三峡工程导流底孔封堵生产性试验研究

第３７卷第５期　２００　６年５月　人　民　长　江　

Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｒｉｖｅｒ　Ｖ０１．３７．Ｎｏ．５　Ｍａｙ，　２００６　

文章编号：１００１—４１７９（２００６）０５—００１５—０４　

三峡工程导流底孔封堵生产性试验研究　

何小鹏　许光明　王忠民　颜其林　（长江水利委员会三峡工程建设监理部，湖北宜昌４４３１３３）　摘要：三峡工程泄洪坝段导流底孔封堵具有施工工期紧、施工难度大的特点。通过５、１８号导流底孔的生产性　试验，验证了门机挂罐加泵机浇筑方案的可行性，采用低热水泥、加密冷却水管、加大初期通水流量、降低通水　水温等措施，可保证混凝土内部最高温度控制在设计允许范围内。试验成果表明，混凝土原材料、配合比及施　工质量良好，满足设计要求，为后续底孔全面封堵积累了经验。　关键词：导流底孔；封堵试验；试验研究；三峡水利枢纽　中图分类号：ＴＶ６５２，２　文献标识码：Ａ　

１概况　三峡工程泄洪坝段共布置有２２个导流底孔，孔口尺寸６　ＩＴＩ　Ｘ　８ｍ，单孔封堵体长７８．０ｍ（桩号２０～００３．０　２０＋０７５．０），顺水　流向分为长２８．Ｏ、２５．０／／１和２５．０／／＇１共３段施工，其中第１段分　左右两块，中间设横缝，封堵体内设灌浆检查廊道（２．０　ｍ　Ｘ　３．０　ｍ），廊道内设置供排水管，混凝土通水冷却后封填。单孔封堵　体混凝土量约５　６０４　ｍ３。封堵体施工完毕后，回填导流底孔事故　门槽，平面尺寸为１．８５　１１１×８．０　ｍ（宽×长），单个门槽回填混凝　土量约１　２９５　ｒｎ３，合计约６　８９９　ｍ３。封堵体分块见图１。　２试验部位及目的　导流底孔封堵体为永久建筑物的一部分，正常运用期挡水　水头达１２０　ｍ，对封堵体的抗滑稳定及防渗要求较高，施工工艺　复杂，在一个枯水季节内（约６　７个月）不仅要完成弧形工作门　拆除、浇筑封堵？昆凝土，还要进行回填灌浆、通水冷却、接触灌浆　和接缝灌浆等，施工工期紧、强度高，施工过程中存在许多不确　定因素。经三峡开发总公司与设计部门协商并统筹考虑后决　定，２００５年汛前，在保证枢纽度汛安全的前提下，结合２００４年汛　后导流底孔抽干检查情况和水力学试验成果，选择５号和１８号　两个导流底孔进行封堵生产性试验，计划工期６个月，通过试验　优选混凝土材料与配合比，确定封堵体结构，改进施工工艺与措　施，为后续导流底孔全面封堵积累施工经验。　３试验技术要求　３．１原材料　（１）水泥。采用强度等级为４２．５的中热和低热硅酸盐水　泥，质量应符合国标ＧＢ２００—２００３“中热硅酸盐水泥、低热硅酸　盐水泥”有关规定。水泥熟料中含碱量不超过０．５％，氧化镁含　量应在３．５％一５．Ｏ％之间。　（２）粉煤灰。粉煤灰质量应符合国标ＧＢＪ１４６—９０和　ＧＢ１５９６—９１中Ｉ级粉煤灰的有关规定，第１、３段封堵体用中热　水泥，粉煤灰掺量不超过２５％，第２段封堵体用低热水泥，粉煤　灰掺量不超过４ｏ％。　（３）骨料。采用下岸溪人工砂石料并符合《水工混凝土施　工规范》（Ｓ唧一８２）中有关要求。　（４）外加剂。外加剂品质应符合《混凝土外加剂》（ＧＢ８０７６　

—８７）中的有关标准。　（５）封堵体混凝土主要设计指标（见表１）。　裹１混凝土标号及主要技术指标　

３．２混凝土回填前的处理　（１）对上、下游封堵门必须进行封塞处理，以避免漏水。　（２）将上、下游预埋的二道封堵混凝土专用止水（孔顶、孔　侧）凿出，并进行修整。在底板（２０＋００１．５０ｏ）距横缝两侧各ｌ　ｍ　处布置２个检查孔，孔径５６　ｎ瑚，孔深１．５　ｍ，观察底板混凝土与　下部混凝土层面结合情况并视情况确定处理措施。　（３）底孔底板、侧壁及孔顶须冲洗干净，全面检查并做好素　描。若发现影响坝体结构或容易形成漏水通道的裂缝，必须经　设计和监理单位研究处理方案，及时处理。　（４）混凝土浇筑前，应将弧形工作门拆除，底孔底板深凿　毛，侧壁凿毛，并按结构要求在事故门槽布设抗剪钢筋，钢筋必　须固定，不得在？昆凝土浇筑时出现移位等现象。　（５）侧壁、孔顶和封堵体各段之间应按设计要求布置灌浆　盒和灌浆管。　

收稿日期１２００６—０３—０１　作者简介：何小鹏，男，长江水利委员会三峡工程建设监理部混凝土工程监理处处长，工程师。　

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【、Ｊ上水片底部采用压条同定　１　＼　引　ｉ　曾　／１　ｌ　

图１　５号和ｌ８号导流底孔封堵结构（单位：ｃｍ）　表２泵送混凝土施工配合比参数统计　

上Ｌ　水　单位　砂　粉煤灰　减水剂　混凝土材料用量，（ｋｇ－ｍ～　

标；　级　水水泥　砂小石中石　溶　

Ｃ９０２５Ｆ２５ｏＷｌ０　二０．４５　１３３　４３　３０　０　８　１３３　２０７　８９　８３４　６６３　４４２　２．３６（ＪＭ—ＰＣＡ）　２．０６　Ｃ９０２０　Ｆ２５０Ｗ８　二０．４８　１３５　４３　３５　０．８　１３５　１８３　９８　８３６　６６５　４４３　２．２５（ＪＭ—ＰＣＡ）１．９７　Ｃ￣１５Ｆｌ００Ｗ８　二０　４８　１４０　４３　４０　０．８　１４０　１７５　１１７　８２３　７５４　４３６　２．３４（ＪＭ—Ｐ（　）　２．０４　＊Ｃ９０２ｏ　ＯＷ８二０．４８　１６０　４８　３５　０．５　１６０　２ｌ７　１１７　８６４　５６１　３７４　１．６７（ＳＰ８ＣａＲ—ＨＣ）２．３４　＊Ｃ９０１５ＦｌＯＯＷ８二０＋４８　１６０　４８　４０　０．５　１６０　２００　１３３　８６１　５６０　３７３　１．６７（ＳＰＳＣＲ—ＨＣ）２．３４　注：Ｃ∞１５ＦＩＯＯＷ８混凝土采用水泥品种为低熟４２．５，其它为中热４２．５；＊为自密实混凝土配合比。　３．３　混凝土温控要求　水泥，并采用襄樊电厂生产的Ｉ级粉煤灰。　

（１）设计允许最高温度。原则上按上下层新老混凝土允许　温差１７℃控制。设计允许最高温度第１段高程５６　６１　ｍ为　３１℃、高程６１—６７　ｎｌ为３４℃；第２、３段高程５６—６０　ｎｌ为３２℃，高　程６ｏ一６５　ｍ为３５℃。　（２）导流底孔浇筑层厚３　ｎｌ，层问间歇期６—７　ｄ。闸门井混　凝土浇筑层厚３—６　ｎｌ。　（３）封堵混凝土施工应安排在低温季节，１　２月混凝土自　然人仓（温度不大于１Ｏ℃），３—４月混凝土浇筑温度不大于１２　１４℃。　（４）为控制混凝土最高温度及进行接触、接缝灌浆，在浇筑　层底部和中间埋设冷却水管并进行初、后期通水冷却，水管间距　为１．５　ｍ×１．０　ｍ（竖直间距×水平问距），封堵体顶部还应埋设　１层冷却水管，混凝土收仓后即开始通水，通水历时１０　ｄ。后期　通水先通１０—１２￣Ｃ制冷水１５　ｄ左右，再通６—８￣Ｃ的制冷水，直　至封堵体降至灌浆温度１４一ｌ６℃。　３．４孔顶及事故门槽回填混凝土　（１）孔顶混凝土回填前必须设置排气管系统，同时在孔顶　设置回填灌浆管道系统。　（２）上游孔顶预埋的两道止水片必须修整符合设计要求。　（３）导流底孔顶部无法振捣的部位，可采用自密实混凝土。　（４）事故检修门槽高程７４　ｎｌ以下的回填混凝土应与第１段　封堵体顶层混凝土同时浇筑。　（５）封堵体浇筑完毕后１５　ｄ，进行孔顶回填灌浆。当封堵　混凝土温度降至设计温度后，进行接触灌浆和接缝灌浆。　４工程试验的实施情况　４．１原材料及配合比试验　（１）原材料优选。工程试验中采用中热及低热４２．５硅酸盐　（２）外加剂施工性能对比试验。为对比常态混凝土拌和物　掺入外加剂后的施工性能，选择ＪＭ—ＰＣＡ、ＧＬＥＮＩＵＮ２６Ｒ、ＳＰＳＣＲ　—ＨＣ、ＮＯＦ—ＡＳ在相同配合比参数条件下进行室内、室外坍落　度损失对比试验。检测成果表明：几种减水剂中ＪＭ—ＰＣＡ坍落　度损失最小，ＧＬＥＮＩＵＮ２６Ｒ次之，Ｎ０Ｆ—ＡＳ损失最大。试验决定　泵送自密实混凝土选用ＳＰＳＣＲ—ＨＣ减水剂，泵送常规混凝土选　用ＪＭ—ＰＣＡ减水剂。　（３）水泥性能对比试验。为比对中热４２．５水泥与低热４２．５　水泥施工性能，在第２段封堵体施工中选择　１５Ｆ１００Ｗ８进行　最高温度比较，试验表明，低热水泥最高温度较中热低３　５￣Ｃ。　（４）混凝土配合比试验。室内试验成果分析表明，本次生产　性试验采用的混凝土施工配合比可满足设计要求，见表２。　５号和１８号导流底孔混凝土浇筑均由高程８４　ｍ拌和系统　供料，监理对高程８４　ｍ拌和楼机口混凝土进行的随机抽样检测　显示，混凝土各项性能指标均满足二级配泵送混凝土及自密实　混凝土设计要求，检测成果见表３。　４．２混凝土浇筑方案生产性试验　此次试验完成了两种浇筑方案的对比试验。　方案１：右岸高程８４　ｍ拌和楼供料，混凝土搅拌车自西陵大　桥运至高程１２０　ｍ栈桥，由高架门机挂罐给布置在底孔的泵机　喂料。　方案２：右岸高程８４ｍ拌和系统供料，混凝土搅拌车自纵向　围堰至右纵坝下高程８２　ｍ平台，高架门机挂罐给布置在高程９４　ｍ平台的混凝土泵机喂料。　试验结果表明，方案１浇筑较正常，被两孔采用；方案２由　于泵管弯头多、管线长，浇筑中易发生泵管堵料，仅在１８一Ｉ一１　首仓进行了试验。　

维普资讯 http://www.cqvip.com 第５期　何小鹏等：三峡工程导流底孔封堵生产性试验研究　１７　４．３缝面凿毛试验　为比较缝面凿毛深浅对混凝土新老结合面质量的影响，对　第１段底板表面１００％凿除，露出小石；两侧墙表面８０％凿毛。　第２、３段底板表面１００％凿除，要求凿毛的侧墙表面（５号孔右　侧及１８号孔左侧墙）５０％凿毛露出粗砂，其余部位不凿毛。试　验观测资料表明，凿毛的深浅对混凝土新老结合面质量的影响　较小。　衰３混凝土性能检测成果汇总（２ＯＯ￥年）　

工程　高程／　取样时间／　设计　塌落度／含气量／２８　ｄ抗压２８　ｄ劈拉　部位　ｍ　（月．日）　标号Ⅱｎ　％　强度／ＭＰａ强度／！ｌⅡ　

４．４封顶仓试验方案　为确保封顶仓？昆凝土施工质量，选择５号导流底孔第１段　封堵体左半仓进行封顶仓浇筑试验，以验证封顶仓的模板加固　形式、进料顺序、泵压控制、灌浆系统保护等环节的可靠性，获取　经验。　施工中，封顶仓上游面模板采用　Ｘ　３．５钢管作为横竖围　圈，内拉内撑方式加固。为防止漏浆，第ｌ段堵头上游面模板接　缝处采用双面胶粘贴，模板与孔顶及两侧交接处嵌贴橡胶带止　浆。　混凝土浇筑通过交错布置的５根　２５泵管进料，第１、２坯　层采用平铺法自下游向上游方向浇筑至距顶板约１　ｍ距离时，　施工人员撤离仓面，封堵进出口模板，留１块窗口以作观测。先　从下游预埋的①泵管向内输送自密实混凝土，边输送边观察，待　泵机打不出料后，使泵机保持压力３０　ｍｉｎ，再封闭管口。后依次　类推，换预先埋设的②、③、④泵管自下游向上游方向继续输送　自密实混凝土，④泵管输送混凝土期间，通过预埋于廊道的　８　排气管观察孔内混凝土填满程度，适时控制泵机稳压的时间，防　止④泵管的持续压力影响上游封头模板的稳定性，最后通过⑤　泵管浇筑事故门槽段混凝土。第１、２、３段堵头泵管施工布置见　图２。