三峡船闸地下输水廊道第一分流口混凝土修复施工

三峡永久船闸输水阀门作为船闸闸室的供水工作门,其结构尺寸和单位重量均为已建和在建水利枢纽工程中最大的,再加上船闸的高水头、高流速和复杂的工作环境,在阀门工作运行过程中,极易使水流产生空化现象,最终导致阀门的损坏,造成质量安全事故。为此,在阀门的设计和施工过程中,采用和借鉴了以往的工作经验,通过大量试验,更新、优化了设计和施工方案,取得良好效果,可供类似输水阀门的设计和施工借鉴。

三峡船闸输水系统的中隔墩斜井边顶拱段混凝土衬砌采用滑模施工,对滑模施工的程序,每一步的细节及施工管理作了介绍。

三峡双线船闸地下输水系统结构设计复杂,由平、斜、竖隧洞和竖井错落相贯构成了庞大的地下洞室群,施工历时4a共完成混凝土浇筑59.18万m3。确保混凝土质量优良对双线船闸的正常运行有至关重要的作用,为更好地检查混凝土的内部浇筑质量,采取了混凝土无损检测的措施,并结合检测结果进行钻孔取芯检查。

一、概述 三峡永久船闸是两双线、平行、连续布置的五级特大型船闸,分南、北线,南北两线闸室中心线相距94m,每线船闸主体段由6个闸首、5个闸室组成,共设12套输水阀门.水头40m以上静水开启,动水关闭.由于阀门处工作条件恶劣,设计部门对阀门结构型式曾做过多种比较和水工模型试验,最后选用了结构较轻、启闭力小、气蚀小、水流条件平稳的反向弧形阀门形式.阀门在高速水流(>20m/s)中工作,与高速水流有关的空蚀、振动、冲刷等水力学问题,都对阀门安全运行有着极大的影响.特别是安装阀门周边的止水装置,其封水性能的优劣将严重影响到上述水力学特性,所以水封安装好坏尤为重要.

由于受结构设计、施工工艺、施工环境等方面的影响,水工混凝土施工质量缺陷难以完全避免。对三峡永久船闸混凝土表面缺陷、裂缝、止水渗漏、混凝土内部质量等问题产生的原因进行了分析,针对各种缺陷成因,分别采用不同措施进行了修补,修补完成后,以不同的方式进行了检查。检查结果表明混凝土质量符合设计要求。自2003年三峡工程船闸试运行以来,运行情况良好,各项监测指标均在正常范围。2007年7月,三峡工程船闸通过了国务院三峡通航验收委员会主持的通航验收。

三峡工程双线五级船闸开挖采用了综合控制爆破技术,施工中严格控制超挖和爆破震动,确保闸槽直立墙和高边坡的稳定。本文阐述了船闸闸槽开挖的爆破方案及施工方法,重点论述了影响爆破效果的诸因素及对策;并以全过程大量监测数据表明,在距爆区10m处质点振速控制在10cm/s以下,岩壁面成型较好,边坡超挖控制在20cm以内,残留的半孔率80%以上,闸槽开挖爆破施工质量优良。

三峡船闸是三峡枢纽工程中任务最艰巨、最富挑战性的项目之一,是武警水电部队在三峡承建的主要施工项目。船闸施工技术难题的研究和解决,促进了水电施工技术的发展,特别是在高强度土石方开挖、深槽直立边坡成型开挖、陡高岩体边坡加固、薄壁衬砌墙钢筋混凝土浇筑、特大型高精度人字门安装等施工技术方面,取得了突破性的新发展。

主要介绍了三峡永久船闸地下输水系统工程中,结构衬砌混凝土的缺陷成因和主要修补方法。

三峡永久船闸地下输水系统混凝土缺陷处理 陈石春,刘文,杨瑞莲 (中国水利水电第十四工程局有限公司曲靖分公司,云南曲靖655000) 摘要:主要介绍了三峡永久船闸地下输水系统工程中,结构衬砌混凝土的缺陷成因和主要修补方法。 关键词:地下输水系统;结构混凝土;缺陷处理 中图分类号:tv554文献标识码:b文章编号:1006-3951(2009)增刊-0059-03 1概述 三峡工程永久船闸地下输水系统工程,结构体 型复杂,混凝土工程量大,过流面技术标准高,难度 大,工期紧。施工中受诸多因素影响,难免会产生一 定的混凝土缺陷,针对混凝土施工过程中常见的蜂 窝、麻面、凸凹错台、外形走样、表面磨损、空蚀(亦称 气蚀)坑洞、露筋等混凝土施工缺陷问题,必须采取 切实可行的修补处理措施,以确保混凝土工程的

三峡永久船闸下游泄水箱涵位于基础强约束区,底板的允许最高温度为26℃,设计建议5~9月份不施工,但为满足控制性工期要求,夏季浇筑箱涵混凝土已不可避免。为达到满足箱涵混凝土浇筑允许的最高温度,必须采取切实有效的温控措施。主要介绍了通过采用优化施工配合比、预冷混凝土、初期通水冷却、及时覆盖保温被和流水养护等温控措施,对混凝土施工的全过程进行控制,现场温控取得了一定的效果,破堰进水验收前现场检查未出现裂缝。

三峡船闸正式实施五级运行

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针对三峡船闸混凝土结构复杂、施工工序繁多、技术要求高、质量要求严等特点,在施工中对模板、温控、混凝土浇筑等重点技术进行了认真研究,引进、研制和推广应用了许多新材料、新技术、新工艺,为解决三峡船闸混凝土施工的技术难题起到了关键作用,也为今后的类似工程施工提供了宝贵经验.

三峡永久船闸是目前世界上最大的通航建筑物,地下输水系统隧洞体形结构复杂,工程量浩大,施工质量要求高。承担此工程的三联总公司以全新的运营模式,科学化的管理圆满完成了工程建设,取得了良好的社会及经济效益。

结合工程概况,介绍了上闸首结构的特点,阐述了上闸首左边墩输水廊道的施工情况,并对混凝土浇筑拆模后出现的裂纹情况、原因以及控制措施进行了分析论述,最后总结出预防大体积混凝土产生裂纹的措施,以供类似工程参考。

三峡船闸混凝土结构复杂,技术要求高,施工难度大,混凝土垂直运输布置困难,特别是闸室薄壁衬砌墙浇筑方案复杂,同时闸室混凝土基本为强约束区和约束区,温控防裂要求高;闸首超大人字门安装吨位大,技术难度大、精度要求高。武警水电部队在施工中精心设计、精心施工,混凝土浇筑通过优化门塔机布置,采用了闸室衬砌墙单侧滑模和滑框倒模技术,以及综合温控防裂技术,并取得成功,人字门安装采取测量控制优化、安装位置优化,以及制定合理的吊装和焊接技术方案,确保了安装质量和进度。

针对三峡永久船闸输水系统南坡竖井数量多、体形复杂、施工条件差、干扰大、交通困难、工期紧等特点,施工中采用了三种非常规混凝土模板(滑框翻模、自升式筒模、悬臂模板),对它们的构造及施工注意事项进行了论述,并比较它们的优缺点。

针对船闸闸室衬砌墙的高直立、薄壁、仓内结构复杂、工序交叉作业干扰大、工期紧且“观瞻性”质量要求高、安全隐患多等特点,成功研制并实施了“单侧分离式滑模”和“单侧滑框倒模”施工技术。实践证明,它具有速度快、安全性好、能保证混凝土“内实外光”等优点,填补了国内单侧滑模技术空白,均获得了国家新型实用专利。

本试验是国内水电站中首次对闸门的起闭过程进行的动态模拟试验。本试验首次提出了工业三坐标测量系统以监测闸门在起闭过程中的综合状况，所涉及的检测项目为传统的水工金属结构检测方法不能或易进行直接测量的项目。

针对三峡船闸五闸室泄水运行中存在的问题,通过数模计算分析和原型调试研究,在维持现有运行方式大体不变的条件下,采用实时监测到的箱涵出口与下游引航道水位差,确定与之相适应的动水关阀小开度控制阀门运行的方法,较好地解决了六闸首阀门枯水期不能正常关至小开度从而造成闸室超泄偏大和汛期枢纽下泄流量较大时人字门不能按程序正常开启的问题,给出了适应于不同下泄流量下的六闸首阀门动水关闭参数,可保证在通航流量范围内,五闸室泄水时均无须动用辅阀,提高了通航效率。

分析了三峡船闸输水系统阀门井段的阀门井、主廊道等孔口结构，在内水和外水压力作用下的实验研究成果。实验证明，内水压下阀门井部分的应力较大；而在外水压下，阀门井部分的边墙应力更大。并指出，若是高边坡一侧的单输水系统方案，则输水廊道墙在外水压下的应力，将可能达到严重的程度。

“双掺”技术已在水工混凝土中普遍应用，但在过水建筑物混土中较少采用。通过三峡工程永久闸地下输水系统混凝土配合比试验研究，讨论混凝土配合比中粉煤灰，高效减水剂、引水剂联掺对地下工程衬砌混凝土的改性作用，提出在控制水灰比和粉煤灰掺量的情况下，“双掺”技术对水工隧洞混凝土衬砌工程也具有良好的技术经济效益。