1 实际工程概述

锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河湾上，是雅砻江干流上的重要梯级电站。其上游紧接具有年调节水库的龙头梯级锦屏一级水电站，下游依次为官地、二滩和桐子林水电站，工程属大（1）型工程，工程等别为一等，永久性主要建筑物按1级设计，永久性次要建筑物按3级设计，导流建筑物按4级设计。首部拦河闸坝位于雅砻江锦屏大河弯西端的猫猫滩，距上游锦屏一级水电站约7.5Km。拦河闸坝主要由泄洪闸和两岸重力式挡水坝段组成，全长165m。其中，泄洪闸段长100m，闸室上游设长30m的铺盖，闸下设60m长的护坦，护坦末端设100m长的块石海漫进行消能防冲。地震设计烈度按Ⅷ度设防。泄洪闸共5孔，每孔净宽13.0m，堰顶高程1626.0m，闸顶高程1654.0m。生态流量泄放洞由位于右岸山体内的施工导流洞改建而成。拦河闸坝施工期采用枯水期断流围堰、隧洞导流方式。水库正常蓄水位EL.1646.00m、死水位EL.1640.00m，日调节库容为496万m³，正常蓄水位相应库容为1401万m³。2012年12月31日，锦屏二级水电站拦河闸坝验收后投入运行。2022年11月开展了拦河闸坝下游水下检查，其发现海漫原混凝土四面体堆积、形成较大冲坑、护坦混凝土冲刷形成凹坑、孔洞、冲蚀坑槽、粗骨料外露等缺陷。已有的缺陷经判定对拦河闸坝下游安全运行产生一定程度的影响。经锦屏水力发电厂研究决定，计划开展拦河闸坝下游海漫检修工作^[1]。

2 检修范围及总体要求

锦屏二级水电站拦河闸坝下游海漫处理范围及总体要求如下：

（1）3#闸海漫闸下K0+107.0～K0+151.0段冲坑，先用块石或下游堆积的原混凝土四面体预制块回填至高程1619.0m 附近，再用C25自密实混凝土填充空隙并硬化，最后用C25混凝土四面体预制块回填。

（2）1#～2#、4#～5#闸海漫闸下K0+107.0～K0+127.0段，先用块石或下游堆积的原混凝土四面体预制块回填至高程1621.0m附近，再用C25自密实混凝土填充空隙并硬化，预制块顶面应稍高于回填混凝土面，最后用C25混凝土四面体预制块回填。

（3）护坦钢筋混凝土表面局部凹坑、孔洞、冲蚀坑槽、粗骨料外露区等缺陷，采用环氧砂浆修补，再涂刮环氧胶泥。

（4）护坦混凝土冲刷深度在0.1cm～0.5cm的凹坑、孔洞宜选用环氧胶泥进行修补，深度在0.5cm以上的凹坑、孔洞宜选用环氧砂浆进行修补。对于深度在 2cm 以上的凹坑、孔洞，在采用环氧砂浆修补前，应先刷一薄层环氧基液，用手触摸有显著的拉丝现象时（约 30min）再填补环氧砂浆，应分层涂抹，每层厚度为1.0cm～1.5cm^[2]。在采用环氧砂浆修补后，表层分层涂抹环氧胶泥2道，下一道和上一道涂刷方向应垂直，涂刷范围扩展至修补四周外各20cm。

（5）2 #～4 #闸使用较为频繁，且冲蚀破坏范围较大，对这三个闸室及对应的护坦底板进行整体修补。

（6）混凝土预制块采用棱长为 3.3m 的正四面体，每6个混凝土四面体通过3股φ25钢丝绳串联。

3 检修施工

3.1下江便道填筑

在拦河闸坝下游填筑施工便道和临时挡水围堰，为护坦和海漫检修提供干地施工环境。为将下游出口高程下降至岸边水面高程施工，修筑“之”字形临时便道，便道为土石方填筑，沿左岸护岸向上游填筑至围堰修筑起点。供人员、车辆通行。

3.2围堰填筑

为方便二级闸坝下游海漫区域检修，在闸坝下游K0+311处填筑土石围堰，在围堰右端填筑导流围堰，用以阻挡生态流量洞出口水流对主体围堰的冲刷，从围堰左端区域向上游填筑施工便道（如图1所示），方便后续四面体运输和抛填。

图1闸坝下游围堰、临时便道示意图

3.2.1围堰填筑方案综述

按下泄流量（生态流量洞）400m³/s，下游河道（闸）下0+311处水位EL.1631m实际情况进行围堰设计，流量500m³/s时不漫堰顶。填筑围堰位置位于（闸）下0+311m处。首先填筑围堰至EL.1630m高程时，开始施工防渗作业，在围堰中间部位挖槽，铺设防水布2层，回填黏土，作为围堰防渗措施。再填筑围堰至堰顶EL.1631.5m，重复防渗作业方式，在围堰中间部位挖槽，铺设防水布2层，回填黏土，与下层防水层连接，形成整体防渗层。防渗施工完成后，在上部填筑砂石料至EL.1632.0m，压实整平后完成围堰填筑工作。对于可能出现的渗水问题，预备袋装砂砾石进行抛填堵漏。

3.2.2围堰的结构形式

根据围堰的使用时段、运行要求，结合现场情况及地质条件，选择土石围堰方案，能充分利用当地材料，施工技术成熟，技术指标优等特点。围堰采用土工膜、粘土作为防渗。围堰主体以土石填料为主。围堰中间开挖沟槽并回填粘土形成防渗体，沟槽分成布置两层500g/㎡的土工膜。

3.2.3围堰填筑的具体方法

根据锦屏水电站多年运行经验，枯水期生态流量泄放约为100m³/s，下游河道闸下0+311处水位约为EL.1628.2m，河床高程约为EL.1626.5m，水深约为1.7m。实际围堰施工时，为达到泄放流量500m³/s不漫堰顶这一技术目标，堰顶高程按EL.1632m控制（高于常态水位约4m）。根据交通需要，围堰顶部宽9m，围堰两侧坡比为1:1.5，并预备袋装沙砾石50m³，以防止来水流量突然增大造成漫顶的危险。围堰的结构型式如图2所示。

图2  海漫下游0+311处围堰断面图

（1）填筑主体围堰：主体土石围堰填筑至EL.1630.0m。

（2）防渗施工：沟槽开挖底部高程EL.1625.0m、宽1.5m，顶部高程EL.1630.0m、宽8.0m；铺设两层防水土工膜，第一层土工膜沿下游侧壁铺设至沟槽底板，回填黏土1.5m厚，再铺设一层防水土工膜。土工膜外露5m，与上层土工膜做好搭接，提高防渗效果。土工膜铺设完成后，回填黏土至EL.1630.0m。

（3）填筑主体围堰：主体土石围堰填筑至EL.1631.5m。

（4）防渗施工：沟槽开挖底部EL.1630.0m、宽1.5m，顶部EL.1631.5m、宽4.0m；铺设两层防水土工膜，第一层土工膜沿下游侧侧壁铺设至沟槽底板，与原来预留土工膜搭接，回填黏土1.5m厚，再铺设一层防水土工膜。土工膜外露2m，铺设到黏土顶面，提高防渗效果。土工膜铺设完成后，回填黏土至EL.1631.5m。

（5）填筑主体围堰：黏土回填完成后，继续填筑主体围堰，厚度0.5m，顶面宽度9.0m。

（6）土工膜铺设的方法：土工膜下端捆绑装满沙的Φ48钢管（管头用木块进行封口），预留计算长度土工膜并卷紧，顺下游侧侧壁滑下，用6m钢管两侧插入撑展，挖掘机缓慢回填黏土并压实。

3.3施工供电布置

施工用电取自闸坝35KV护坦检修配电室、二级闸坝400V配电室。施工用电根据负荷选用合适电缆，由专业电工自箱变或配电箱内接取设置一级配电柜，根据现场情况确定二级配电柜数量。施工用电电缆铺设规范，确保无漏电，所有配电柜均设置漏电保护器^[3]。满足闸坝下游海漫检修施工用电需求。

3.4抽排水施工

使用4台55kw离心泵固定在自制浮船两侧（左右各两台），用于海漫基坑抽排水，浮船上部焊接桁架，桁架上固定滑轮，用于控制水泵的升降，防止水泵触底。浮箱左右两侧固定的4台离心泵排水管采用φ300钢管，单侧两根排水管在浮箱下游位置焊接汇入一根φ400钢管，穿过围堰预埋φ600HDPE双壁波纹管，将抽水排入下游河道。另外4台45kw潜水泵布置在右岸围堰上游水深较深位置，开挖集水坑，将水泵布置在坑内，排水管使用φ150钢管，两根排水管焊接汇入一根φ200钢管，穿围堰预埋φ300HDPE双壁波纹管，将抽水排入下游河道。抽水水泵布置如图3所示。

图3抽水水泵布置示意图

3.4.1水泵安装

浮船全部吊运至水面后，首先吊下两台55kw水泵，用钢丝绳将水泵绑扎牢固，采用倒链将水泵挂在浮船的对角，再收紧倒链直至水泵挂在浮船桁架并固定在滑轮上。用同样方法固定其它2台水泵连接浮船上就位安装。在右岸围堰上游水深较深位置，开挖集水坑，安装4台45kw潜水泵并用同样方式连接排水管。

3.4.2排水管安装

排水管使用φ300～φ400变径钢管，使用法兰盘连接。水泵及浮船抽水的位置根据安装条件尽量靠近围堰的上游侧，先将6mφ300钢管安装在水泵上，再通过法兰将同侧2台水泵钢管并排连接在φ400钢管上，依次连接直至穿过围堰预埋的波纹管到下游河道，并在临近水泵的钢管上安装逆止阀。将泵管、逆止阀、水泵连接牢固，反复检查确认牢固后，通过操作滑轮使水泵入水后即可开始抽水作业^[4]。在右岸围堰上游安装4台45kw潜水泵并连接排水管穿过围堰预埋的波纹管直通围堰下游河道，检查确认连接牢固后，即可开始抽水作业。另外在围堰上放置2台37kw水泵及相应水带，作为备用。

3.5海漫区域冲坑修复

3.5.1施工便道

海漫区域施工便道呈“T”形，从下游围堰中间部位堰顶至上游海漫冲坑区边沿填筑一条长200m、路面宽6m，平均高度2.5m的施工临时道路，作为抛填施工车辆的进出道路。抛投吊装道路：沿冲坑边缘横向铺筑一条吊装道路，道路连接海漫两侧挡墙，顶面宽10m，底面宽13m，均高1.5m。必须满足70T吊车抛填需求。

3.5.2四面体预制

根据设计要求制作φ28圆钢钢筋预埋件，预埋件呈钩状“几”字形，预埋件的长度及弯钩尺寸见设计图纸；预埋件底部弯钩位置设置两道长度0.6m、φ28圆钢横向钢筋，使用木方将吊环支撑起来高出模板面15cm并固定。预制块为四面体模板，底面棱长3.3m，顶面棱长1.0m，采用C25混凝土浇筑。

3.5.3堆积混凝土四面体回填

海漫下游位置冲刷堆积形成浅滩，抽水施工完成后，铺设海漫便道，使用挖掘机、吊车对浅滩位置堆积四面体回填到3#闸海漫段冲坑，重复利用。

3.5.4四面体抛填及混凝土回填

现场采用平板车运输四面体块至抛填处，然后用70t汽车吊抛填的方式。抛填预制块应摆放整齐，尽量减小相互之间的距离。抛填应按由近到远的顺序进行，先抛填吊车车身旁边的冲坑，然后挖机铺筑抛填后区域的道路，吊车移位继续抛填远方冲坑区域。抛填后的预制块应采用φ25钢丝绳可靠串联（一般情况下按6个一串，串与串之间再串联）。另外，拟在现场配备一辆挖掘机用于吊车抛填施工便道的铺设，临时场地的整平及路面修整。吊装完成后，使用C25自密实混凝土对混凝土四面体之间孔隙填充并硬化，再使用预制的混凝土四面体回填面层。

3.6缺陷修复的标准

3.6.1材料、设备运输

海漫区域进行四面体抛填、自密实混凝土浇筑，无法将缺陷处理材料、设备运至护坦。因此，施工所需设备、材料进出工作面均使用汽车吊由二级闸坝坝顶吊运至护坦。

3.6.2表面磨蚀修复

表面修复主要针对粗骨料出露、蜂窝和麻面等表面磨蚀。修复材料使用环氧胶泥，较厚部位使用环氧砂浆。对修补部位混凝土表面必须清洁、干燥，在涂刷环氧砂浆前应先刷一薄层环氧基液，用手触摸有显著的拉丝现象时（约30min）再填补环氧胶泥或环氧砂浆。当修补厚度较大时，应分层涂抹，每层厚度为0.5cm。

3.6.3对于冲蚀深度2cm冲蚀磨损区域的处理

先用环氧砂浆分层回填冲坑，每层厚度为 1.0cm～1.5cm。在采用环氧砂浆修补后，表层分层涂抹环氧胶泥2道，下一道和上一道涂刷方向应垂直，涂刷范围扩展至修补四周外各 20cm。

3.6.4对于冲蚀深度0.5以上冲蚀磨损区域的处理

在磨损区域涂抹环氧砂浆。

3.6.5对于冲蚀深度0.1～0.5cm冲蚀磨损区域的处理

在磨损区域涂抹环氧胶泥。

3.6.6冲蚀坑、槽及钢筋露头

（1）对于闸室及护坦底板冲蚀坑槽，按照确定的修补范围先进行必要的凿除或切割，深度以超过冲蚀坑槽底部1.0cm～1.5cm控制，且不少于2cm，凿坑边缘应凿成直立面，平面形状应是一个四边形或多边形。修补材料采用环氧砂浆，在修补前，基面应先刷一薄层环氧基液，用手触摸有显著的拉丝现象时（约 30min）再填补。填补应分层涂抹，每层厚度为1.0cm～1.5cm。考虑到粗骨料外露区平整度相对较差，在冲蚀坑槽修补完成后，在表层分层涂抹环氧胶泥2道，下一道和上一道涂刷方向应垂直。环氧胶泥采用分条间隔施工，单条宽度宜按照2m控制，搭接接头宽度不小于20cm。其主要施工工序见图4、图5：

图4 环氧砂浆施工工序

图5 环氧胶泥施工工序

（2）针对钢筋露头

应对周边混凝土凿除，深度至混凝土表面以下50mm，切割钢筋后，应冲洗干净，应采用环氧砂浆分层进行修补，修补时应注意避免形成内部空洞。

3.6.7混凝土结构缝

局部护坦底板结构缝填充的浸沥青木板被冲走，缝宽较大，对该部分结构缝采用环氧砂浆进行封缝。先对结构缝进行清理，清除缝内杂物，注意保护好止水。缝内用碘钨灯烤干或电吹风吹干后用毛刷均匀地涂抹一层环氧基液，尽可能做到薄而均匀、不流淌、不漏刷。环氧基液涂刷完毕30min后进行环氧砂浆嵌填。环氧砂浆回填完且对混凝土表面打磨后，在表层分层涂抹环氧胶泥2道，下一道和上一道涂刷方向应垂直，涂刷范围为结构缝两侧及端部以外各20cm。修复完成后采用切割机沿结构缝中部切穿回填砂浆，注意不要损伤止水。

3.7主要检修材料性能表

（1）NE-Ⅱ型环氧砂浆

NE-Ⅱ型环氧砂浆是以改性环氧树脂、新型固化剂及其特种添加料等为基料而制成的高强度、抗冲蚀耐磨损的新型修补材料，具有性能优良、与混凝土的匹配性能良好、施工简便快捷、无毒无污染等特性。抗冲磨强度高，是C50硅粉混凝土的2.5倍^[5]。产品主要由环氧值较高的改性环氧树脂配合钢砂、矿粉、石英等多种无机粉体物质经高温复合反应形成的一种胶状体和改性固化剂两个组分，按一定比例复合配置而成的新型材料。环氧砂浆NE-Ⅱ施工配比为A组分：B组分=15:1，其主要性能指标如表1。

表1  NE-Ⅱ型环氧砂浆主要性能参数表

4 结语

总之，锦屏二级水电站拦河闸坝下游海漫检修施工为后续检修施工提供了指导和标准，对场地布置、施工组织、时间安排等方面进行科学、合理地部署，为施工均衡性和连续性提供参考方案，作为拦河闸坝下游海漫检修项目施工质量管理的指南。明确了总体目标和工作思路、施工方法和保障措施、技术标准和质量要点、施工顺序和工艺流程等，为施工资源投入、施工准备、材料采购及协调提供了指导。经过检修工作的具体实施，验证本次检修施工是符合拦河闸坝下游海漫检修实际施工条件和环境要求的，是正确的。检修施工为拦河闸坝下游海漫检修施工质量、安全和进度及施工现场、过程的监督等各方面提供了有力的保障。

参考文献：

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[3]贾小明.浅谈水电站坝体防洪闸门防腐施工安全管理实践[J]. 水电站机电技术，2020，43(11)：211-212.

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