大国重器白鹤滩水电站一期直埋工艺介绍

大国重器白鹤滩水电站一期直埋工艺介绍

罗健，黄礼，张龙川，陶胜

中国水利水电第八工程局有限公司 湖南 长沙 410004

摘要：白鹤滩水电站在保障下闸蓄水的节点前提下，门槽安装采用一期直埋技术。一期直埋在之前水电站项目已经尝试应用但是实效不理想。本项目优化了施工工艺，革新了质量控制体系，完善了门槽安装的检测手段，实现了大坝门槽优质、快速、安全施工，值得在后续工程中推广实施。

关键词：白鹤滩；门槽安装；一期直埋；尺寸控制

1. 前言

白鹤滩水电站为世界在建最大的水电枢纽工程，坝高289m，坝体布置有6个导流底孔和7个泄洪深孔，深孔均为倾斜式门槽，安装高度最大达120m。采用一期直埋。之前国内也有其它项目尝试采用一期施工的先例，但由于安装精度限制，实际安装效果不佳从而未能实现大规模推广。白鹤滩水电站通过从技术理论、施工准备、台车研发、施工工艺、质量控制、检测措施创新等手段，逐步完善并形成了一套成熟的门槽一期直埋工艺，在实际应用中取得了较好的成效。

2. 技术理论

一期直埋主要技术理论是：在门槽内布置一套台车，台车作为门槽安装的施工、测量、验收以及辅助加固平台。同时门槽台车上设置液压提升装置，可自主随混凝土上升，实现悬挂固定和自主爬升，从而达到门槽安装和混凝土浇筑上升同步进行的目的。在安装过程中和混凝土浇筑阶段，将传统的门槽尺寸控制检测手段和全站仪实时辅助监测相结合，进而确保门槽的相对尺寸和绝对安装位置，解决了以往一期直埋安装精度控制难点问题。

3. 施工准备

根据台车尺寸和浇筑实况合理确定分节长度，有序规范运输，根据现场实际合理设计云车结构。

3.1门槽分节：结合仓面分层和台车高度，按照每节安装后高出仓面或者台车50cm为宜。

3.2台车设计：白鹤滩水电站门槽有多种形式，以深孔事故门倾斜门槽为例，门槽台车是自带调整装置的钢桁架悬臂结构，主要由立柱框、导轨、挂座、大梁、顶墙撑、导向轮、液压提升机构等组成。根据门槽型式和空间尺寸，台车合理布置结构尺寸，以便于门槽安装施工与测量为原则，满足门槽加固、操作平台、混凝土模板支撑、自主爬升与悬挂等功能。

4. 门槽一期直埋施工工艺

4.1底槛安装

预埋槽钢→混凝土浇筑→托架制作→底槛安装→验收移交→混凝土浇筑→过程监测与浇筑后复测。

底槛安装与钢衬安装同步进行，底槛部分混凝土只浇筑至与底槛平齐。在底槛浇注的前一仓预埋[10槽钢，确保混凝土收仓后槽钢埋入深度500mm且槽钢外露部分不低于300mm。

4.2首节门槽主轨安装

底槛浇筑完成后，以浇筑后底槛上的实际门槽中心线及孔口中心线划出两侧的主、反轨安装线，作为主、反轨底部安装基准。

4.2.1首节主轨利用倾斜角度关系算出水平方向偏差，在底槛面上划出偏差线，然后在主轨顶部悬挂重线锤吊水平偏差线的方式测量主轨倾斜角。

4.2.2轨道平面度通过上、下口拉0.3mm钢琴线来控制，保证平面度在2mm之内。

4.2.3两根主轨之间拉棉线检测主轨工作面是否扭曲，控制扭曲度在1mm之内。通过拉尺寸来控制主轨之间间距，间距只能是正偏差。

4.2.4首节主轨无法利用云车加固，利用之前的混凝土预埋槽钢做斜撑加固。

4.3台车安装

在首节主轨安装完成后，进行台车安装。台车提前拼装成整体，利用揽机吊装入仓。首仓依靠外部焊接固定。在底槛浇筑振捣孔提前预埋埋件，利用埋件对门槽台车进行加固。左右两侧混凝土里提前预埋埋件工字钢或者插筋，首仓利用预埋件对云车打斜撑强化加固。

4.4首节反轨安装

在主轨和云车安装加固完成后，在将反轨吊装入仓安装。

4.4.1以安装完成后的首节主轨为基准调整，主、反轨尺寸调整按正偏差控制。

4.4.2轨道平面度通过主轨、反轨拉通线来校核，底部通过安装基准线，上部拉通线控制。节间部位错台利用钢板尺控制在1mm之内，通过拉对角线确保轨道共面。

4.4.3首仓主、反轨调整完成后，将台车顶撑螺杆与门槽主反轨顶紧结合，首仓门槽还需要利用提前预埋埋件和型钢外部进行加固。

4.5台车爬锥预埋

云车后续的提升和固定要在首仓进行爬锥预埋。在两侧模板上放出爬锥孔的位置样点，检查云车与爬锥座孔之间的实际距离。既要控制爬锥孔的绝对位置尺寸，又要确保爬锥孔之间的相对尺寸，用点焊方式将爬锥固定牢靠。

4.6整体验收移交

整体验收包括门槽以及台车爬锥尺寸和加固验收。首节门槽验收，须精确控制尺寸，后续的门槽安装都是在首节门槽的基础上进行。

4.6.1利用传统的检测工具卷尺、钢板尺、线锤、钢琴线等，对门槽的相对尺寸进行检查，确保后续闸门能顺利下落无卡组。利用全站仪对门槽的绝对位置进行检查，确保与设计的绝对位置偏差在可控范围之内。

4.6.2检查台车与门槽之间的顶撑螺杆贴切密合，首仓外部支撑型钢加固牢靠，台车爬锥与模板点焊牢固。

4.7混凝土浇筑

（1）浇筑前在主轨水封座板面抹黄油贴报纸，避免其受到污染。

（2）在混凝土浇筑过程中安排专人实时监测门槽是否出现位移。

（3）门槽部位混凝土浇筑搭设溜槽，防止缆机吊罐碰撞门槽台车和上下游的门槽加固支撑，振捣期间同样注意以上事项。

4.8台车爬升与固定

4.8.1安装爬锥挂座：门槽台车两侧面共设六套挂座，分上下三层平行对称布置，挂座安装在台车导轨上，与预埋爬锥利用螺杆固定，并设有防坠卡板。

4.8.2安装液压提升系统：每套门槽台车共配置四个液压泵站。液压提升系统布置在门槽台车两侧，门槽台车采用液压系统，以爬锥为依托，经导轨提升。

4.8.3台车提升：

（1）首次台车提升需利用揽机起吊台车，将台车挂座与爬锥孔对位并穿螺栓固定，装好防坠卡板。

（2）后续混凝土顶面浇筑至9m高后，进行门槽台车提升，台车一次提升6m。提升前，解除台车与门槽之间加固点，确定台车处于自由状态。

（3）台车解除约束后，开启联动操作方式，将台车整体提升100mm，停留20～30分钟进行检查或局部调整，排除安全隐患后，继续提升。架体爬升6米，爬升合适高度时拆除最下面一层挂座（4套），插入承重插销固定导轨。

4.9后续门槽安装

后续主、反轨道跟随土建进度逐仓安装，后续门槽安装始终以首节主轨、反轨为基准，因门槽为分节进行安装，单节安装会造成累计误差。

4.9.1质量控制

将传统检测手段与全钻仪测量相结合。对于门槽安装尺寸控制延续传统的检测手段（钢板尺、线锤、钢琴线、卷尺等）控制门槽之间的相对尺寸，确保闸门顺利下落无卡阻。同时，每浇注两仓利用全钻仪测量门槽实际位置，确保门槽的绝对位置与设计偏差的可控在可控范围内。

4.9.2加固手段

因为门槽为倾斜式门槽，利用台车自身顶撑加固和外部预埋型钢打斜撑外力辅助相结合，将台车和门槽加固成一个联合受力体系。台车自身预埋爬锥受力和外部型钢支撑受力合二为一，确保整体加固牢靠不发生位移。

4.9.3全程监测

在混凝土浇筑全过程，对门槽实时监测，每隔2h检查门槽尺寸。

5. 门槽一期直埋应用效果

本工艺已在白鹤滩水电站特高拱坝门槽施工中成功实施，目前，白鹤滩大坝导流底孔、泄洪深孔进口平板门槽均顺利完成试槽。经过不断的实践摸索与完善，形成了一套完整的平板门槽一期直埋安装工艺，包括不同形式的平板门槽轨道分节与安装方法，与混凝土配合间隙施工互不干扰达到主体结构同步上升目的，保障下闸蓄水的节点要求，并且门槽安装质量超过国标要求，革新了门槽一期直埋质量控制体系，完善了门槽安装与过程把控的检测手段，实现了大坝门槽优质、快速、安全施工，值得在后续工程中推广实施。

参考文献：

［1］林东升，甄金龙，浅谈门槽一次成型施工技术［J］，四川水利发电，2018(s1).

［2］邓朝，彭作为，门槽埋件一期安装技术在乌冬德的应用［J］，水电与新能源，2016（3）.

［3］金怀锋，乌冬德水电站右岸导流隧洞闸门门槽快速施工技术［J］，中国水能及电气化，2016（12）.