东武仕水库泄洪洞水下封堵施工方案

    刘晓岭

    摘 要：东武仕水库除险加固工程泄洪洞水下封堵施工方案，要求在不放空水库的情况下，在检修闸门上游进行水下临时封堵，保证本次泄洪洞除险加固工程在施工干场作业下顺利进行。

    关键词：泄洪洞；水下封堵 ；施工方案

    1 工程概况

    东武仕水库位于邯郸市磁县县城西北约7km的滏阳河上，是一座以防洪、供水为主，兼顾发电、旅游等综合利用的大型水利枢纽工程。水库控制流域面积340km2，总库容1.615亿m3，校核洪水位110.70m。水库枢纽由主坝、泄洪洞、输水洞、副坝等建筑物组成。泄洪洞位于主坝桩号0+800，为进口有压短管接拱式无压涵洞型式，进口底高程84.5m，分3孔，孔口尺寸4.0m×4.0m（宽×高），最大下泄流量为837m3/s。

    本次泄洪洞除险加固内容，将泄洪洞进口检修闸门改为事故闸门，更换台车启闭机和门机轨道，弧形工作闸门更换止水、压板、防腐，泄洪洞洞身伸缩缝处理等。在水库不放空的情况下，需在检修门上游进行水下临时封堵，以保证本次泄洪洞除险加固工程施工在干场作业下顺利进行。

    2 水下封堵方案简介

    2.1 钢叠梁闸门

    东武仕水库泄洪洞共3孔，设有2个中墩和2个边墩，泄洪洞进口上游两侧混凝土导墙连接左右边墩。由于检修闸门上游闸墩和导墙上均无门槽或其他支撑点可利用，故封堵位置选在泄洪洞进口处，把钢叠梁闸门安放于闸墩上游，利用2个闸墩中墩做钢叠梁闸门支承点，采用钢叠梁闸门进行3孔整体封堵。

    闸墩中墩为75.72°倾斜结构，整体封堵孔口尺寸为15.6m×9.6m，考虑钢叠梁闸门运输及吊装，把钢叠梁闸门分成6节，每节结构尺寸为15.6m×1.6 m，单节重量最大为25.498t，同时在每节钢叠梁闸门上安装侧、顶、底水封止水，在第4节（安装顺序自下而上）钢叠梁闸门中孔处设置1个平压阀，通过四通连接三个放水管，泄洪洞两个边孔一个中孔在同一水平位置各设一个出水管口，作为钢叠梁闸门前后平压用。

    2.2 钢叠梁闸门水上运输及吊装

    从大坝迎水边到泄洪洞封堵位置，约有75m的水面，水深20.0m，为解决钢叠梁闸门的水平运输及水下吊装问题，我局自行设计制造1艘浮式工作平台，平台平面尺寸为12.7m×20.2m，承载力为45t。

    浮式工作平台中间布置吊装孔，其尺寸为16.0 m×2.30m，设置固定吊装架1个，净高3m，设计起吊重量36t，采用10t同型号卷扬机2台作为吊装动力设备。

    2.3 钢叠梁闸门封堵与拆除

    浮式工作平台在封堵位置就位后，钢叠梁闸门的吊装就位由潜水员在水下通过通讯系统指挥浮动工作平台上操作人员进行操作。封堵时6节钢叠梁闸门从下至上依次安装，拆除时从上至下依次拆除。

    2.4 水下封堵施工流程

    施工现场平面布置→制作浮式工作平台→钢叠梁闸门前水下腐殖物、淤泥清除→钢叠梁闸门吊运→钢叠梁闸门安装→放水加压→检查和漏水处理→泄洪洞内除险加固工程施工→放水平衡水压→拆除钢叠梁闸门→施工现场清理。

    3 泄洪洞封堵施工

    （一）标记：钢叠梁闸门运至工地后按设计顺序编号，在上下两节闸门面板上用钢筋竖向作出标线，安装时两钢筋上下对齐。

    （二）装运：在岸边临时码头上，利用50t汽车吊按顺序把钢叠梁吊装到浮式工作平台吊装孔处竖直加固稳定后，将吊梁上的吊点与钢叠梁吊点通过滑轮组用钢丝绳连接好，装运时注意钢叠梁闸门的方向，避免浮式工作平台在水中调头。每次运输一节钢叠梁闸门。通过抛锚船、卷扬机或其他船只的牵引，使浮式工作平台移动到泄洪洞前封堵位置。

    （三）浮式工作平台就位固定：浮式工作平台四角通过水中两个地锚和岸上的两个固定点用钢丝绳就位固定，钢丝绳上安装紧线滑轮以作细微调整。

    （1）初步定位：安装钢叠梁闸门前，潜水员预先用四个浮漂做好洞口部位标记，使浮漂位于水下0.8m处。浮式工作平台操作人员通过牵放与四个锚固点相连的钢丝绳把浮式工作平台固定于封堵位置上方。

    （2）精确定位：浮式工作平台操作人员按照浮漂位置用紧线滑轮松紧钢丝绳精确调整吊装孔口与浮漂位置一致。

    （四）钢叠梁闸门安装就位：固定浮式工作平台，利用卷扬机和滑轮组往水下吊装钢叠梁闸门，提前计算好钢叠梁闸门的下水深度，钢叠梁闸门接近泄洪洞洞口时，两名潜水员下水作业，指挥吊装平台上人员将其慢慢放到标定位置。为保持吊点水平吊装，通过两侧吊绳处各有一人用钢尺校核入水深度和潜水员指令控制平衡。其他节钢叠梁闸门同样就位，潜水员通过其对正标线对正，保证各节正确连接。

    （五）吊装注意事项

    （1）潜水员下水前必须查看泄洪洞工作闸门关闭情况，保证静水封堵。

    （2）吊装保持两端水平和门身垂直，不得倾斜。保证措施：①钢尺测量，做到同步放绳；②用同型号卷扬机，两台卷扬机共用一个开关箱，此开关箱既可同时控制两台卷扬机，又可操作单台卷扬机，由一人操作，既做到收放绳速度一致，又做到单台卷扬机微调；③潜水员加强观察，发现不同步及时通知吊装平台上指挥人员。

    （3）门就位应确保放到洞口中间位置，使两侧水封接触面相等。为此预先在钢叠梁闸门安装位置两侧20cm处做出标线，钢叠梁闸门下放过程中以此控制钢叠梁闸门放到中心位置。

    （4）中保护好水封，不能有任何破损。

    （5）台上由一人指挥，统一指挥信号。

    （六）检查和漏水处理

    钢叠梁闸门安装完毕后，潜水员进行安装后的检查，检查钢叠梁闸门是否准确就位，查看钢叠梁闸门有无变形和安装过程有无碰损等情况。

    打开工作闸门，第一次开度不大于10cm，打开工作闸门的次序是：先打开中孔工作门，再打开边孔工作门，边孔闸门同时打开最为有利。待钢叠梁闸门后洞内水放空后，观察出水口水流情况，初步判定钢叠梁闸门漏水情况。如出现漏水，潜水员下潜到钢叠梁闸门前用颜料检查确定漏水部位，用堵漏橡胶，堵漏板或棉胎进行水下漏水处理。

    （七）钢叠梁闸门拆除

    泄洪洞内除险加固工程施工完成后，门槽混凝土达到设计强度，工作闸门启闭正常，经工程验收合格后，才可以拆除钢叠梁闸门。钢叠梁闸门拆除前，关闭下游工作闸门，潜水员下水打开钢叠梁闸门上的平压阀，进行洞内平压。潜水员首先要了解阀门的结构和开关方法，并且在钢叠梁闸门安装之前，对阀门进行多次开关，确保其转动灵活。下水时顺着入水绳潜到阀门附近，找到阀门，并用绳索拴住，然后用入水绳和拴阀门的绳子固定身体。在开启阀门时操作人员要距离进水口一定距离，开启过程中一定要先做试探，防止被吸附。此时浮动工作平台上人员要拉紧信号绳，配合潜水员，直到将阀门完全打开为止。

    平压后，启动卷扬机将吊钩落下，潜水员下水挂钩，指挥浮动工作平台上人员将钢叠梁闸门由上至下依次吊出水面，并运至临时码头。

    4 结语

    东武仕水库除险加固工程泄洪洞水下封堵施工方案，经过了多次专家论证，在保证下游人民生命财产安全的前提下，克服了水下施工的种种不利因素，确保了工程的顺利进行，对于类似的水下施工项目，具有十分重要的借鉴价值。

    参考文献：

    [1] 王远旺.朱庄水库泄洪洞进口封堵闸门的设计与安装[J]. 水科学与工程技术. 2011：05.

    [2] 张勇明.高塘水库导流洞钢封堵闸门施工技术[J]. 广东水利水电. 2004：03.