混凝土圍堰

分期導流的縱向圍堰因受佔地範圍的限制並有防衝要求，且為了便於與永久建築物連接或結合，絕大多數採用混凝土重力式結構。自50、60年代的三門峽、丹江口、龔嘴到80、90年代的銅街子、岩灘、水口、寶珠寺、五強溪等工程，其縱向圍堰都是如此。水口和高壩洲水電站的縱向圍堰還採用了碾壓混凝土。已建混凝土縱向圍堰以長江三峽工程的規模最大，沿右岸導流明渠全長1218m，最大堰高達95m，碾壓混凝土量達142萬m3。

(3)三峽水利樞紐工程除已建縱向圍堰為碾壓混凝土外，計劃於2003年汛前建成

的三期上游擋水發電圍堰，工期十分緊迫，也必須採用碾壓混凝土，該圍堰全長572m，

最大堰高124m，混凝土量168萬m3。按照計劃要求，月最大上升高度將

達23m，月最大澆築強度將近40萬m3。該圍堰高程50m以下混凝土已於1997年完成。

圖3-21五強溪工程二期上游混凝土圖3-22三峽工程三期上游碾壓

圍堰(尺寸單位：m)混凝土叼堰

混凝土拱圍堰多用於隧洞導流、河床一次斷流的工程。自劉家峽水電站1966年建

成了我國第一座高49m的混凝土重力式拱圍堰后，烏江渡、緊水灘水電站相繼用不同

施工方法修建了拱圍堰。90年代大朝山水電站將碾壓混凝土用於拱圍堰，既節省了工程量，又可快速施工，進一步發揮了拱圍堰的優越性。安康水電站雖採用明渠導流，也成功地建造了上游拱圍堰。

(1)烏江渡水電站上游過水拱圍堰全長102．5m，兩岸為重力墩，河床拱圍堰高40m，堰頂弧長54m，設計底寬8m，為滿足水下分段施工堰體穩定要求加厚至11m。堰頂溢流面設高低鼻坎挑流消能，以防止緊接堰基灰岩下游面的軟弱頁岩遭受沖刷。

該圍堰系在導流隧洞施工的同時為爭取工期於1972年汛前在動水中建成。堰址枯水期水面寬約35m，水深8～14m，流速1～3m／s，河床覆蓋層厚3～8m。為處理好圍堰水下施工期間的導流和截流問題，採取了如下施工程序：首先用水下爆破及吸砂器等清除河床覆蓋層，然後如圖3-24所示程序分段澆築水下混凝土。第一步由潛水員水下立模，在淺水緩流區澆築左右岸邊墩，形成岸邊施工基地；第二步用架空索道沉放鋼圍囹組合模板，形成靜水區澆築中墩，將河床分為左右兩部分；第三步在左邊墩與中墩之間澆築底坎，形成泄水閘孔，需保證水下底坎表面子整並密實，這是對模板組裝精度要求最高的一步；第四步是整體沉放鋼圍囹，拋石截流封堵右岸深槽，由左岸閘孔泄流，但拋填堆石體水下注漿因滲漏量偏大，直至1972年3月在上游黏土鋪蓋填出水面止漏后才告成功。1971年11月下旬導流隧洞建成通水，這時拱圍堰已升高至水面以上，隨即下放鋼筋混凝土組合疊梁門，用水下混凝土封堵了泄水閘孔。1972年1月中旬排幹了基坑，4月拱圍堰全部澆築完成。在圍堰升高過程中，還對堰基灰岩淺層溶蝕區及右深槽未清除的部分覆蓋層作了防滲灌漿處理。

圍堰建成后共運用7年，過水62次，平均每年過水歷時25天，最大過堰單寬流量達65m3／s。圍堰變位正常，滲漏量微小。經歷年汛后測量，下游沖刷坑甚淺且距堰腳達50m，鑽孔取樣試驗表明水下混凝土強度符合要求。

烏江渡水電站在隧洞尚未參加導流的情況下，採取水下施工成功地建成了高40m的上游拱圍堰，不但為水電站建設提前了一年工期，也為無圍堰水下施工建混凝土壩做了成功的探索，這在國內外都是少見的。

(2)緊水灘水電站上游過水拱圍堰高23m，堰基為堅硬的花崗斑岩，抗沖刷能力較強。堰頂弧長229m，溢流段頂寬3.6m，底寬8.1m(見圖3-25)。河谷寬高比約為10：1，在這種寬河谷修建拱形圍堰實不多見。該工程在我國還首次將低熱微膨脹水泥用於拱圍堰，並因此增大了橫縫間距，加以混凝土在低溫季節澆築，可免除橫縫灌漿，簡化了溫度控制並加快了施工進度。其中位於河床的溢流堰段長達8lm，用滑模不分縫整體連續澆築，僅20天，於1984年3月上旬滑升到頂，日平均升高lm。該圍堰經歷了3個汛期過水運用，情況正常。

(3)安康水電站位於漢江上游通航河段，汛期洪水峰高量大，洪枯流量與水位相差懸殊，壩址地質條件十分複雜，河床狹窄，為適應上述水文及地形地質條件並滿足通航要求，採用左岸明渠導流與通航，上下游為混凝土過水圍堰。為搶在汛前完成圍堰工程，經過精心布置，將上游圍堰設計成等半徑圓拱，左端利用明渠右側導牆壩段為重力墩，拱圍堰高30m，底寬約10m，堰頂長217m，共分13個壩段，混凝土僅2.7萬m3。由於混凝土在冬季澆築並摻用了粉煤灰，簡化了溫度控制。拱圍堰於1984年汛前建成，橫縫下半部於次冬進行了灌漿。圍堰共運用4年，在此期間曾出現10年一遇洪水，過堰單寬流量達53m3。因下游水墊較厚，且上下游水位差小於3m，堰腳下游岩體沖刷輕微，堰體結構正常。安康水電站上游圍堰結構型式的優化，對該工程的順利施工起了重要作用。

圖3-26安康工程二期上游拱圍堰(尺寸單位：m)

(4)大朝山水電站上游過水雙曲圍堰高52.5m（包括墊座），拱頂弧長175.5m，頂寬6.3m，底寬11.6m,高寬比0.28，兩岸為重力墩。堰基為玄武岩，左岸有一深槽，覆蓋層17m,局部未開挖到基岩，用灌漿加固。在壩基開挖后再用？昆凝土封閉，並設混凝土墊座防止產生不均勻沉陷。圍堰混凝土總量11．6萬m3，其中拱圍堰部分7．5萬m3。兩岸重力墩先期於乾地澆築，截流后拱圍堰在低水土石圍堰保護下施工。墊座常態混凝土於1998年2月下旬完成。拱身為全斷面碾壓混凝土，不分縫整體連續澆築，從3月初開始碾至5月上旬上升到頂，共歷時64天(包括施工中斷13天)，月最高上升24m，月平均上升20．4m。與此同時，下游土石過水圍堰及河床壩基開挖也於同年5月完成。

[1]《水利體工程》遠程教學多媒體 http://online.hhu.edu.cn/MultiMediaLesson/ShuiLiShuiDianGongChengXueYuan/ShuiLiGongChengShiGong/Third/unit3.htm