木座水电站气垫式调压室施工

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1、木座水电站气垫式调压室施工张贵华王子明高宏伟（长江三峡技术经济发展公司火溪河监理部四川绵阳）摘要：木座水电站气垫式调压室是在引进国外先进技术，并借鉴国内同类工程，大胆创新，采用钢包罩方案代替“水幕”超压闭气方案。克服了国内同类工程漏水、漏气严重，几天就须补气的现象。木座水电站气垫式调压室一次性充气成功，标志着气垫式调压室工程技术在国内首次获得成功。在环境保护要求越来越高的今天，对中小型水电站的设计、施工具有十分重要的意义。关键词：木座水电站气垫式调压室施工1、概述木座水电站位于四川省绵阳市平武县，是涪江上游左岸

2、最大的一级支流火溪河水电规划梯级开发“一库四级”方案的第三级，为引水式电站。电站装机容量100MW，设计水头262.7m，引用流量43.02m3/s。是国内引进国外先进技术采用气垫式调压室工程技术施工的第四座。电站于2005年5月开工，2007年10月1日并网发电。2、气垫式调压室设计2.1气垫式调压室选址气垫式调压室对围岩的地应力、透水性、稳定性等要求较高，根据设计要求在压力管道（管）0+165m、（管）0+55m及气室探洞（气）0+090m处开挖旁洞，进行常规压水试验、高压压水试验、水力阶撑试验和水压致裂法

3、三维地应力测量。并在（管0+55处）开挖长110m的3#地质探洞，根据试验数据及探洞开挖揭示的地质资料，确定在压力管道左侧沿3#地质探洞方向布置气垫式调压室。2.2气垫式调压室设计气垫式调压室工程包括气垫式调压室、气垫式调压室连接井、气室交通洞、空压机室和气垫式调压室气水系统组成。气垫式调压室长72m，开挖断面为18.3×13m(高×宽)的城门型；气垫式调压室连接井长15m，开挖断面为4.5m×4.5m(宽×高)的城门洞型，在压力管道(管)0+55处与气室端墙(气)0+00相连，i=0.12的坡度，兼作施工和检

4、修通道；气室交通洞长102m，开挖断面为5.0m×5.0m(宽×高)的城门洞型，起点位于引水隧洞k11+900处与气室上游墙(气)0+69.5相连，气室交通洞在施工完建后进行封堵8；空压机室布置在压力管道施工支洞内。气垫式调压室围岩以Ⅱ、Ⅲ类为主，并有F1断层、J1挤压带通过。一期支护采用系统锚喷支护，局部稳定性较差的岩体需采取锚杆加密、加深等加强支护措施，保证岩体永久稳定。并对F1断层、J1挤压带进行裂隙固结灌浆处理，固结灌浆孔孔深8m，间距2m，沿挤压带及断层走向间错布置，固结灌浆压力为4.5MPa。气垫式

5、调压室防渗措施原设计方案为超压水幕式，即在气室顶部设置水幕廊道，通过水泵加压在气室周围形成一个连续的超压水幕伞，达到闭气目的。为增强气室的闭气性，并借鉴国内已建气垫式调压室的经验，气垫式调压室的防渗方式由原来的超压水幕式调整为罩式，即气室通过一层薄钢板达到闭气目的。气垫式调压室永久衬砌采用钢筋混凝土内夹钢板衬砌，砼衬砌厚度为1.2m。钢筋混凝土用以固定钢板和承受机组丢弃或增负荷引起的地下水压力和气室气体压力之间的差压。钢板仅起闭气作用，厚度为12mm，材质为Q235。钢板呈倒“U”形，内嵌在钢筋混凝土中，内层混

6、凝土厚40cm，外层混凝土厚80cm，钢板上设置锚筋，锚筋与钢板、内外层钢筋连接，使钢板与钢筋砼联合受力，确保内、外压力变化时结构的安全稳定。在整个钢筋混凝土外侧岩体设置平压系统，用以平衡气室钢筋混凝土外侧水压力和气室气体压力。平压系统由平压管和平压孔组成，平压管与平压孔相连，并与气室内水垫连通，平压孔伸入岩体4m。气垫式调压室气水系统包括二台15m3/min、PN4.0MPa的充气空压机和二台3m3/min、PN4MPa的补气空压机，充气、补气管路和气压、水压量测系统。调压室初充气完成后，当调压室内PL值由于

7、漏气下降至补气值时，工作空压机自动启动向调压室进行补气，保证调压室气压的PL值在设计范围内。3、气垫式调压室施工施工程序：开挖支护→底板砼浇筑→一层边墙砼浇筑→平压孔造孔及平压管安装→边墙外层钢筋安装→龙骨及钢罩安装→边墙内层钢筋安装→边墙砼浇筑→顶拱外层钢筋安装→灌浆管预埋→顶拱钢罩安装→顶拱内层钢筋安装→顶拱内层砼浇筑→顶拱内层砼浇筑→回填、接触灌浆。3.1开挖气室开挖在原有的3#探洞的基础上进行,采用先打中导洞6m×6.5m(宽×高)领进，按i=0.2的坡度上爬，开挖时先不出渣，用反铲进行平整后，在8石渣

8、上搭设脚手架进行钻爆开挖，按照上述方法边垫渣边开挖至桩号气0+70处，高程为▽1276，顶部及边墙预留保护层(2～3m)进行光面爆破。中部导洞拉槽完成后进行顶部的反向光爆扩挖。扩挖过程中在气0+0～0+30段常发生掉块、塌方现象，经设计现场勘察，根据已揭露的地质条件认为，存在F1断层及J1挤压破碎带，裂隙组合不利，造成部分块体塌落，存在较大的安全隐患。经研究决定，暂停气室开挖，对(气)