阅读说明：本技术 一种大型拱坝底层廊道施工通道结构及施工方法 (Construction channel structure and construction method for large arch dam bottom gallery ) 是由 陈雁高 周强 徐建军 谢斌 殷亮 庄海龙 刘涛 刘明生 魏海宁 张华� 于 2020-06-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种大型拱坝底层廊道施工通道结构及施工方法。拱坝设置有位于拱坝底层的灌浆廊道和与灌浆廊道联接的监测支廊道,施工通道由监测支廊道末端起向拱坝下游坝面方向延伸贯通形成预留廊道作为拱坝底层廊道施工通道；其中：预留廊道两端底板顺接监测支廊道与坝面外水垫塘底板高程；预留廊道和监测支廊道交点下游设复合橡胶止水,预留廊道下游坝面靠上游设宽平板铜止水。本发明廊道施工通道结构有效形成了底层灌浆廊道在灌浆期间的通行道路,提高了灌浆的施工效率；采用本发明设置施工通道,成本较低,通道形成较快,可与底层灌浆廊道、监测支廊道同步实施完成。(The invention discloses a construction channel structure and a construction method for a large arch dam bottom gallery. The arch dam is provided with a grouting gallery located at the bottom layer of the arch dam and a monitoring branch gallery connected with the grouting gallery, and the construction channel extends and penetrates from the tail end of the monitoring branch gallery to the downstream dam face direction of the arch dam to form a reserved gallery serving as a construction channel of the gallery at the bottom layer of the arch dam; wherein: bottom plates at two ends of the reserved gallery are in direct connection with monitoring subcavities and the elevation of the bottom plate of the pond outside the dam face; the downstream of the intersection point of the reserved gallery and the monitoring branch gallery is provided with composite rubber water stop, and the upstream of the downstream dam face of the reserved gallery is provided with wide flat plate copper water stop. The gallery construction passage structure effectively forms a passing road of the bottom grouting gallery in the grouting period, and improves the grouting construction efficiency; the construction channel is arranged by adopting the invention, the cost is lower, the channel is formed quickly, and the construction channel can be synchronously implemented and finished with the bottom grouting gallery and the monitoring branch gallery.)

一种大型拱坝底层廊道施工通道结构及施工方法

技术领域

本发明属于大型水利建设施工设计技术领域，尤其属于水利建设施工设计中大坝底层廊道施工通道的设计施工技术，特别涉及一种大型拱坝底层廊道施工通道结构及施工方法。

背景技术

大型拱坝工程建设过程中，在其底部高程、不超过建筑基面高程20m位置会布置底层灌浆廊道，底层灌浆廊道只能通过拱坝两侧布置的斜坡廊道，从拱坝的中高部位进出，其高差一般超过50～70m，斜坡廊道为45度左右的台阶地面，施工极为不便。因此，在底层灌浆廊道进行灌浆施工期间，需要布置相对便利的交通道路进入底层灌浆廊道，以方便施工。

现有技术底层灌浆廊道进行灌浆施工，其施工通道一般有两种方式。

方式一是直接从拱坝中高部位进出口，沿斜坡廊道下行，步行至底层灌浆廊道。该方式的缺点是：所有灌浆施工的人员、材料、设备均采用人工搬运方式，从斜坡廊道步行搬运进出，施工效率极低，导致劳动成本增加。

方式二是利用布置在岸坡山体中的低线过坝交通运输道路，按10％～15％左右的路面坡度下降，在山体中开挖出一条交通洞，穿过坝基，连接底层灌浆廊道，作为底层灌浆廊道施工通道，后期封堵交通洞。该方式的缺点是：一般的拱坝设计，会将布置在岸坡山体中的低线过坝交通运输道路，与水垫塘边墙顶部高程结合在一起齐平布置，以方便布置低线过坝交通运输道路至水垫塘顶部的检修通道。一般的拱坝底层灌浆廊道至水垫塘边墙顶部高程，高差通常会超过50m，那么从低线过坝交通运输道路，布置交通洞下坡至底层灌浆廊道的通道，将会长达350m以上，通道本身的开挖工期会长达3.5个月以上，成本将会超过350万元，费用较高，且后期仍然必须进行交通洞封堵施工。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种大型拱坝底层廊道施工通道结构及施工方法。本发明要解决的问题是提供一种利用现有监测支廊道结构，向下游坝面方向延伸设置底层灌浆廊道施工通道的结构及其设置方法。

本发明通过以下技术方案实现：

大型拱坝底层廊道施工通道结构，大型拱坝设置有位于拱坝底层的灌浆廊道和与灌浆廊道联接的监测支廊道，其特征在于：所述施工通道由监测支廊道末端起向拱坝下游坝面方向延伸贯通形成预留廊道作为拱坝底层廊道施工通道；其中：预留廊道两端底板顺接监测支廊道与坝面外水垫塘底板高程；预留廊道和监测支廊道交点下游侧40cm设一道复合橡胶止水，预留廊道下游坝面靠上游侧40cm处设一道60cm宽平板铜止水。

所述预留廊道控制坡度小于20％；预留廊道纵向底板为无台阶结构的连续斜坡底板或平底板。

所述预留廊道断面尺寸与监测支廊道相同。

所述预留廊道底板处复合橡胶止水设置沙袋覆盖保护层，底板处平板铜止水上部覆盖保护槽钢，槽钢两端设置沙袋减缓坡度保护层。

本发明公开了一种大型拱坝底层廊道施工通道施工方法，包括以下步骤：

(1)根据大型拱坝底层灌浆廊道及监测支廊道的底板高程、尺寸及坐标，结合拱坝下游侧水垫塘底板高程，布置预留廊道轴线；预留廊道两端底板须顺接监测支廊道与坝面外水垫塘底板高程；

(2)对布置预留廊道的拱坝坝段进行基础清理，施工预留廊道底板高程以下部位的拱坝坝体；各止水随着备仓预埋；

(3)施工至预留廊道底板高程后，开始进行廊道边墙备仓，与廊道边墙同高程的拱坝此坝段坝体与廊道同步施工；边墙施工过程中，可同时施工预留廊道下游侧水垫塘底板；

(4)预留廊道边墙施工至距离顶拱拱脚高程以下0.5～1m时，预留廊道顶拱与剩余边墙同时备仓施工，顶拱拱顶高程以上混凝土首次覆盖厚度1～1.5m；

(5)预留廊道顶拱混凝土达到设计强度，拆除支撑及模板后，对预留廊道外露的底板止水进行保护，复合橡胶止水采用沙袋覆盖保护，平板铜止水施工完成后将止水弯折，上部覆盖槽钢保护，槽钢两端采用沙袋减缓坡度；完成预留廊道施工；

(6)在预留廊道后续通行过程中，利用通行的间歇时间，对廊道底板、边墙及顶板适时进行凿毛处理，以缩短后期混凝土回填封堵的直线工期。

本发明利用大型拱坝底层灌浆廊道的监测支廊道，向拱坝下游坝面方向延伸，贯通至下游坝面设置预留廊道，预留廊道与监测支廊道一起作为进入拱坝底层灌浆廊道的施工通道，灌浆施工完成后对预留廊道再进行封堵回填。

预留廊道从监测支廊道末端延伸至下游坝面，断面尺寸同监测支廊道。预留廊道下游侧底板高程与水垫塘上游侧底板高程齐平。

在预留廊道和监测支廊道交点下游侧40cm设一道复合橡胶止水，预留廊道距下游坝面40cm处设一道60cm宽平板铜止水。预留廊道底板处复合橡胶止水采用沙袋覆盖保护，底板处平板铜止水施工完成后将止水弯折，上部覆盖槽钢保护，槽钢两端采用沙袋减缓坡度。

预留廊道的钢筋按照监测支廊道的钢筋配置进行施工。

预留廊道在拆模后，底板、边墙及顶拱适时进行凿毛处理，便于后期混凝土封堵回填。

预留廊道后期采用拱坝同部位同强度等级的二级配混凝土泵送封堵，封堵面须接缝灌浆。

本发明预留廊道利用监测支廊道向下游坝面方向延伸，可节约后期封堵工程量。预留廊道两端底板必须顺接监测支廊道与水垫塘底板高程，限定了本发明仅适用于监测支廊道与水垫塘底板高程高差不大的情况，否则预留廊道纵向综合坡度会偏大，一般控制坡度最好不超过20％；预留廊道纵向底板为斜坡底板或平底板，不形成台阶。在预留廊道和监测支廊道交点下游侧40cm设一道复合橡胶止水，预留廊道下游坝面靠上游侧40cm处设一道60cm宽平板铜止水。预留廊道底板处复合橡胶止水采用沙袋覆盖保护，底板处平板铜止水施工完成后将止水弯折，上部覆盖[32a槽钢保护，槽钢两端采用沙袋减缓坡度。在后续通行过程中，利用通行的间歇时间，对廊道底板、边墙及顶板适时进行凿毛处理，可缩短后期混凝土回填封堵的直线工期。预留廊道后期采用拱坝同部位同强度等级的二级配混凝土泵送封堵，封堵面须接缝灌浆。

与现有技术比较，本发明优点是：有效形成了底层灌浆廊道在灌浆期间的通行道路，提高了灌浆的施工效率。采用本发明设置施工通道，成本较低，直接经济成本不足30万元，若采用布置交通洞的形式，直接费用将超过350万元。采用本发明设计结构及其方法，通道形成较快，可与底层灌浆廊道、监测支廊道同步实施完成。

附图说明

图1是本发明实施例拱坝横向截面及坝体布置通道示意图；图中，箭头是水流方向；

图2是本发明实施例拱坝竖向截面及坝体布置通道示意图；

图3是本发明实施例拱坝沿水流方向垂直截面及坝体布置通道示意图，即图1中A-A截面结构示意图；

图4是本发明实施例灌浆廊道、监测支廊道局部横向截面布置示意图，即图1中部灌浆廊道、监测支廊道放大示意图；

图5是图4中C-C截面放大示意图。

图中，1是灌浆廊道，2是预留廊道，3是拱坝下游坝面，4是监测支廊道，5是水垫塘底板，21是复合橡胶止水，22是铜止水，23是沙袋，24是槽钢，L是监测支廊道与施工通道交点。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。

结合附图。

大型拱坝底层廊道施工通道结构，大型拱坝设置有位于拱坝底层的灌浆廊道和与灌浆廊道联接的监测支廊道，施工通道由监测支廊道末端起向拱坝下游坝面方向延伸贯通形成预留廊道作为拱坝底层廊道施工通道；其中：预留廊道两端底板顺接监测支廊道与坝面外水垫塘底板高程；

预留廊道和监测支廊道交点下游侧40cm设一道复合橡胶止水，预留廊道下游坝面靠上游侧40cm处设一道60cm宽平板铜止水。

预留廊道控制坡度小于20％；预留廊道纵向底板为无台阶结构的连续斜坡底板或平底板。

预留廊道断面尺寸与监测支廊道相同。

预留廊道底板处复合橡胶止水设置沙袋覆盖保护层，底板处平板铜止水上部覆盖保护槽钢，槽钢两端设置沙袋减缓坡度保护层。

本发明大型拱坝底层廊道施工通道施工方法，包括以下步骤：

(1)根据拱坝底层灌浆廊道及监测支廊道的底板高程、尺寸及坐标，结合拱坝下游侧水垫塘底板高程，布置预留廊道轴线；预留廊道两端底板必须顺接监测支廊道与水垫塘底板高程；预留廊道的尺寸首先必须满足其后期封堵后，能够抵挡水垫塘满水头运行工况，其次为了方便施工，尽量与监测支廊道断面尺寸一致。

(2)首先对布置预留廊道的拱坝坝段进行基础清理，然后施工预留廊道底板高程以下部位的拱坝坝体。所有止水随着备仓预埋。

(3)施工至预留廊道底板高程后，开始进行廊道边墙备仓，与廊道边墙同高程的拱坝此坝段坝体与廊道同步施工，边墙分层高度1.5m～3m。边墙施工过程中，可同时施工预留廊道下游侧水垫塘底板。

(4)廊道边墙施工至距离顶拱拱脚高程以下0.5m～1m时，廊道顶拱与剩余边墙同时备仓施工，顶拱拱顶高程以上混凝土首次覆盖厚度1m～1.5m。廊道顶拱施工采用型钢满堂架的支撑方式，支撑待顶拱混凝土达到设计强度后才进行拆除。

(5)廊道顶拱混凝土达到设计强度，拆除支撑及模板后，对预留廊道外露的底板止水进行保护，复合橡胶止水采用沙袋覆盖保护，平板铜止水施工完成后将止水弯折，上部覆盖[32a槽钢保护，槽钢两端采用沙袋减缓坡度。

(6)同时，对拱坝下游坝面钢筋露出混凝土面20cm后截断并弯折，做好外露钢筋的保护，待后期预留廊道封堵时，再将截断的坝面钢筋按原设计图补全。

(7)此时，整个预留廊道结构实施完成。在后续通行过程中，利用通行的间歇时间，对廊道底板、边墙及顶板适时进行凿毛处理，以缩短后期混凝土回填封堵的直线工期。

如图1所示，图1是本发明实施例的拱坝横向截面及坝体布置通道示意图；图中，箭头是水流方向；为了说明本发明施工通道的布置，图1中表示了拱坝的横向截面的弧形结构，弧形结构的弓形面为迎水面，即箭头方向是水流方向；弧形结构中布置的灌浆廊道1，预留廊道2，拱坝下游坝面3，监测支廊道4为示意结构，其中，灌浆廊道1并未布置在同一水平面上；结合图2，图2是本发明实施例拱坝竖向截面及坝体布置通道示意图；图2中，灌浆廊道1包括水平设置和沿坝体斜坡设置部分。

图3是本发明实施例拱坝沿水流方向垂直截面及坝体布置通道示意图，即图1中A-A截面结构示意图；如图中填充部分是预留廊道2，结合图4，图4是本发明实施例灌浆廊道、监测支廊道局部横向截面布置示意图，即图1中灌浆廊道、监测支廊道放大示意图；本发明采用监测支廊道4末端起向拱坝下游坝面3方向延伸贯通形成预留廊道作为拱坝底层预留廊道2；其中：预留廊道2两端底板顺接监测支廊道4与坝面外水垫塘底板5高程。图5是图4中C-C截面放大示意图；预留廊道和监测支廊道交点L下游侧40cm设一道复合橡胶止水21，预留廊道2下游坝面3靠上游侧40cm处设一道60cm宽平板铜止水22。预留廊道2底板处复合橡胶止水21设置沙袋23覆盖保护层，底板处平板铜止水22上部覆盖保护槽钢24，槽钢24两端设置沙袋23减缓坡度保护层

以某水电站底层灌浆廊道及监测支廊道为例，该灌浆廊道及监测支廊道底板高程1955m，拱坝下游侧水垫塘底板高程也为1955m，布置的预留廊道刚好与之底板高程齐平，方便通行。预留廊道长11m，断面尺寸与监测支廊道、底层灌浆廊道一致，均为3m×4m(宽×高)，保证了灌浆设备正常通行。此种方式，大大提升了底层灌浆廊道灌浆施工效率；同时，该拱坝底部电梯设备、泵房设备均可从此通道进入工作面，极大地方便了施工。