水電站深導(dǎo)洞帶流封堵施工方案

xxxx水電站生態(tài)洞封堵施工方案目錄HYPERLINK\l"_Toc364499245"1、工程概況-1-HYPERLINK\l"_Toc364499246"2、水下流場情況-2-HYPERLINK\l"_Toc364499247"3、封堵方案的選擇-5-HYPERLINK\l"_Toc364499248"4、堰體式閘門封堵施工-13-HYPERLINK\l"_Toc364499249"4.1、堰體閘門加工-14-HYPERLINK\l"_Toc364499250"4.2安裝施工工序（工藝流程）-15-HYPERLINK\l"_Toc364499251"4.3、主要施工方法-16-HYPERLINK\l"_Toc364499252"4.3.1、堰體閘門加工-16-HYPERLINK\l"_Toc364499253"4.3.2、吊架、導(dǎo)軌安裝-16-HYPERLINK\l"_Toc364499254"4.3.3、鋼圍堰閘門的拼裝-17-HYPERLINK\l"_Toc364499255"4.3.4、堰體壓載及下沉-18-HYPERLINK\l"_Toc364499256"4.3.5、堰體閘門底部止水處理-20-HYPERLINK\l"_Toc364499257"4.3.6、拋石護(hù)底及水下封底砼-20-HYPERLINK\l"_Toc364499258"4.3.7、生態(tài)洞封堵-22-HYPERLINK\l"_Toc364499259"4.3.8、鋼圍囹割除-22-HYPERLINK\l"_Toc364499260"5、資源投入-23-HYPERLINK\l"_Toc364499261"5.1、施工設(shè)備的投入-23-HYPERLINK\l"_Toc364499262"5.2、施工材料投入-24-HYPERLINK\l"_Toc364499263"5.3、施工人員投入-26-HYPERLINK\l"_Toc364499264"6、施工計(jì)劃安排-27-HYPERLINK\l"_Toc364499265"7、施工安全與質(zhì)量控制-28-HYPERLINK\l"_Toc364499266"８、結(jié)語-28-1、工程概況xx水電站是xx江中游河段HYPERLINK"/view/1057301.htm"梯級開發(fā)的第七級電站，位于云南省xx自治州HYPERLINK"/view/769115.htm"xx縣和麗江市HYPERLINK"/view/768596.htm"xx縣交界的HYPERLINK"/view/24233.htm"xx江中游干流河段上,上接xx(相距99km)，下鄰xx(相距98km)。xx水電站以發(fā)電為主，同時兼有水土保持、庫區(qū)航運(yùn)和旅游等綜合利用功能。該電站屬I等大（1）型工程，工程樞紐建筑物主要由碾壓混凝土重力壩、生態(tài)放水洞、排沙底孔、引水隧洞和溢流表孔、右岸地下廠房和開關(guān)站等建筑物組成。最大壩高108m，壩頂寬14m，壩頂長622m。電站正常蓄水位1223m，總庫容17.18億立方米，裝有6臺360MW機(jī)組，總裝機(jī)容量2160MW，多年平均發(fā)電量99.57億kw.h，年利用小時4610h，泄洪建筑物布置在主河床，由5孔15m×19m的表孔和2孔6m×9m的底孔組成。5個溢流表孔集中布置于河床中部，壩圖1、生態(tài)孔剖面圖頂高程1228m，壩面為WES曲線。兩個排砂底孔壩段對稱布置于溢流表孔兩側(cè)，采用有壓壩身泄水孔，底孔進(jìn)口底板高程1155m。表孔采用寬尾墩+消力戽的消能方式。底孔采用長泄道挑流消能方式。生態(tài)放水孔進(jìn)口底板高程1130m，閘門處截面6*8.5m，進(jìn)口為弧形喇叭口，生態(tài)放水洞位于右岸排砂底孔的正下部。引水發(fā)電系統(tǒng)布置在右岸山體中，由進(jìn)水口、引水隧洞、主副廠房、主變室、調(diào)壓室、尾水隧洞、尾水出口組成。22013年6月30日凌晨，大壩生態(tài)水保障孔在蓄水過程中（6m×8.5m×150m）發(fā)生進(jìn)水口閘門損毀，下泄水量達(dá)1300m3/s，為了盡快控制生態(tài)孔的下泄流量，確保大壩安全及封堵施工安全，電廠組織專家對生態(tài)孔封堵方案進(jìn)行了討論，最終確定的是實(shí)行球形封堵體和鋼筋塊石籠封堵方案，但這個方案收到自然因素影響較大，因此，業(yè)主（專家組）的要求在施工前，必須對生態(tài)孔進(jìn)水口附近的水流流場進(jìn)行現(xiàn)場測量，了解本工程特殊的水下流場環(huán)境。會后，流場的檢測邀請南京帝壩公司采用“三維流速矢量聲納測量儀”進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)檢測。圖2、蓄水前生態(tài)孔位置照片2、水下流場情況生態(tài)孔位于左壩溢洪道的左側(cè)，測量時的生態(tài)孔在水下70m的深度，生態(tài)孔位置及斷面見圖1、圖2，進(jìn)水處為喇叭口的6m×8.5m的矩形，孔長度150m。閘門損壞后洞內(nèi)出現(xiàn)高速水流的生態(tài)孔的流量約1300m3/s，流速約36m/s。由于高速水流所產(chǎn)生的壓強(qiáng)脈動、氣蝕、摻氣和滾波等復(fù)雜邊界條件下的多相體系水流，巨大的吸力在庫區(qū)形成了比較紊亂的流暢，局部出現(xiàn)了漩渦，并且在距離大壩上游50m處出現(xiàn)了明顯的快速水流，對水下封堵作業(yè)前的水下流場、流態(tài)測量帶來了很大的困難和危險。聲納流速場測量方案如圖3水面測量點(diǎn)平面布置圖，沿著鋼索由遠(yuǎn)及近地探測并逼近最小測量區(qū)域。大壩上以鋼索固定在生態(tài)孔水面之上的一端為原點(diǎn)，延伸至壩前水面50m處作為離生態(tài)孔最近的測量點(diǎn)，以后每50m布置1個測點(diǎn)，共計(jì)4個測量點(diǎn)，總長度200m為A剖面。同理以鋼索的A50m為原點(diǎn)做總長度為150m的B剖面和C剖面各3個50m的測量點(diǎn)。圖3、水下流場測量布點(diǎn)位置圖根據(jù)流場測量所獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，各點(diǎn)位置在不同的深度所分布的流場流速情況見下表，不同水層的流速分布根據(jù)距離生態(tài)洞的洞口位置的變化比較明顯，越靠近洞口位置，流速越大，按照測量數(shù)據(jù)顯示的A50測點(diǎn)水面以下70m處的最大流速達(dá)到了7.57m/s，按照水力學(xué)相關(guān)計(jì)算公式進(jìn)行推算，生態(tài)洞內(nèi)水流流速能夠達(dá)到35-36m/s。生態(tài)孔前的垂直剖面上水流的主流線方向如圖4。盡管距離大壩迎水面的0-50m區(qū)間因?yàn)闊o法測量而未獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，但根據(jù)下表的情況看，在距離大壩迎水面的0-50m范圍區(qū)間是高風(fēng)險區(qū)。表1、流場流速變化數(shù)據(jù)表水深mA剖面B剖面C剖面A50A100A150A200B100B150B200C100C150C20023.0601.5291.3571.2901.4411.3581.1681.3171.2031.092103.4321.5891.5721.5291.5881.4801.4021.5711.4281.349203.8231.6041.5761.5451.5901.4991.3851.5731.4261.293304.2231.6071.5781.5481.5831.4751.5761.4301.179405.1241.6271.5871.3351.5861.4711.5791.352505.8201.6291.5041.5411.567606.5141.634707.5701.581平均值4.9461.6001.5291.4501.5551.4571.3181.5301.3681.228圖4、洞口前垂直剖面水流方向示意圖通過在壩左側(cè)的測點(diǎn)所獲得的數(shù)據(jù)分析，左壩壁垂直剖面水流方向的流速變化如圖5所示。圖5、左壩壁垂直剖面水流方向示意圖3、封堵方案的選擇在大深度、高水流速條件下的導(dǎo)洞入口封堵，這在國內(nèi)外均沒有先例可以參照，因此，在工程界還屬于一個突發(fā)性事故處理的首例。由于有高壓（水深大于80m）、高速水流（大于35m/s）形成的負(fù)壓吸附力和水體對封堵物阻水面的沖擊力作用，又在不可視的情況下進(jìn)行洞門的封堵，其難度應(yīng)該屬世界級難題。盡管可以對水庫進(jìn)行放空后處理，但損失也是巨大的，對還處于建設(shè)階段的電站而言，也是無法接收的。在沒有成功先例可依參照的情況下，必須事先對可能遇到的各種情況進(jìn)行分析，盡可能將諸多可能出現(xiàn)的危險狀況及解決方法考慮清楚，研究確定最終的封堵方案和工藝，確保在封堵過程中，不會對洞口混凝土結(jié)構(gòu)造成大面積破壞，同時保證封堵作業(yè)的安全，并便于后期的處理（永久封堵或者臨時封堵并在處理完洞內(nèi)永久封堵后拆除）。為了確保封堵作業(yè)一次成功，并對洞首不造成破壞，必須借助其它類似工程的施工經(jīng)驗(yàn)或通過電腦仿真模擬封堵體封堵過程，以獲得相關(guān)數(shù)據(jù)和直觀概念，為最終確定具體的封堵實(shí)施方案提供依據(jù)。根據(jù)以往低流速或水閘封堵施工的經(jīng)驗(yàn)，我們考慮到常規(guī)的封堵物在水下高流速狀態(tài)下產(chǎn)生的沖擊力和不可控情況，會造成對洞口結(jié)構(gòu)或洞內(nèi)殘留的閘門骨架造成沖擊破壞或直接穿洞而過（在洞內(nèi)隨紊亂的水流進(jìn)行快速滾動、沖擊、推進(jìn)），甚至對生態(tài)洞內(nèi)壁造成更加嚴(yán)重的破壞等諸多因素。經(jīng)過與會專家的討論，除了放空水庫的情況下封堵外，生態(tài)洞的封堵主要還有以下幾種方案在條件許可的情況下可以采用。圖6小球體封堵體加工結(jié)構(gòu)圖第一種：采用大小不同的球形堵塞體分兩次拋填，其自身必須有一定的重量，同時球體外側(cè)必須覆蓋柔性防撞體緩沖封堵體從洞口到閘門這段距離形成的沖擊力，該方案必須建立在洞內(nèi)閘門框架基本完好并能夠承受一定的沖擊力的情況下才能夠采用，同時，水面必須配備相應(yīng)的起重和能迅速釋放或切斷吊索功能的起吊設(shè)備，可操作性會因?yàn)閽佂兜奈ｋU性較大、拋投數(shù)量較多、無法一次封堵閉水或密封，需要后續(xù)大量的鋼筋石籠拋投和閉氣土體的回填，總體投資較大、工期較長，全部工作完成約需要80-100天，大量的鋼筋籠加工、塊石裝籠、運(yùn)輸、拋投作業(yè)量較大，如果在后續(xù)的拋投作業(yè)不能連續(xù)進(jìn)行時，可能會引起生態(tài)洞及附屬結(jié)構(gòu)的其它破壞，對大壩及下游的安全會構(gòu)成很大的威脅。圖6小球體封堵體加工結(jié)構(gòu)圖圖7小球體封堵成型圖圖7小球體封堵成型圖圖８中空透水封堵門結(jié)構(gòu)平面圖第二種方案：采用格構(gòu)式中空透水體封堵門結(jié)構(gòu)進(jìn)行封堵（結(jié)構(gòu)及封堵流程見圖８、圖９、圖１０），在保證中間生態(tài)洞高速過流的情況，在洞口先形成一個能包括洞首喇叭口在內(nèi)較為平整的斷面，便于后續(xù)的封堵。采用格構(gòu)體的主要目的，是通過足夠厚度和密度的鋼板格構(gòu)，形成強(qiáng)度較高的封堵門結(jié)構(gòu)，其中間為透水體，基本不存在阻力，整個門體在水體中運(yùn)動過程中，僅周邊及拍門有一定的阻水面積和運(yùn)行阻力，在高流速狀態(tài)下，也會帶來很大的沖擊破壞力，因此，采用該方案時，必須要解決好以下幾個問題：圖８中空透水封堵門結(jié)構(gòu)平面圖壩頂錨索固定地錨及起吊桁架；定位及測量控制；水面大型浮吊及錨泊設(shè)施；封堵門自身阻尼緩沖錨泊系統(tǒng)布置；庫底地質(zhì)情況調(diào)查；電腦仿真模擬試驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)；門體牽引就位的控制及方法。第二種方案實(shí)施過程見圖10由于目前模擬水下高流速狀態(tài)下封堵物體水下運(yùn)動過程受到諸多因素的影響還無法實(shí)施，另外，在如何配置緩沖阻尼地錨得不到解決的情況下，單獨(dú)依靠水面平臺或起重船舶進(jìn)行輔助松放封堵門下沉是無法達(dá)到控制目的的。因?yàn)?，封堵門沉放到50m以深后，由于底部水流速度的加快，加之門體周邊有一定的阻水面積，因此，越靠近洞口的吸力越大，依靠水面平臺或船舶是無法對門體進(jìn)行控制，一旦封堵門在水下運(yùn)動形成加速度后，水面作業(yè)的平臺或船舶以及施工人員都處在極度的危險之中。因此，采用這種方法進(jìn)行封堵時，必須借助強(qiáng)有力的地錨阻尼系統(tǒng)方可實(shí)現(xiàn)。但目前對于上游庫區(qū)順直水流方向2000m范圍的水下地貌不是太清楚，地錨系統(tǒng)如果在運(yùn)動過程中一旦被卡在哪個山谷中時，整個封堵門就像懸在半空中的高度危險物品一樣，隨時都可能沖向壩體對洞口附近的構(gòu)筑物造成破壞，對后續(xù)的其他方式封堵也會帶來隱患。因此，必須要在條件允許或有了模擬結(jié)果后方可實(shí)施該方案。第三種封堵方法則是在動態(tài)封堵（第一、二采用鐘擺的方法，讓封堵體從洞口外向洞口方向移動靠近）方法無法實(shí)施的情況下（因?yàn)樗鬟^快）采用的方案，該方案是利用圓形圍堰受力較好的原理，將加工好的鋼結(jié)構(gòu)圍堰體閘門分段接高，然后讓其沿上游壩面下沉（設(shè)置好限位軌道），底部依照基礎(chǔ)地面的形狀進(jìn)行耦合止水，在將洞口外圍水流隔斷后，通過對堰體外進(jìn)行止水拋投后，將滲漏基本堵死后，圍堰內(nèi)同時拋投2-3ｍ的塊石進(jìn)行壓載，然后再在圍堰內(nèi)進(jìn)行水下不分散混凝土封底澆筑。在封底混凝土澆筑強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后，再由潛水員下水檢查滲漏情況，并對可能出現(xiàn)的滲漏進(jìn)行封堵或?qū)Я鳎ㄓ捎诖藭r生態(tài)洞與下游相通，下游水位高于生態(tài)洞洞口頂部高程，因此，封底及后續(xù)的封堵混凝土澆筑依然只能在水下進(jìn)行），再對生態(tài)洞洞口進(jìn)行立模，然后繼續(xù)澆筑混凝土進(jìn)行封堵處理。生態(tài)洞封堵結(jié)束后，再將生態(tài)洞洞頂以上部分的圍堰利用枯水期進(jìn)行切割拆除。該方案由于無需考慮水流的沖擊影響和生態(tài)洞內(nèi)的吸力影響，整個圍堰的下沉幾乎以靜態(tài)的方式進(jìn)行，因此，該方案也稱為靜態(tài)封堵方法。該方案的最大特點(diǎn)是不受水深、高速水流的影響，任何時候均可以組織實(shí)施。缺點(diǎn)就是：鋼結(jié)構(gòu)加工作業(yè)量較大，制作安裝工期較長，對圍堰下沉過程及沉防到底部后的底部止水和側(cè)面止水要求較高，但經(jīng)過分析，該方案的總體施工投資與另外幾個方案的對比后，整個工程造價相對而言并不是最高的，成功的概率也是最高的。該方案是在其他方案無法實(shí)施的情況下衍生出來的，該方案既能夠徹底封堵住生態(tài)洞，又能夠節(jié)約水庫的水能，在無需放空水庫的情況下進(jìn)行有效封堵，大大提高了電站的發(fā)電效益。該方案亟需解決的問題主要有以下幾個：①大壩上游面的平直度是否滿足鋼圍堰下沉封堵的密封要求；②大壩基礎(chǔ)壩址斜面的坡比情況是否與設(shè)計(jì)相符；③鋼圍堰閘門的結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度能否承受巨大的水壓；④圍堰側(cè)面和底部刃腳周邊的密封受地形影響較大，能否成功止水，是封堵成敗的關(guān)鍵，因此，在正式施工前，必須對生態(tài)洞口下部的基底地質(zhì)進(jìn)行測量和調(diào)查；⑤底部止水封堵材料及封堵方法的選擇；圖16壩基斜坡及底面圍堰接觸部位示意圖⑥側(cè)止水體的結(jié)構(gòu)形式和加工是否有專門的廠家（需要耐磨、抗壓、整體性和延展性要好）；圖16壩基斜坡及底面圍堰接觸部位示意圖根據(jù)蓄水前的圖片資料反映，大壩壩址處（生態(tài)洞洞底高程以下）有一段斜坡面（見圖16），目前對該斜坡面的坡比還不清楚，需要與原施工單位進(jìn)行對接和了解。因此，在進(jìn)行鋼圍堰封堵閘門的設(shè)計(jì)加工時，必須對各部位尺寸全面掌握后方可開始，以確保鋼結(jié)構(gòu)加工好以后，與各部位有良好的接觸并保證能夠止水。該方案具有較好的可操作性，對于底部有快速水流影響的區(qū)域而言，一般的結(jié)構(gòu)體難以承受其巨大的壓力（吸力），但堰體式閘門可以做到。本方案中的堰體式閘門與壩體接觸部位采用滾輪結(jié)構(gòu)，在自重作用下，不會被底部洞口巨大的吸附力吸住而難以下沉，同時，也不會因?yàn)槠渌驅(qū)Υ髩卧斐蓻_擊和破壞，對整個xx電站工程而言，無需放空水庫進(jìn)行生態(tài)洞的封堵，就能夠較大地提高電站的運(yùn)行效益。針對該方案，我公司技術(shù)部門召開了多次技術(shù)分析會，對整個施工作業(yè)流程進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致地討論，在沒有先例的情況下，我公司結(jié)合以前別人都無法進(jìn)行高速水流條件下導(dǎo)流洞門槽檢測的試探門原理，設(shè)計(jì)了該方案。盡管在高流速、大水頭差條件下進(jìn)行洞室封堵方面沒有先例，我們相信自己也有能力完成本次對生態(tài)洞進(jìn)行有效的封堵。利用該方案不受水位影響，隨時可以實(shí)施的有點(diǎn)，不管大壩上游什么樣的水位情況，在解決好上述幾個問題后，由設(shè)計(jì)院配合完成相關(guān)的驗(yàn)算和設(shè)計(jì)后，即可組織進(jìn)行施工。通過對上述幾個方案的分析，我公司傾向于使用第三種封堵方案，在現(xiàn)有條件下，前期所需工作量也最小，對大壩的安全影響最小，同時，也解決了水庫放空進(jìn)行封堵的問題，對電站的正常發(fā)電不構(gòu)成任何影響，對生態(tài)洞的封堵比較適用。下面，主要是將采用第三套方案進(jìn)行生態(tài)洞帶流速封堵的施工方法和實(shí)施過程進(jìn)行介紹和描述。4、堰體式閘門封堵施工4.1、堰體閘門加工為了保證封堵閘門有足夠的強(qiáng)度和剛度，鋼圍堰閘門采用型鋼進(jìn)行拉彎后作為水平主骨架，豎向采用型鋼作為骨架，采取內(nèi)外雙層的腹壁式結(jié)構(gòu)，整個堰體式閘門主要是底部受力較大（排沙底孔以下），因此，在整個結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上除了底部需要加強(qiáng)外，下部的32ｍ范圍內(nèi)的腔壁內(nèi)全部填充混凝土以增加結(jié)構(gòu)本身的強(qiáng)度，同時，也起到圍堰閘門在裝配時的壓載（由于腹壁結(jié)構(gòu)為中空，在加工接高過程中會產(chǎn)生較大的浮力，在沒有壓載重量的情況下，圍堰體超出水面太高會產(chǎn)生傾覆危險），因此，在接高加工的過程中，我們將根據(jù)個階段閘門的上升高度情況，及時對腔壁內(nèi)填充混凝土或充水（當(dāng)?shù)撞炕炷脸涮罡叨冗_(dá)到25ｍ左右時，腔壁內(nèi)改充水輔助下沉，后續(xù)接高或下沉后在進(jìn)行澆筑加高），當(dāng)圍堰下沉一段高度后，再繼續(xù)接高作業(yè)，直至完成總高度超過水面5-6ｍ的位置為止（在此過程中，當(dāng)圍堰下沉深度達(dá)到生態(tài)洞頂以上約５ｍ位置時，圍堰只接高不下沉，最高時超出水面25m左右）。采用型鋼骨架和內(nèi)外壁板加工成的圍堰，體積和重量較大，為了方便吊裝和組裝是的穩(wěn)定，圍堰式閘門實(shí)行分段加工，每段高度控制在3-4或4－5ｍ，單段重量控制在120ｔ左右，具體分節(jié)高度可以根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中的滾輪布置情況進(jìn)行調(diào)整。4.2安裝施工工序（工藝流程）水下地形測量堰體閘門設(shè)計(jì)施工準(zhǔn)備水下地形測量堰體閘門設(shè)計(jì)施工準(zhǔn)備制作廠房布置13壩段導(dǎo)向架制作前期資料收集整理制作廠房布置13壩段導(dǎo)向架制作前期資料收集整理澆筑導(dǎo)管加工布置型材、止水預(yù)加工導(dǎo)軌及導(dǎo)向架安裝澆筑導(dǎo)管加工布置型材、止水預(yù)加工導(dǎo)軌及導(dǎo)向架安裝封底導(dǎo)管布置首節(jié)成品運(yùn)輸堰體閘門刃腳就位·封底導(dǎo)管布置首節(jié)成品運(yùn)輸堰體閘門刃腳就位堰體閘門制作分節(jié)堰體閘門接高安裝堰體閘門制作分節(jié)堰體閘門接高安裝結(jié)構(gòu)體制作刃腳混凝土充填結(jié)構(gòu)體制作刃腳混凝土充填結(jié)構(gòu)體接高結(jié)構(gòu)體接高閘門底部砼充填閘門底部砼充填堰體閘門接高堰體閘門接高期間壓載充水期間壓載充水堰體接高至設(shè)計(jì)位置堰體接高至設(shè)計(jì)位置底部止水施工堰體閘門外拋填充水下沉底部止水施工堰體閘門外拋填充水下沉洞內(nèi)封堵模板制作堰體外止水物拋投封底混凝土澆筑洞內(nèi)封堵模板制作堰體外止水物拋投封底混凝土澆筑洞內(nèi)封堵立模閘門槽頂封堵封堵混凝土澆筑洞內(nèi)封堵立模閘門槽頂封堵封堵混凝土澆筑枯水期多余堰體拆除枯水期多余堰體拆除4.3、主要施工方法4.3.1、堰體閘門加工生態(tài)孔外側(cè)采用半圓形圍堰式閘門，總高度以從上游庫底至正常蓄水以上5m位置（高庫水位施工時，總高度約在94m左右），堰體式閘門的內(nèi)徑以包住生態(tài)洞口為準(zhǔn)（內(nèi)徑暫定12m，圓心距離大壩迎水面0.6m），腹壁厚度2.0m，刃腳底板至排砂洞底板1155m高程的腹壁內(nèi)全部填充混凝土，以提高堰體的強(qiáng)度和受力條件，同時兼作后期的永久結(jié)構(gòu)體與堰體內(nèi)部的填充混凝土作為永久封堵體保留。鋼圍囹采用分節(jié)、分片制作，每節(jié)高度約為4-5m左右，為了吊裝及組裝方便，也可以分片加工（但增加了組裝的拼接焊接量），半成品加工件由壩頂?shù)踯嚺浜系醴诺狡唇游恢媒M焊接高，焊接作業(yè)在堰體的內(nèi)外壁設(shè)置的焊接平臺上進(jìn)行。該平臺隨著接縫的完成，在吊車配合下進(jìn)行拆除并安裝到上一層接縫位置。由于圍堰式閘門門受壓較大大，為確保保結(jié)構(gòu)的安安全性，需需要設(shè)計(jì)單單位進(jìn)行驗(yàn)驗(yàn)算后確定定內(nèi)部骨架架的規(guī)格和和布局，現(xiàn)現(xiàn)場加工時時，按照設(shè)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)進(jìn)行加工并并保證焊接接質(zhì)量。4.3.2、吊吊架、導(dǎo)軌軌安裝為了方便圍堰式式閘門的接接高和下沉沉，我們預(yù)預(yù)備在大壩壩生態(tài)孔正正上方的壩壩面安裝兩兩組鋼桁架架，鋼桁架架主要用于于鋼圍堰閘閘門的組裝裝時的吊裝裝，并為整整個已經(jīng)完完成組裝的的圍堰體在在接高時的的穩(wěn)定提供供支持。鋼鋼桁架安裝裝在壩頂面面，采用地地錨進(jìn)行固固定，尾端端澆筑混凝凝土壓重，前前端吊點(diǎn)位位置的下方方至大壩迎迎水面大壩壩立面上的的距離較大大，為保險險起見，在在進(jìn)行鋼桁桁架安裝時時，桁架的的底部設(shè)置置兩個斜撐撐抵住大壩壩立面，并并滿足端部部吊點(diǎn)起吊吊400t重量的要要求，防止止圍堰體在在安裝接高高過程中的的下沉。安裝的鋼桁架作作為吊架，鋼鋼桁架上設(shè)設(shè)置2個吊點(diǎn)，每每個吊點(diǎn)上上設(shè)200t葫蘆組，采采用20T卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)進(jìn)行控制，卷卷揚(yáng)機(jī)布置置在桁架的的尾端，與與壩頂錨固固點(diǎn)連接固固定，以保保證足夠的的起吊能力力。為了保證鋼圍堰堰組裝后，能能穩(wěn)定底沿沿著預(yù)設(shè)的的下沉位置置進(jìn)行沉放放，在大壩壩迎水面設(shè)設(shè)計(jì)有兩組組導(dǎo)向裝置，其中一組在在溢流壩段段（13#壩段），由由于該壩段段沒有直立立的墻面，因因此，在進(jìn)進(jìn)行準(zhǔn)備工工作階段，在在預(yù)定位置置預(yù)先加工工和安裝豎豎向桁架作作為導(dǎo)向限限位的依托托，另一側(cè)導(dǎo)導(dǎo)向位于11#壩段的上上游立面，成成為預(yù)留堰堰體式閘門的的門槽式軌軌道，方便便對堰體式式閘門的下下沉控制。由于該軌道只在在圍堰式閘閘門組裝時時起到一定定的限位作作用，因此此，導(dǎo)向限限位裝置的的安裝只延延伸到水面面以上1m的位置，確確保鋼圍堰堰閘門能垂垂直下放，不不產(chǎn)生偏斜斜。4.3.3、鋼鋼圍堰閘門門的拼裝堰體式閘門主體結(jié)構(gòu)構(gòu)為型鋼加加工而成，水水平截面上上的每米高高度重量在30-333t左右，如如果在高水水位期間進(jìn)進(jìn)行封堵作作業(yè)時，總總體加工高高度在94m左右，組組裝完的總總體重量將將達(dá)到30000t。如果封封堵時間選選擇在低水水位期間進(jìn)進(jìn)行施工時時（12000m水位以下下），閘門門的總加工工量將在27000t左右。由由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)加工量較較大，如果果由我公司司組織施工工時，預(yù)備備在現(xiàn)場的的大壩右岸岸端部設(shè)置置一個金屬屬結(jié)構(gòu)臨時時加工場，配配備相應(yīng)的的卷板、剪剪板和拉彎彎設(shè)備，大大部的拼裝裝焊接均在在加工場內(nèi)內(nèi)進(jìn)行，形形成半成品品后的拼裝接高高在水上進(jìn)進(jìn)行，這樣樣可以減少少大量的鋼鋼構(gòu)件拋載載運(yùn)輸?shù)某沙杀?。加工場?nèi)主要進(jìn)進(jìn)行骨架的的主體焊接接和內(nèi)外腹腹板的焊接接，形成按按照分節(jié)高高度要求的的半成品堰堰體閘門結(jié)結(jié)構(gòu)，然后后由平板車車轉(zhuǎn)運(yùn)到現(xiàn)現(xiàn)場，由汽汽車吊配合合吊放到大大壩的上游游安裝面。首首節(jié)是由鋼鋼刃腳及部部分主體構(gòu)構(gòu)成，側(cè)止止水橡皮均均固定到安安裝位置，接接點(diǎn)以上的的止水橡皮皮暫放于壩壩頂，然后后在首節(jié)的的內(nèi)外腹板板上焊接固固定接高用用的焊接平平臺，再進(jìn)進(jìn)行第二節(jié)節(jié)組裝接高高，此時，由由于第一節(jié)節(jié)堰體閘門門結(jié)構(gòu)存在在一定的浮浮力，在安安裝接高的的第二節(jié)或或以后的接接高體時，下下部的結(jié)構(gòu)構(gòu)會下沉一一定深度，按按照每米高高度的浮力力75t計(jì)算，首首節(jié)高度在在5米時，入入水深度只只有2m左右，因因此，此時時接高4m時，堰體體會下沉1.8m左右，首首節(jié)在水面面以上的高高度只有1.2m，該高度度正好能滿滿足進(jìn)行焊焊接平臺的的固定。在在進(jìn)行接高高期間，桁桁架式吊架架上必須配配合施加吊吊圖19堰體閘門組裝沉放圖力對堰體體進(jìn)行穩(wěn)定定，防止堰堰體發(fā)生位位移。圖19堰體閘門組裝沉放圖4.3.4、堰堰體壓載及及下沉堰體式閘門接高高拼裝至40m高度時，總總重量為12800t左右，此此時入水深深度在17m左右，水水面以上的的高度達(dá)到到23m，此時重重心已經(jīng)超超過水面，為為了確保堰堰體在水下下的穩(wěn)定，此此時需往鋼鋼圍堰閘門門的腹壁內(nèi)內(nèi)澆筑高混混凝土，以以增加堰體體自重和入水水深度。按按照混凝土土在水下的的重量計(jì)算算，75M3混凝土只只有105t（每米高高度的排水水量為75m3），澆筑15m深度的混混凝土?xí)r（11255M3），入水深深度增加到到38m，此時2.0m左右浮在在水面以上上，大大增增加了堰體體閘門的穩(wěn)穩(wěn)定性。整個堰體閘門的的高度必須須滿足閘門門沉放到底底后，頂部部能夠超出出水面4m左右時的的總高度，同同時，堰體體閘門的腹腹壁內(nèi)填充充混凝土必必須達(dá)到11455.0m，因此，在在完成第一一次澆筑后后，堰體必必須繼續(xù)接接高，同時時，繼續(xù)分分批對腹壁壁內(nèi)進(jìn)行混混凝土充填填，直至總總的充填高高度達(dá)到25.00m為止（此此時閘門接接高必須達(dá)達(dá)到65m以上，否否則堰體則則全部入水水），從11455.0m高程至11555.5m段的混凝凝土，安排排在沉放到到位后進(jìn)行行后續(xù)水中中灌注（堰堰體沉放時時，腹壁內(nèi)內(nèi)充水下沉沉，因此，在在完成25m深度的常常規(guī)填充混混凝土澆筑筑后，澆筑筑導(dǎo)管必須須拆開或割割斷，拿掉掉設(shè)置在次次位置預(yù)留留的短管，剩剩余部分的的導(dǎo)管用作作后續(xù)填充充混凝土的的澆筑）。鋼圍堰式閘門拼拼裝時，鋼鋼閘門的兩兩端與壩體體接觸，為為了能保證證閘門克服服生態(tài)洞過過流形成的的吸力，閘閘門的兩端端每隔1.0--1.2mm距離設(shè)置置一組滾輪輪（2*22個），以以實(shí)現(xiàn)滾動動摩擦，減減少下沉阻阻力（這個個在設(shè)計(jì)時時與止水一一并考慮），滾輪使用Ф220*400mm直徑輪體，使鋼閘門在受壓條件下能順利下滑。在拼裝堰體閘門門時，實(shí)行行邊拼接邊邊下沉，帶帶堰體閘門門刃腳下沉沉至生態(tài)孔孔上方時55m左右時，最最后20m左右的堰堰體一次性性拼裝結(jié)束束后（此期期間閘門下下沉5ｍ左右），開始對對腹壁內(nèi)充充水下沉，直直至到達(dá)預(yù)預(yù)定的下沉沉位置。4.3.5、堰堰體閘門底底部止水處處理圍堰式“U”型型閘門是一一種全新結(jié)結(jié)構(gòu)的閘門門體，利用用圓形結(jié)構(gòu)構(gòu)的抗壓能能力強(qiáng)的特特點(diǎn)，消減減高水頭差差形成的巨巨大壓力，同同時，通過過兩端與大大壩上游立立面接觸部部位設(shè)置的的滾輪，減減少了門體體安裝時的的下沉阻力力。由于門體體高大，與與大壩立面面接觸部位位部位的兩兩側(cè)總長將將近200m，因此，這這個接觸面面的止水也也是封堵成成敗的關(guān)鍵鍵，在方案案的考慮時時，我們預(yù)預(yù)備在兩側(cè)側(cè)門段的外外側(cè)迎水面面設(shè)置“P”型橡膠止止水板，在在進(jìn)行堰體體閘門的加加工、組裝裝接高過程程中，隨接接高進(jìn)行固固定到兩側(cè)側(cè)端面的安裝裝面上，確確保閘門沉沉放到底后后，能夠及及時封堵住住閘門兩側(cè)側(cè)的滲漏。堰體底部設(shè)置的的刃腳結(jié)構(gòu)構(gòu)是根據(jù)實(shí)實(shí)際庫區(qū)地地形設(shè)計(jì)的的，有一定定的高差起起伏，以確確保堰體閘閘門下沉到到底時，能能夠直接插插入或接觸觸到基底，形形成大面積積的封堵，同同時，為了了防止刃腳腳與實(shí)際地地面存在縫縫隙形成高高速水流的的滲漏（時時間長了后后會擴(kuò)大），閘閘門沉放到到底后，外外圍必須及及時拋投塊塊石及其他他的封堵物物體，如環(huán)環(huán)形鋼筋綁綁扎的棉絮絮、土工布布、土工膜膜等（封堵堵止水體在在閘門沉放放到底并完完成拋石后后迅速下滑滑沉底），封封閉住拋石石后形成的的小通道，盡盡量將底部部滲漏控制制在堰體內(nèi)內(nèi)可澆筑水水下封底混混凝土的程程度（滲漏漏量不大于于10M3/min）。4.3.6、拋拋石護(hù)底及及水下封底底砼鋼圍囹下沉到位位后，通過過觀察堰體體內(nèi)水位下下降情況和和滲漏情況況，分析判判斷底部止止水的效果果，同時，堰堰體的外圍圍開始組織織平臺沿著著堰體拋投投塊石和止止水封堵材材料，如棉棉花棒、棉棉絮、鋼筋筋土工布、膜膜的環(huán)狀物物（在開始始最后下沉沉前，預(yù)先先固定在堰堰體的外側(cè)側(cè)，在堰式式閘門沉放放到底后，隨隨著拋石作作業(yè)完成后后將其一次次性送放到到底，利用用預(yù)先設(shè)置置好的封堵堵材料將底底部滲漏通通道封堵掉掉，達(dá)到閉閉水效果）。堰堰體外側(cè)拋拋石位置的的確定，主主要是通過過對堰體內(nèi)內(nèi)部觀察發(fā)發(fā)現(xiàn)的泛水水滲漏部位位，從內(nèi)側(cè)觀察滲漏泛泛水的量來來確定堰式式閘門外漏漏水點(diǎn)拋投投的塊石的的大小。底部的止水必須須先從外圍圍進(jìn)行，待待滲漏封堵堵見效后，再再從堰體內(nèi)內(nèi)拋投一定定數(shù)量的塊塊石及碎石石，以壓制制底部可能能出現(xiàn)的管管涌現(xiàn)象（內(nèi)內(nèi)部拋投塊塊石的量控控制在底部部2-3ｍ范圍）。底底部止水見見效后，將將在壩頂接接好的澆筑筑導(dǎo)管（事事先連接成成10米一段）吊吊放進(jìn)堰體體內(nèi)接好，開開始澆筑水水下封底混混凝土。為了保證封底混混凝土的澆澆筑質(zhì)量，水水下封底混混凝土采用用不分散混混凝土澆筑筑，為了達(dá)達(dá)到迅速封封底即澆筑筑兩的要求求，澆筑實(shí)實(shí)行3根導(dǎo)管同同時澆筑，現(xiàn)現(xiàn)場備料滿滿足連續(xù)澆澆筑時正式式開灌。鋼圍堰半圓區(qū)域域內(nèi)混凝土土水下封底底澆筑厚度度控制在8m左右，澆澆筑結(jié)束后后等待其強(qiáng)強(qiáng)度的上升升，到達(dá)一一定強(qiáng)度后后安排潛水水作業(yè)人員員進(jìn)入封底底混凝土底底板，檢查查封底混凝凝土的澆筑筑質(zhì)量和邊邊沿的滲漏漏情況，發(fā)發(fā)現(xiàn)有滲漏漏點(diǎn)時，及及時對滲漏漏位置進(jìn)行行鉆孔和埋埋植導(dǎo)流管管閥，在封封底混凝土土達(dá)到設(shè)計(jì)計(jì)強(qiáng)度后，安安裝潛水泵泵進(jìn)行排水水和生態(tài)洞洞內(nèi)的閘門門的探摸檢檢查，同時時，根據(jù)水水下探摸的的情況，確確定洞內(nèi)封封堵模板的的設(shè)計(jì)加工工和安裝。4.3.7、生生態(tài)洞封堵堵洞內(nèi)封堵模板設(shè)設(shè)計(jì)可根據(jù)原閘閘門的損壞壞情況確定定，如果探探摸后發(fā)現(xiàn)現(xiàn)原生態(tài)洞洞閘門框架架依然存在在，但又無無法起吊或或拆除時，封封堵模板則則考慮依靠靠原閘門框框架進(jìn)行立立模；如果果能夠?qū)⒃l門吊出出時，則加加工一塊和和閘門面積積基本一致致的模板，從從原閘門安安裝的門槽槽內(nèi)安裝到到位。該模模板同時具具備將門槽槽頂部進(jìn)行行封閉的功功能。若探探摸后發(fā)現(xiàn)現(xiàn)原閘門已已經(jīng)不存在在時，則需需要采用鋼鋼結(jié)構(gòu)加工工一塊平面面尺寸大于于生態(tài)洞的的模板，通通過支持固固定在洞口口的外緣(模板平面面考慮7*9..5ｍ)不管水下檢查后后發(fā)現(xiàn)原閘閘門處于什什么狀態(tài)，在在進(jìn)行生態(tài)態(tài)洞封堵模模板的設(shè)計(jì)計(jì)加工時，均均需要考慮慮原閘門槽槽頂部安裝裝孔的封堵堵，以防在在澆筑封堵堵混凝土?xí)r時從該處跑跑料，影響響封堵的質(zhì)質(zhì)量。模板安裝加固結(jié)結(jié)束后，開開始澆筑封封堵混凝土土，澆筑直直至排砂底底孔的底板板下口位置置時結(jié)束。4.3.8、鋼鋼圍囹割除除堰體閘門封堵及及堰體內(nèi)封封堵混凝土土澆筑結(jié)束束后，如果果水位依然然較高（水水面至11555.0m高程的深深度大于50m時），則則可以等到到枯水期水水位下降后后再進(jìn)行拆拆除。拆除除的方法是是：先由人人工在堰體體的混凝土土面對堰體體的內(nèi)側(cè)腹腹板進(jìn)行環(huán)環(huán)形切割，然后在其切割位置的上部２ｍ處焊接隔板，并切割可能影響水下切割的部分骨架，然后對腔壁內(nèi)進(jìn)行充水。完成內(nèi)部切割和腔壁充水后，即可安排潛水員從閘門迎水面一側(cè)的相應(yīng)位置將閘門整體割斷，水下切割完成后，用水泵排出閘門腔壁內(nèi)的積水，讓切割后的上部起浮或拖運(yùn)到淺水區(qū)進(jìn)行解體處理。為保證水下拆除除切割的安安全，在進(jìn)進(jìn)行水下切切割期間，排排沙底孔必必須關(guān)閉，防防止在切割割過程中出出現(xiàn)壓差和和吸力，危危及潛水員員的生命安安全。資源投入5.1、施工設(shè)設(shè)備的投入入采用堰體式閘門門進(jìn)行封堵堵作業(yè)時，整整個現(xiàn)場的的施工機(jī)具具設(shè)備的投投入見下表表：主要機(jī)具具設(shè)備投入入清單表5.1序號機(jī)具設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1汽車吊400ｔ輛12汽車吊100ｔ輛23汽車吊30ｔ輛24卷板機(jī)10-50MMM臺15剪板機(jī)20臺16型鋼拉彎機(jī)200T臺17氧炔切割機(jī)套3帶自行軌道8電焊機(jī)B415臺209直流焊機(jī)ZB500A臺210平板車300ｔ輛111起重滑車組300ｔ-8對412卷揚(yáng)機(jī)20ｔ臺413拼接浮箱3*6*1.55只2014挖掘機(jī)H300輛215自卸運(yùn)輸車60T輛4租賃16平板車16M100TT輛10租賃17交通車中巴輛118值班車越野輛119全站儀NF-2臺120潛水裝具TF－12套421潛水泵QB100-440臺1022空壓機(jī)3M3/minn臺223配電柜200KW臺224配電柜200KW臺225配電箱50KW臺526叉車5T輛127工具車皮卡輛15.2、施工材材料投入主要施工工材料投入入表5.2序號材料名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1型鋼I32T1200暫定2型鋼[25T950暫定3型鋼[20T400暫定4型鋼[14T150暫定5鋼板-22T1000暫定6鋼板-20T200暫定7鋼板-16T508滾輪?220*4000只3329圓鋼?80M18010鋼絲繩?32M200011P型止水橡皮P350M20012棉絮床2013土工布500ｇM2100014土工膜1100ｇM2100015塊石200KGM3120016不分散混凝土C35M3232017混凝土C30M3880018碎石M320019澆筑導(dǎo)管?200ｍ60020尼龍繩8-16M200021鋼絲繩12-22M200022電焊條T4523氧氣、乙炔瓶50024水下切割焊條KG15005.3、施工人人員投入為了確保施工能能夠連續(xù)快快速的施工工完成，現(xiàn)現(xiàn)場總體施施工人員的的投入數(shù)量量見下表：：主要施工人員投投入表表5.3序號工種或崗位人數(shù)備注1項(xiàng)目經(jīng)理12項(xiàng)目總工13項(xiàng)目生產(chǎn)副經(jīng)理理24項(xiàng)目工程師2