映秀湾水电站闸首导墙修复施工综述

映秀湾水电站闸首导墙修复施工综述第29卷增刊(1)2010年5月四川水力发电SichuanWaterPowerV o1.29,Supplement(1)May.,2010映秀湾水电站闸首导墙修复施工综述杨鹏,王振全(中国人民武装警察部队水电第十一支队,四川成都610036)摘要:映秀湾水电站闸首导墙为重力墙结构,在5.12汶川地震中各段导墙间出现相对位移及深陷现象.经成勘院勘察后,发现原挡墙已满足不了原设计洪水流量(百年一遇洪水流量3700m/s)要求,需对其背水面进行混凝土浇筑及固结灌浆处理.关键词:映秀湾水电站;导墙;混凝土浇筑;固结灌浆中图分类号:TV52;Tv64文献标识码:B文章编号:1001-2184(2010)增1-0117-041工程地质情况及修复方案分析闸首导墙加固工程分为取水口上游导墙及漂木道上游导墙两部分(图1).取水口上游导墙主要存在的问题为:(1)导墙体整体下沉58.3om;(2)沉降缝前后两段高低相差15om,前后错位约38cm;(3)导墙体向背水面倾斜7..漂木道上游导墙主要存在的问题为:(1)主体向背水面倾斜约4.5.;(2)中部原施工缝处出现1313m宽的贯穿性裂缝,前后错缝23om;(3)导墙体下沉28om.经查阅相关资料,上述两导墙基础均为砂砾层,受岷江河水长年冲击及5.12地震影响,导墙体出现倾斜,下沉现象,原受力结构改变,为此,施工前,项目部技术人员会同业主的水工专家,设计代表对以下方面进行了讨论:(1)施工前首先在该处导墙外围形成围堰体以防止岷江水对导墙的冲击.在导墙无侧压力的情况下为我部仔细检查导墙受损情况提供有力的保证.按照以上思路并根据业主提供的岷江水位(高程946.O0m)及流量值(710m/s)确定了外围围堰方案.由于该围堰体使用时间较长,需使用至2008年12月底,为此,按照15%的富余值进行设计,设计抗洪流量为817m/s,抗洪高程为940.50m.围堰体采用土石料进行填筑,底部宽25m,顶部宽6m.经计算,该围堰能够满足岷江收稿日期:2010-01-28水流的侧压力,渗透力,从而为导墙加固工作提供了良好的无水环境.(2)导墙地质钻探及受力分析.在围堰施工的同时,对导墙处进行了钻探工作,以论证5.12地震后导墙地质变化情况(由于映秀地处震中,地质情况极易发生改变).经地质钻探发现:现导墙地质情况与原电站修建时地质评估及竣工资料反映情况出现明显的变化.为此,召开了专家研讨会,最终确定为:导墙基础受岷江河水长年的冲刷,浸泡,水压力,导墙自重,物体本身化学变化等作用下,使原砂卵石层的密实度明显降低,局部区域出现了砂层;同时,在围堰施工完成后,针对导墙倾斜度及本身导墙体受损情况进行了现场勘查和研讨.根据现场情况及混凝土试压实验,声波检测实验认为原导墙体内部未受损,3块导墙体在沉降缝处发生了位移及倾斜.针对以上两种情况,我们对原导墙进行了受力分析(抗倾覆,稳定性分析)计算,在受力分析计算中,按照500年一遇洪水流量值进行了复核(500年一遇洪水流量值为5240m/s,并加修正值15%),均满足要求.上述结论经成都勘测设计研究院勘察,审核,批准后,对原导墙受损部位进行了以下加固处理(发电正常水位高程945.O0m,导墙加固校核水位高程948.60m,导墙顶高程950.O0m).1.1取水口上游导墙处理方案(1)保留墙后原趾板和肋板,在趾板下进行固结灌浆并在趾板后回填C15混凝土,先按图2所示进行回填混凝土浇筑,再进行灌浆.回填SichuanWaterPower衄杨鹏等:映秀湾水电站闸首导墙修复施工综述2010年增刊(1) C15混凝土量约1370m.(2)回填混凝土分缝与导墙分缝对齐,与墙后趾板分缝处采用沥青麻片填缝,浇筑混凝土前必须将基础的砂层清除干净,使回填混凝土置于图1映站闸首导墙加固工程平面布置图图2取水口上游导墙加固施工图砂卵石层上.(3)浇筑混凝土后,按图1进行固结灌浆,灌浆范围顺河流方向向上游到导墙弧形段末端为止,灌浆孔排距2m.固结灌浆采用水泥浆,水泥标号为P.O.42.5,灌浆压力初拟为0.2MPa,但需根据实际情况调整.灌浆时应先灌四周,由外至内进行.灌浆技术需满足《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148—2001)要求. (4)砂卵石回填墙后并夯实,回填顶高程为944m,回填砂卵石干容重不小于2.1t/m.1.2漂木道上游导墙处理方案该段采用混凝土浇筑与锚杆的方式进行,使新旧混凝土形成一个整体,以保证原导墙的稳定性,其施工图见图3.2工程简介映站闸首左岸取水口上游导墙如图2所示分衄SichuanWaterPower为直线段和弧形段两部分,其中直线形堤长18.5 m,弧形堤长39.28m,其修复高程为933.5～950 m(计16.5m高),其主要工程量为基础开挖约8000m,C15混凝土浇筑1370m,砂卵石回填夯实6800ITI.以及趾板下砂卵石区固结灌浆等. 映站漂木道上游弧形导墙加固工程采用混凝土浇筑和插筋锚杆的方式进行,其中C20混凝土浇筑总方量约为1100m.,'p32锚杆制安4.7t,土石方开挖约6000111,土石方回填5000111.3施工措施3.1基础开挖,抽排水及基坑清理左岸取水口上游导墙修复工程及漂木道导墙加固工程均采用机械开挖基础,共投入挖掘机3 台,运输车4台.采用就近堆放的方式,对于无法堆放的土石方利用运输车外运,施工中共计外运土石方5000m.第29卷总第136期四川水力发电2010年5月漂木道上游弧形墙修复平面图●■■●●●●●■■■■■■■■■■■■●■■●■■■■■●■■■●■■●_■__■■一l:lo0皿l皿22:上游导墙在漂木道导墙加固工程中,由于原基础下部为砂砾层,加之开挖深度略低于现水位高度,而原漂木道,1}}泄洪闸等底板又在地震中遭受损坏,造成基坑渗水较严重.共计投入5台离心泵(150m/h)进行24h抽水作业.当水位降到936m高程时采用开挖集水坑的方式进行抽水作业.与此同时进行上部钻孔,锚杆制安与原混凝土墙面凿毛工作.当基坑开挖至936m高程后,由成都勘测设计研究院的相关部门对其进行基坑承载力试验后,确认质量满足设计要求.为保证混凝土浇筑质量,在基坑清理时,首先将基坑的泥沙层清除干净,使回填混凝土置于干净的砂卵石层上,以保证其整体稳定性.3.2锚杆施工及C15,C20混凝土浇筑对于漂木道上游导墙的加固工程,在基础开挖完成后,立即进行锚杆施工的各项工作.锚杆施工采用空压机风钻钻孔,锚杆布置分为两种形式:936.5～939m高程采用ff,32@100cm×100cm,L=2m;939.00—947.00m高程采用'p32@100cm×100cm,L=1.6rn.由于该分部工程混凝土浇筑量大,一次性浇筑无法完成,因此,采取每31TI高为一浇筑仓面, 分层进行浇筑,振捣作业(0.5m),同时按原混凝土结构分缝位置对新浇混凝土进行分缝.其中每3m高度平面插筋'p18,间距1m,通过'P14钢筋拉固辅助钢模,钢管,蝴蝶卡扣,增加斜撑等进行模板加固.左岸取水口上游导墙修复工程混凝土浇筑标号为C15,总方量为l370m.混凝土浇筑前,经I△I—I△l剖面图———一监理工程师验仓合格后进行分层(3m)浇筑工作.结合当时市场情况,厂家生产的水泥多数为供农村建房用普通水泥,水工用P.0水泥生产量小,无法满足现场搅拌的需要,且短期内砂石场也无法提供足量的原料.为保证施工进度,项目部决定采用商品混凝土,泵车浇筑的方式进行施工. 混凝土浇筑,预埋灌浆管等严格按照(坝工)004号文件的相关要求执行.混凝土浇筑时,分缝按照与导墙的分缝对齐的原则进行;对于与原趾板混凝土分缝采用沥青麻片填缝的方式进行.漂木道导墙加固工程混凝土浇筑标号为C20,总方量约为800m,采用分层分区域的方式进行浇筑施工.浇筑前,对原导墙混凝土面进行凿毛处理.3.3固结灌浆在进行左岸上游导墙修复工程固结灌浆时,首先按照原混凝土浇筑时预埋灌浆管进行再次钻设, 当深度达到933m高程时进行灌浆工作.灌浆范围为顺河流方向上游至导墙弧形段末端为止,灌浆采用由外向内的方式进行.灌浆采用水泥浆,水泥标号为P.0.42.5,灌浆压力为0.2～1MPa.3.4砂卵石回填务实砂卵石回填时实行分层回填碾压,厚度为0.5m.采用装载机回填,压路机碾压夯实.4施工难点及处理措施4.1工期紧,任务重2008年10月20日,当我部接收到取水口上游导墙及漂木道上游导墙修复通知及设计图纸后,立即召开施工协调会议,对施工任务及工作重SichuanWaterPower皿杨鹏等:映秀湾水电站闸首导墙修复施工综述2010年增刊(1) 点,技术难点,进度安排等工作进行研讨.施工中加大了设备及人员的投入力度,采用24h,三班倒工作制.后勤物质保障上,由项目部工程科,物资装备科选派优秀人员组成临时保障小组,从材料,设备的计划,采购及运输上保证了施工进度的需求,于11月25日完成了该项施工任务,保证了映秀湾水电站12月1日引水隧洞充水目标的实现.4.2混凝土浇筑该工程中的主要工作为混凝土浇筑.针对体积大,高度高(分别为6m,10.5m),工期紧,施工场地狭窄的特点采用了分仓浇筑,分段施工的方式进行.特别是在取水口上游导墙弧形与直线段之间沿左右两沉降缝位置一分为三.首先对直线及弧形段进行浇筑,最后浇筑连接过渡段.混凝土浇筑采用商品混凝土,利用汽车泵输送至浇筑点.5结语该工程按期完成,保证了2008年11月28日一期围堰的顺利拆除,为12月1日映秀湾水电站引水隧洞顺利充水赢取了时间.在该工程施工过程中,各科室间的协调及沟通得到了很好的体现,材料计划,采购,运输,现场制安等工序均按原计划提前完成.施工过程中,我部两次调整施工进度计划,将进度计划时间计划到每小时,将人员,设备分配制定到某一点,某时间段进行工作.提前考虑了各种因素对总工期的影响并制定了详细的补救措施.该工程中由于商品混凝土需求量较大,而且必须从都江堰市区采购后运输至施工现场,考虑到运输路程远,路况差,交通事故频发,交通管制等特点,项目部配备专车,专人负责混凝土的采购回SichuanWaWrPower及运输任务,并提前与各地方政府,相关气象部门以及其他地方单位进行沟通协调,充分保证了工程进度的顺利进行.在确保工期的同时,项目部严管安全,质量,要求监理部进行24h现场监督并成立了安全小组(共l2人)进行现场安全监管和治安维护工作.参考文献:[1]水工建筑物水泥灌浆施工技术规范,DL/TS148—2001[S].[2]水工混凝土外加剂技术规程,DL/T5148—1999[S].[3]黄治强.混凝土断裂的理论与试验研究[M].北京:中国水利电力出版社.2008.[4]刘其城.混凝土外加剂[M].北京:化学工业出版社.2008.作者简介:杨鹏(1973-),男,陕西渭南人,映电总厂恢复生产工程项目部副主任,工程师,学士,从事水利水电工程施工技术与管理工作;王振全(1985-),男,四川眉山人,助理工程师,学士,从事水利水电工程施工技术与管理工作.(责任编辑:李燕辉)（本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。