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摘要:介绍三峡地下电站3#支洞封堵施工技术，针对施工部位狭小，预留廊道封堵施工难度大，后期模板拆除难度大，成本控制难度大，施工工期紧，施工风险高等特点，通过合理设计施工措施，优化廊道封堵方案等措施，确保了支洞封堵施工按计划顺利完成，该部位施工有两大优点：一是端退法施工，由内向外有序退着施工，各工序之间必须衔接紧密；二是采用了免拆钢模板，浇筑完成后模板不拆除，作为过流面的一部分，能满足高速流水冲刷的要求。
关键词:三峡地下电站；施工支洞；端退法；廊道；封堵；免拆钢模板；混凝土浇筑
1、概述
三峡地下电站引水隧洞共6条，采用一机一洞布置。引水隧洞为圆形断面，每条引水隧洞水平投影长度231m，流道长度298.64m（含预建段），包括上平段、上弯段、斜井段、下弯段、下平段。引水隧洞为混凝土衬砌结构，过流面要求平整光洁，平顺光滑，混凝土体型、外观质量均要求高，属高速流水区，3＃施工支洞布置在引水上弯段与上平段之间，贯穿整个引水系统，前期作为引水系统施工的主要通道，其断面为城门洞形，尺寸为15.5×10m。随着三峡地下电站引水洞上平第3段混凝土开始施工，3#施工支洞需跟进封堵回填。封堵混凝土共分为6段施工，为确保3#施工支洞回填灌浆质量以及上平段施工材料能够顺利运送和拆除，在3#施工支洞及上平第3段左侧预留有1处廊道口（注：回填灌浆廊道），廊道贯穿整个引水系统，廊道为城门洞型，尺寸2.5×2.5m。每段封堵砼施工后，混凝土龄期达7天后进行回填灌浆施工，灌浆廊道须跟进回填封堵，该部位采用免拆钢模板，混凝土浇筑完成后模板不拆除，钢面板当作引水隧洞过流面一部分，能经受高速水流冲刷，能确保电站安全顺利运行。
2、支洞封堵施工
2.1施工程序
3＃施工支洞总体封堵顺序为由内向外进行，即引水洞上平段6#～5#洞岩塞段→5#～4#洞岩塞段→4#～3#洞岩塞段→3#～2#洞岩塞段→2#～1#洞岩塞段→1#洞左侧至3#施工支洞口，为加快引水系统施工进度，简化施工程序，确保三峡地下电站地下厂房机组按时充水调试，满足发电要求，廊道封堵采取“端退法”施工，保证灌浆廊道及时封堵，使先施工完成的洞段尽早达到充水条件。
每段支洞封堵混凝土浇筑完成7d后，即可进行顶部回填灌浆施工，同时进行下一段支洞封堵施工，待顶部回填灌浆施工完成后，灌浆廊道跟进回填封堵，廊道混凝土7d龄期后进行廊道顶板回填灌浆。
封堵混凝土施工程序：基础清理→基岩检查→老混凝土面凿毛→模板施工→预埋件埋设（止水、灌浆管路等）→冲洗→仓面验收→支洞封堵混凝土浇筑→顶部回填灌浆→灌浆廊道内壁凿毛→灌浆廊道封堵混凝土浇筑→廊道顶板回填灌浆→质量检查验收。
2.2施工分块及分层
按照设计文件要求，每段支洞封堵混凝土分为上、下游两块进行施工，每块混凝土分为两层浇筑，第1层浇筑高度为4.5m，第2层浇筑高度为5.5m，分块及分层情况具体见图1。
2.3施工方法
（1）基础清理及缝面处理
支洞封堵前，凿除封堵段混凝土路面，清除洞内泥、碎石、墙壁松动和软化的岩块及喷砼表面浮渣、乳皮等杂物，并冲洗干净。若发现有集中漏水、渗水现象，应对具体出水点作好记录，并及时进行引排或其他处理措施。水平施工缝面采用高压冲毛枪冲毛成毛面，每段间施工缝也需处理成毛面，并冲洗干净。封堵混凝土与引水洞衬砌混凝土两者接触部位，后浇块混凝土浇筑前应对先浇块混凝土作凿毛处理。
（2）模板施工
3#施工支洞、灌浆廊道封堵均采用组合钢模板辅以木模补缝施工，采用φ10拉条内拉、内撑固定，必要时设置反拉，拉条间排距70×75cm。
灌浆廊道顶拱模板采用钢骨架支撑，钢骨架采用φ48×3.5钢管焊接形成，钢骨架布置间距为50cm，钢骨架之间采用3根φ48钢管横向连接固定。钢骨架底部采用φ48×3.5钢管排架支撑，排架与钢骨架上下对称布设，间距为50cm，排架每隔1.5m布设一道剪刀撑，排架搭设、钢骨架必须均满足规范要求。当灌浆廊道封堵混凝土施工完成后，内侧封头模板为免拆钢模板不拆除，外侧的封头模板拆除后进行其他部位施工。
（3）施工操作排架施工
为方便混凝土浇筑、侧壁面处理以及预埋管道施工，在洞内搭设施工操作排架，排架采用1.5″钢管或Φ28钢筋搭设，排架纵距1.5～1.8m，横距1.8m，步距2m，钢管紧贴支洞两侧壁，并设置剪刀撑，操作排架的钢管浇筑到混凝土中去，不在重复使用。
（4）灌浆管路施工
回填灌浆管路共预埋3套，施工支洞上、下游块封堵混凝土顶拱处布置2套双进双回灌浆系统，灌浆廊道顶拱处布置1套单进单回灌浆灌浆系统。进、回浆主管均采用φ32钢管，灌浆支管为φ25钢管；出浆盒沿洞顶两侧，中心间距2m。灌浆管路距孔顶20cm，采用φ12锚杆或膨胀螺栓固定。在灌浆段顶拱高位布置2根φ48排气管。支洞封堵混凝土施工时，封堵混凝土灌浆系统的灌浆管引至灌浆管廊道内施工；灌浆廊道封堵时，灌浆系统灌浆管引至仓外上平段右侧，进行回填灌浆施工。施工支洞封堵体下游块部分混凝土，已随上弯段钢模台车混凝土跟进封堵，仓内并未埋设灌浆系统，在后期备仓封堵施工中须埋设灌浆系统。未埋设灌浆系统的封堵体下游块仓位利用上游块灌浆系统灌浆。
（5）止水埋设
根据设计文件要求，每段封堵混凝土仓内共设置4道H651塑料止水，其中有1道已于上平段砼施工中埋设，其余3道需在每仓砼施工前埋设。
（6）混凝土浇筑
根据仓内施工情况，单层封堵混凝土采用平浇法从支洞内侧向外浇筑。泵管布置在仓面中线，一直铺设至仓面顶头。泵管出口接弯管，弯管在洞中心两侧轮流下料，人工将混凝土料堆向下料点两侧赶料并振捣密实，浇筑过程中，泵管跟随仓面混凝土接头逐节拆除，然后再逐节安装。
在进行顶层混凝土浇筑时，预先可在洞顶预埋φ150钢管（作为泵管），利用钢管输送混凝土。当该层混凝土浇筑至距孔顶1.2m时，施工人员撤离仓面，封堵进出口模板，利用预埋的φ150钢管向内输送自密实混凝土，边输送边观察，当混凝土浆液从封头模板顶部溢出后停止泵机供料，浇筑完成。
（7）、温控措施
3＃施工支洞设计允许最高温度，按照招标文件技术条款要求执行。
根据已封堵施工实际和温控效果，4月～10月高温季节封堵砼采用预冷混凝土，出机口温度≤10℃，11月～次年3月自然入仓。
3、灌浆廊道封堵施工
灌浆廊道贯穿整个引水系统，廊道为城门洞型，尺寸2.5×2.5m。每段3#支洞封堵混凝土施工后，进行回填灌浆施工，灌浆廊道须跟进回填封堵。预留灌浆廊道封堵分2层浇筑，第1层先浇筑洞口1.7m高形成先浇筑块，第2层浇筑高度80cm，灌浆廊道封堵后无法进人到引水上平段拆除封头模板，因引水洞混凝土面为高流速区过流面，采取何种方式保证廊道封堵后过流面平整圆滑，又不需进人到引水洞拆除模板，经过方案比选，第2层廊道封头采用钢板作封头模板，混凝土浇筑完成后钢板不拆除，为过流面一部分，钢板与混凝土平齐，浇筑完成后，钢板和混凝土平顺光滑，无错台，满足高速流水冲刷的要求，灌浆廊道第一层备仓和浇筑是常规方法，以下不在介绍，重点介绍灌浆廊道第二层混凝土回填，即采用免拆钢模板施工方法。
（1）施工程序
钢模板（带肋板）厂内加工制作→钢模板运至上平洞施工部位→廊道口1.7m高先浇块砼浇筑→廊道口混凝土面切深1cm宽 3cm槽→1#钢模板试安装就位并临时加固→2#钢模板试安装就位并临时加固→1#、2#钢模板焊接→施工人员进入上平洞检查钢模板与混凝土过流面搭接质量，如有问题进行处理→锚钩、拉条焊接并加固鋼模板→钢模板验收→廊道封堵混凝土封头模板工序施工完成。
（2）钢模板施工
钢模板面板和肋板均采用10mm厚钢板制作，按引水洞断面形状加工成弧形，为便于人工安装及运输，面板分为2块，面板背面设有5cm宽肋板和φ16mm圆钢锚钩，肋板采用1cm厚钢板制作，肋板与面板、锚钩之间焊接，面板、肋板在厂内加工焊接，锚钩在现场拼装焊接。钢板过流面采用超厚浆无溶剂环氧漆，漆膜总厚度不小于800μm，按涂料生产厂提供的涂装工艺涂装，要求漆膜均匀，无气泡、无孔洞及无杂质，不能出现离析现象；钢板与混凝土接触面涂无机改性水泥浆，干膜厚度300～500μm。钢模板所有部件在厂内加工制作成型后运送至底板混凝土上放置，后期廊道封堵施工时采用手拉葫芦将其提至廊道口安装。
钢面板与混凝土面搭接3cm，廊道口混凝土面切深1cm宽 3cm槽， 钢板之间采用焊接，焊缝厚度≥1.5cm，焊接安装过程中采用临时措施加固，利用廊道顶板上的外露拉条，设置吊环，在钢面板上临时焊接φ16钢筋，采用手拉葫芦对钢板进行临时固定保证焊接顺利进行。2块钢面板焊接拼装完成后，钢面板试安装，施工人员进入上平洞内检查钢面板与过流面混凝土搭接质量，如面板与混凝土面搭接不平顺则对需进行处理，如面板与切槽之间有缝隙，采用环氧砂浆进行处理；如面板与混凝土面搭接有错台，需进行打磨处理。过流面检查处理完毕后，施工人员进入廊道内，模板安装就位，采用内拉内撑加固，拉条及锚钩焊接在肋板上，采用双面焊缝，需保证焊接质量。拉条采用φ16圆钢拉条，间排距按40×30cm控制。内支撑采用∠100mm角钢，角钢两端焊接固定，角钢起内拉及内撑双重作用。拉条另端与廊道顶部外露钢筋及地面布设的φ28砂浆锚杆焊接，廊道施工时在廊道底板内预埋锚杆。模板四周与廊道口相接处全部采用环氧胶泥勾缝，以保证混凝土浇筑过程中不漏浆。模板安装完成通过验收后进行混凝土浇筑。
（3）灌浆廊道回填混凝土
灌浆廊道回填混凝土全部采用自密实混凝土，泵机浇筑，搅拌车运输，扩散度55～65cm。考虑到灌浆廊道封堵时与引水洞相接的部分为衬砌结构混凝土R28250#D250S8，灌浆廊道采用R28250#D250S8自密實混凝土回填。廊道属于长条带混凝土浇筑，且截面积较小，浇筑前在仓内埋设3根φ150钢管（作为泵管），作为混凝土主要的输送管道，边输送边观察，当混凝土浆从封头模板顶部溢出后停止泵机供料，， 浇筑完成。
附图说明
下面结合附图和实施对免拆钢模板作进一步说明：
图1是免拆钢模板及使用部位侧视图；
图2是免拆钢模板结构主视图；
图3是中免拆钢模板结构侧视图；
4、结语
目前地下电站3#施工支洞封堵已顺利施工完成，首批机组已充水调试成功并发电，施工进度满足发电工期要求。支洞封堵施工工艺的成功应用为类似工程施工积累了宝贵的经验。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:三峡地下电站；施工支洞；端退法；廊道；封堵；免拆钢模板；混凝土浇筑
1、概述
三峡地下电站引水隧洞共6条，采用一机一洞布置。引水隧洞为圆形断面，每条引水隧洞水平投影长度231m，流道长度298.64m（含预建段），包括上平段、上弯段、斜井段、下弯段、下平段。引水隧洞为混凝土衬砌结构，过流面要求平整光洁，平顺光滑，混凝土体型、外观质量均要求高，属高速流水区，3＃施工支洞布置在引水上弯段与上平段之间，贯穿整个引水系统，前期作为引水系统施工的主要通道，其断面为城门洞形，尺寸为15.5×10m。随着三峡地下电站引水洞上平第3段混凝土开始施工，3#施工支洞需跟进封堵回填。封堵混凝土共分为6段施工，为确保3#施工支洞回填灌浆质量以及上平段施工材料能够顺利运送和拆除，在3#施工支洞及上平第3段左侧预留有1处廊道口（注：回填灌浆廊道），廊道贯穿整个引水系统，廊道为城门洞型，尺寸2.5×2.5m。每段封堵砼施工后，混凝土龄期达7天后进行回填灌浆施工，灌浆廊道须跟进回填封堵，该部位采用免拆钢模板，混凝土浇筑完成后模板不拆除，钢面板当作引水隧洞过流面一部分，能经受高速水流冲刷，能确保电站安全顺利运行。
2、支洞封堵施工
2.1施工程序
3＃施工支洞总体封堵顺序为由内向外进行，即引水洞上平段6#～5#洞岩塞段→5#～4#洞岩塞段→4#～3#洞岩塞段→3#～2#洞岩塞段→2#～1#洞岩塞段→1#洞左侧至3#施工支洞口，为加快引水系统施工进度，简化施工程序，确保三峡地下电站地下厂房机组按时充水调试，满足发电要求，廊道封堵采取“端退法”施工，保证灌浆廊道及时封堵，使先施工完成的洞段尽早达到充水条件。
每段支洞封堵混凝土浇筑完成7d后，即可进行顶部回填灌浆施工，同时进行下一段支洞封堵施工，待顶部回填灌浆施工完成后，灌浆廊道跟进回填封堵，廊道混凝土7d龄期后进行廊道顶板回填灌浆。
封堵混凝土施工程序：基础清理→基岩检查→老混凝土面凿毛→模板施工→预埋件埋设（止水、灌浆管路等）→冲洗→仓面验收→支洞封堵混凝土浇筑→顶部回填灌浆→灌浆廊道内壁凿毛→灌浆廊道封堵混凝土浇筑→廊道顶板回填灌浆→质量检查验收。
2.2施工分块及分层
按照设计文件要求，每段支洞封堵混凝土分为上、下游两块进行施工，每块混凝土分为两层浇筑，第1层浇筑高度为4.5m，第2层浇筑高度为5.5m，分块及分层情况具体见图1。
2.3施工方法
（1）基础清理及缝面处理
支洞封堵前，凿除封堵段混凝土路面，清除洞内泥、碎石、墙壁松动和软化的岩块及喷砼表面浮渣、乳皮等杂物，并冲洗干净。若发现有集中漏水、渗水现象，应对具体出水点作好记录，并及时进行引排或其他处理措施。水平施工缝面采用高压冲毛枪冲毛成毛面，每段间施工缝也需处理成毛面，并冲洗干净。封堵混凝土与引水洞衬砌混凝土两者接触部位，后浇块混凝土浇筑前应对先浇块混凝土作凿毛处理。
（2）模板施工
3#施工支洞、灌浆廊道封堵均采用组合钢模板辅以木模补缝施工，采用φ10拉条内拉、内撑固定，必要时设置反拉，拉条间排距70×75cm。
灌浆廊道顶拱模板采用钢骨架支撑，钢骨架采用φ48×3.5钢管焊接形成，钢骨架布置间距为50cm，钢骨架之间采用3根φ48钢管横向连接固定。钢骨架底部采用φ48×3.5钢管排架支撑，排架与钢骨架上下对称布设，间距为50cm，排架每隔1.5m布设一道剪刀撑，排架搭设、钢骨架必须均满足规范要求。当灌浆廊道封堵混凝土施工完成后，内侧封头模板为免拆钢模板不拆除，外侧的封头模板拆除后进行其他部位施工。
（3）施工操作排架施工
为方便混凝土浇筑、侧壁面处理以及预埋管道施工，在洞内搭设施工操作排架，排架采用1.5″钢管或Φ28钢筋搭设，排架纵距1.5～1.8m，横距1.8m，步距2m，钢管紧贴支洞两侧壁，并设置剪刀撑，操作排架的钢管浇筑到混凝土中去，不在重复使用。
（4）灌浆管路施工
回填灌浆管路共预埋3套，施工支洞上、下游块封堵混凝土顶拱处布置2套双进双回灌浆系统，灌浆廊道顶拱处布置1套单进单回灌浆灌浆系统。进、回浆主管均采用φ32钢管，灌浆支管为φ25钢管；出浆盒沿洞顶两侧，中心间距2m。灌浆管路距孔顶20cm，采用φ12锚杆或膨胀螺栓固定。在灌浆段顶拱高位布置2根φ48排气管。支洞封堵混凝土施工时，封堵混凝土灌浆系统的灌浆管引至灌浆管廊道内施工；灌浆廊道封堵时，灌浆系统灌浆管引至仓外上平段右侧，进行回填灌浆施工。施工支洞封堵体下游块部分混凝土，已随上弯段钢模台车混凝土跟进封堵，仓内并未埋设灌浆系统，在后期备仓封堵施工中须埋设灌浆系统。未埋设灌浆系统的封堵体下游块仓位利用上游块灌浆系统灌浆。
（5）止水埋设
根据设计文件要求，每段封堵混凝土仓内共设置4道H651塑料止水，其中有1道已于上平段砼施工中埋设，其余3道需在每仓砼施工前埋设。
（6）混凝土浇筑
根据仓内施工情况，单层封堵混凝土采用平浇法从支洞内侧向外浇筑。泵管布置在仓面中线，一直铺设至仓面顶头。泵管出口接弯管，弯管在洞中心两侧轮流下料，人工将混凝土料堆向下料点两侧赶料并振捣密实，浇筑过程中，泵管跟随仓面混凝土接头逐节拆除，然后再逐节安装。
在进行顶层混凝土浇筑时，预先可在洞顶预埋φ150钢管（作为泵管），利用钢管输送混凝土。当该层混凝土浇筑至距孔顶1.2m时，施工人员撤离仓面，封堵进出口模板，利用预埋的φ150钢管向内输送自密实混凝土，边输送边观察，当混凝土浆液从封头模板顶部溢出后停止泵机供料，浇筑完成。
（7）、温控措施
3＃施工支洞设计允许最高温度，按照招标文件技术条款要求执行。
根据已封堵施工实际和温控效果，4月～10月高温季节封堵砼采用预冷混凝土，出机口温度≤10℃，11月～次年3月自然入仓。
3、灌浆廊道封堵施工
灌浆廊道贯穿整个引水系统，廊道为城门洞型，尺寸2.5×2.5m。每段3#支洞封堵混凝土施工后，进行回填灌浆施工，灌浆廊道须跟进回填封堵。预留灌浆廊道封堵分2层浇筑，第1层先浇筑洞口1.7m高形成先浇筑块，第2层浇筑高度80cm，灌浆廊道封堵后无法进人到引水上平段拆除封头模板，因引水洞混凝土面为高流速区过流面，采取何种方式保证廊道封堵后过流面平整圆滑，又不需进人到引水洞拆除模板，经过方案比选，第2层廊道封头采用钢板作封头模板，混凝土浇筑完成后钢板不拆除，为过流面一部分，钢板与混凝土平齐，浇筑完成后，钢板和混凝土平顺光滑，无错台，满足高速流水冲刷的要求，灌浆廊道第一层备仓和浇筑是常规方法，以下不在介绍，重点介绍灌浆廊道第二层混凝土回填，即采用免拆钢模板施工方法。
（1）施工程序
钢模板（带肋板）厂内加工制作→钢模板运至上平洞施工部位→廊道口1.7m高先浇块砼浇筑→廊道口混凝土面切深1cm宽 3cm槽→1#钢模板试安装就位并临时加固→2#钢模板试安装就位并临时加固→1#、2#钢模板焊接→施工人员进入上平洞检查钢模板与混凝土过流面搭接质量，如有问题进行处理→锚钩、拉条焊接并加固鋼模板→钢模板验收→廊道封堵混凝土封头模板工序施工完成。
（2）钢模板施工
钢模板面板和肋板均采用10mm厚钢板制作，按引水洞断面形状加工成弧形，为便于人工安装及运输，面板分为2块，面板背面设有5cm宽肋板和φ16mm圆钢锚钩，肋板采用1cm厚钢板制作，肋板与面板、锚钩之间焊接，面板、肋板在厂内加工焊接，锚钩在现场拼装焊接。钢板过流面采用超厚浆无溶剂环氧漆，漆膜总厚度不小于800μm，按涂料生产厂提供的涂装工艺涂装，要求漆膜均匀，无气泡、无孔洞及无杂质，不能出现离析现象；钢板与混凝土接触面涂无机改性水泥浆，干膜厚度300～500μm。钢模板所有部件在厂内加工制作成型后运送至底板混凝土上放置，后期廊道封堵施工时采用手拉葫芦将其提至廊道口安装。
钢面板与混凝土面搭接3cm，廊道口混凝土面切深1cm宽 3cm槽， 钢板之间采用焊接，焊缝厚度≥1.5cm，焊接安装过程中采用临时措施加固，利用廊道顶板上的外露拉条，设置吊环，在钢面板上临时焊接φ16钢筋，采用手拉葫芦对钢板进行临时固定保证焊接顺利进行。2块钢面板焊接拼装完成后，钢面板试安装，施工人员进入上平洞内检查钢面板与过流面混凝土搭接质量，如面板与混凝土面搭接不平顺则对需进行处理，如面板与切槽之间有缝隙，采用环氧砂浆进行处理；如面板与混凝土面搭接有错台，需进行打磨处理。过流面检查处理完毕后，施工人员进入廊道内，模板安装就位，采用内拉内撑加固，拉条及锚钩焊接在肋板上，采用双面焊缝，需保证焊接质量。拉条采用φ16圆钢拉条，间排距按40×30cm控制。内支撑采用∠100mm角钢，角钢两端焊接固定，角钢起内拉及内撑双重作用。拉条另端与廊道顶部外露钢筋及地面布设的φ28砂浆锚杆焊接，廊道施工时在廊道底板内预埋锚杆。模板四周与廊道口相接处全部采用环氧胶泥勾缝，以保证混凝土浇筑过程中不漏浆。模板安装完成通过验收后进行混凝土浇筑。
（3）灌浆廊道回填混凝土
灌浆廊道回填混凝土全部采用自密实混凝土，泵机浇筑，搅拌车运输，扩散度55～65cm。考虑到灌浆廊道封堵时与引水洞相接的部分为衬砌结构混凝土R28250#D250S8，灌浆廊道采用R28250#D250S8自密實混凝土回填。廊道属于长条带混凝土浇筑，且截面积较小，浇筑前在仓内埋设3根φ150钢管（作为泵管），作为混凝土主要的输送管道，边输送边观察，当混凝土浆从封头模板顶部溢出后停止泵机供料，， 浇筑完成。
附图说明
下面结合附图和实施对免拆钢模板作进一步说明：
图1是免拆钢模板及使用部位侧视图；
图2是免拆钢模板结构主视图；
图3是中免拆钢模板结构侧视图；
4、结语
目前地下电站3#施工支洞封堵已顺利施工完成，首批机组已充水调试成功并发电，施工进度满足发电工期要求。支洞封堵施工工艺的成功应用为类似工程施工积累了宝贵的经验。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。