的難度,疊梁封堵在本程的成功應用,可為類似工程中的推廣應用提供依據(jù)。