老水坝泄洪 (老河水库坝体)

老坝体无闸底坎溢流坝段加高挡水施工技术研究

中国葛洲坝集团勘测设计有限公司 赵光治

葛洲坝集团试验检测有限公司 黄莉

某大坝无闸底坎溢流坝段原堰顶高程▽138.00m，需要加高后堰顶高程▽152.00m，施工期间水位高度为▽152.00m，由于没有闸底坎，无法采用闸门挡水，为创造干地施工。特采用本施工技术保证施工质量安全。

1 主要施工程序

▽138～▽145m高程区域水下检查、清理及陆上施工准备→混凝土叠梁下放→叠梁上的模板角钢压向门槽表面并固定→叠梁之间间隙及叠梁与门槽之间间隙堵漏处理→▽138～▽145m高程以下叠梁之间空腔内及叠梁与门槽空隙内水下混凝土灌注→水下混凝土等强（10d）→钢叠梁门下闸→钢叠梁与混凝土叠梁接触面之间处理→工作门（或检修门）慢慢提起→检查渗漏情况→堵漏处理。

2 主要施工方法

2.1 叠梁下闸前的准备工作

（1）混凝土叠梁拼装及处理

为确保混凝土叠梁门下闸成功，需要对堵水叠梁门进行试拼装，试拼装在专门搭设的平台上进行，要求平台应坚实平整，在大坝坝顶合适部位试拼装。主要工作内容包括：拼装后的总体尺寸检查、角钢位置、梁体之间接触面的间隙大小、水下混凝土浇筑孔的错位情况、吊耳是否可靠等。试拼装检查完成后对每根梁进行标识。本次试拼装7根梁（从下至上分别为5～11号），其中第5根梁作为后面试拼装的标准。

为保证混凝土叠梁顺利下放和可靠定位，在每根叠梁的上下游侧面固定控制叠梁位置的导向装置，分前后、左右控制导向装置，导向装置用[10槽钢和∠100×160×12角钢制作，用膨胀螺栓固定在叠梁的上下游方向的侧面。左右导向控制装置离叠梁表面13cm，前后导向控制装置离叠梁表面1cm。

下叠梁之前，将上下游模板角钢向叠梁中心方向推移（膨胀螺栓暂不上紧，保持合适的压紧力即可），使角钢与闸墩侧墙之间保证有不小于5cm的间隙，叠梁下放就位后将角钢推至闸墩侧面，角钢就位之前将根据侧墙表面情况，用布或棉絮填塞低洼和不平处，最后将角钢固定。这些工作均由潜水员负责完成。

（2）钢叠梁门的组装和试槽

每孔钢叠梁由四节组成，先分节安装止水系统、导向块、正向支承和吊点连接轴（包括索具套环），然后进行试拼装，检查门体各部尺寸及偏差。然后进行试槽，以确保钢叠梁门顺利安全下闸。

2.2 ▽138m高程以上混凝土叠梁安装

（1）混凝土叠梁试拼装

▽138m高程以上每孔混凝土叠梁共7根，每根重量约25.93t，其中B型叠梁2根（下面），A形叠梁5根（上面）。叠梁从预制场运输至现场后，需要用M900塔机临时卸车堆放。试拼装前，用M900塔机将叠梁吊至专门加工的钢结构支墩上，钢结构支墩两端均位于闸墩上，叠梁拼装位置为闸墩固端跨和简支跨的工作门槽与下游门机大梁的上游侧区域，固端跨和简支跨的每个区域只能拼装一个孔的叠梁（7根）。叠梁一根一根地对位拼装，拼装好后，安装左右、前后导向定位装置、上下游模板角钢，并作好标记，然后用M900塔机拆除叠梁并临时堆放。

（2）混凝土叠梁下放落位

采用4根直径φ30.5、长度满足安装要求的钢丝绳吊装，为方便吊装，绳端采用插接的方法形成绳套，千斤绳一端直接挂在M900塔机吊钩上，另一端通过卡环与叠梁上的吊环连接，混凝土叠梁下放就位后，水下卸下卡环，塔机起升千斤绳即可。

针对每根叠梁底部高程，在吊钩上悬挂测绳，以▽162.00m高程为基准（利用坝前平台作出标记），计算出每根叠梁底部离▽162.00m高程的距离，在测绳的相应位置用红布作出标记，当叠梁下放至红布与坝顶▽162.00m高程相差0.6m左右时，应由潜水员水下探摸梁的位置，通过塔机对梁的位置作出小的调整，然后慢速下放至叠梁就位。

叠梁都是通过其上的水下导向定位装置并由潜水员辅助进行水下定位，以第4根（从下至上数）梁为基准定位后直接落位，当叠梁距离已经落位后的其下的梁顶距离0.6m左右时，应由潜水员进行水下检查，微调梁的位置后下放落位。

（3）混凝土叠梁之间及叠梁与门槽之间的空隙水下封堵

对于混凝土叠梁之间及叠梁与门槽之间的空隙采用水下密封胶由潜水员水下封堵。实际实施过程中，将根据空隙大小采用不同的封堵方法，空隙较小时用棉布或者棉纱封堵，最后由潜水员将模板角钢推至闸墩侧面后上紧膨胀螺栓。

2.3 水下混凝土灌注

水下混凝土采用导管法灌注的施工工艺流程为：施工准备→施工平台吊装→安装导管、集料斗→灌注水下混凝土→渗漏检查与处理。在灌注水下混凝土时，应作好可能存在的漏浆处的堵漏处理。

根据《水下不分散混凝土试验规程》（DL/T5117-2000）的要求，水下成型试件与空气中成型试件28天抗压强度比需大于70％。参考以往施工经验，门槽水下封堵用的R28150S6混凝土拟采用表1配合比。表中水泥采用荆门水泥厂生产的中热42.5水泥，外加剂采用中国石油集团工程技术研究院生产的UWB-Ⅱ水下不分散混凝土絮凝剂，掺量为3.0%，砂的细度模数为2.66。在施工过程中将根据实际情况及时对配合比进行合理调整。

表1 溢流坝段堵水叠梁门水下混凝土配合比表

（1）导管下放与定位

根据水下混凝土施工要求综合考虑水下混凝土级配对管径的要求、叠梁预留灌注孔孔径及偏差、叠梁安装偏差和初期工程本身的误差等因素，导管选用φ194×6mm无缝钢管。导管就位后的顶部高程为▽178.00m，底口高程▽138.00m，全长约40m，每节导管之间采用法兰连接，连接法兰间垫上3mm厚橡胶密封垫（法兰、橡胶密封垫、连接螺栓均为外购标准件）。

（2）水下自密实混凝土灌注

混凝土由拌和系统拌制，由混凝土搅拌运输车运输至施工现场，通过导管灌注混凝土。导管就位后，混凝土从顶部集料斗中进入导管。第一次提管前，将部分管内和集料斗内装满混凝土，以保证第一次提管时有足够的压力和足够的混凝土量将管口迅速覆盖，防止水进入管内。

单根导管采用2台5t手拉葫芦同时提升，导管每次提管高度按20～30cm控制，人工使用卷尺测量提升高度。当导管提升高度2m时，取下集料斗，拆除顶部一节导管（2m高），将集料斗装到本节导管顶部，继续进行水下混凝土浇筑，直到浇筑完成。

在水下混凝土灌注过程中，潜水员应配合进行水下堵漏处理。水下混凝土应保持连续灌注，控制灌注速度。当混凝土中断浇筑时，应将导管适当下降，增大埋深。

2.4 顶部混凝土叠梁表面水平度控制及底坎处理

（1）在最上面的一根叠梁安装之前，水下测量已安装好的顶部叠梁表面的高程，根据高程在陆上找平最上面的一根叠梁上下两面（C40砂浆找平）。

（2）对于最上面的一根叠梁上平面与钢叠梁接触处（底坎），先用砂浆将底坎钢板处找水平，在其上垫上一层厚40mm、宽100mm、长9000mm的弹性和压缩性均较好的塑料板并用膨胀螺栓固定。

2.5 钢叠梁的安装

每孔钢叠梁门共四扇，单扇尺寸为12400×9500×1550mm，单扇重量为11.9t，安装底坎高程约为▽145m，采用M900塔机单扇安装，塔机通过千斤绳起吊。是否每孔都必须安装四扇钢叠梁门将根据当时水位情况进行调整。

采用M900塔机吊装。千斤绳穿过销轴后双头挂在吊钩上，叠梁门进入门槽前，通过调整吊点位置，使起吊中心与叠梁门安装中心重合，调整到位后即可下放叠梁门至安装位置。水下作业时，叠梁门由潜水员配合安装和水下摘钩。

2.6 堵漏

当混凝土叠梁以及钢叠梁初步安装到位且混凝土浇筑完毕后，下游面基本处于无水状态，唯一需要处理的是局部存在渗水点。为了进一步处理射水，主要采用潜水员在上游面水下堵漏的方法进行封堵。直至完全不漏水。

3 封堵挡水效果

综述，通过以上施工方法，基本达到了干地施工条件，满足混凝土浇筑要求。