1.3 高速水流特大泄洪洞施工存在的关键问题及解决方法
1.3.1 建设单位对溪洛渡水电站泄洪洞的要求
溪洛渡水电站泄洪洞设计泄洪流量为15432m3/s，溪洛渡水电站泄洪洞具有大泄量、高水头（最高达165m）、高流速（最高达50m/s）、使用频率高、混凝土标号高（混凝土最高标号C60）等特点，其泄洪水头、泄洪量、泄洪功率及流速均为国内最高水平，建设单位对泄洪洞衬砌混凝土的抗冲耐磨性能、温度控制提出了高标准、高要求，要求混凝土衬砌达到体型精准、光滑平整、高强防裂的要求，具体为：
（1）体型精确：设计要求断面体型偏差在1cm以内，偏差超过1cm时，要按平整坡度进行表面打磨和拆除，并用环氧砂浆进行修补。
（2）光滑平整：规范规定，混凝土表面不平整度控制在10mm（2m尺）。溪洛渡水电站设计要求无压段不平整度最大允许值为5mm（3m尺），龙落尾段不平整度最大允许值3mm（1.5m尺），且过流面要求光滑、致密，其不平整度控制标准见表1.2。
表1.2 溪洛渡水电站泄洪洞表面不平整度控制标准表
（3）高强防裂。溪洛渡混凝土采用了高标号（C9060F150W8）抗冲耐磨混凝土，水泥用量大、水化热大，混凝土极易出现裂缝。为此，设计对泄洪洞混凝土的温度进行了要求和控制（见表1.3和表1.4）。
表1.3 有压段衬砌混凝土推荐温度控制方案及温度控制标准表
表1.4 无压段和龙落尾段不同衬砌型式衬砌混凝土的温度控制标准表
1.3.2 溪洛渡水电站泄洪洞施工需解决的关键问题
按目前的施工技术，为满足业主和设计要求，确保泄洪洞施工质量和运行安全，溪洛渡水电站泄洪洞施工中需要解决的关键问题如下：
（1）衬砌混凝土模板设计问题。常规的模板和钢模台车无法满足溪洛渡水电站泄洪洞施工的需要，必须量身打造一套适应溪洛渡水电站泄洪洞混凝土衬砌的模板，原因有以下几个方面：
1） 泄洪洞模板除满足断面形式的体型外，有压段还需满足模板在平面上转弯；龙落尾边顶拱模板必须满足能在26°陡坡上稳定和自行行走，并能适应坡度的不断变化；龙落尾底板模板必须适应结构线的不断变化，满足奥奇曲线的曲率等。
2） 为保证体型精准、光滑平整，还要解决常规模板和钢模台车施工带来的挂帘、错台、漏浆等质量通病。
3） 解决有压段圆形断面底拱的排气问题，防止底拱混凝土产生气泡。
（2）温控防裂问题。根据溪洛渡的气温条件和泄洪洞的混凝土标号，根本无法满足设计的温控要求。如何确定混凝土配合比使其既满足混凝土强度，同时又能减少水泥用量，减少水化热的产生，从而减小温升，预防裂缝的发生。如何采用温控手段，确保混凝土浇筑温度满足设计要求。
（3）混凝土入仓手段问题。传统的钢模台车浇筑混凝土边墙，采用泵送入仓。泵送混凝土坍落度大，水泥用量多，混凝土易开裂，若采用低坍落度混凝土浇筑，可以降低水泥用量，但其入仓方式该如何解决?
1.3.3 解决问题的思路
根据溪洛渡水电站泄洪洞工程要求，为达到业主“体型精准、光滑平整、高强防裂”的要求，解决问题的思路按下列步骤进行（见图1.3）。
第一步：溪洛渡水电站泄洪洞体型复杂，有圆形断面和城门形断面，平面上由直段和曲线组成，立面上有斜段和奥奇曲线段，为达到体型精准和光滑平整，必须从模板入手，改进传统模板工艺，满足设计对混凝土的外观要求。
图1.3 溪洛渡水电站泄洪洞解决施工问题的思路图
第二步：在现有温控措施条件下，抗冲耐磨混凝土裂缝的出现将不可避免。为满足混凝土的高强防裂特性，从混凝土配合比、入仓手段及温控方面入手，研究如何降低混凝土水化热，如何控制混凝土浇筑温度，预防混凝土裂缝的产生。
1.3.4 解决问题的主要办法
（1）衬砌模板的设计。
1）设计了有压段边顶拱衬砌台车，采取模板分段的方式，解决了有压段平面上转弯的问题。
2）按目前的施工技术，泄洪洞边墙混凝土一般使用泵送入仓，泵送混凝土坍落度大，水泥用量大，水化热高，为此溪洛渡水电站设计了无压段常态混凝土自动升送带式钢模台车，采用常态混凝土浇筑泄洪洞边墙，确保了混凝土浇筑温度满足设计要求。
3）设计了龙落尾液压自行式斜洞常态混凝土钢模台车，解决了钢模台车在龙落尾段陡坡上的稳定和自行行走问题，并能适应坡度的不断变化。
4）为达到混凝土体型精准、光滑平整，并满足工期要求，除设计以上台车外，还设计了无压段顶拱台车及边顶拱台车、龙落尾底板斜面液压自行式隐轨拖等，并通过设计排气孔、模板接头“软”搭接、L形模板等细节处理解决混凝土施工质量通病。
（2）混凝土配合比优化。将投标阶段的硅粉与钢纤维混凝土，改为高掺粉煤灰和HF抗冲磨剂混凝土；形成C9040F150W8和C9060F150W8（底板掺硅粉）混凝土配合比设计优化成果；打破《水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技术规范》（DL/T 5207—2005）表6.3.3中粉煤灰最大掺量为25%的规定值不超过25%粉煤灰掺量的要求，通过高掺粉煤灰（掺量达30%），减少水泥用量，从而减少水泥水化热温升，降低了温控难度。
（3）采取温控措施。通过控制混凝土水化热，降低混凝土浇筑温度，表面养护、加强混凝土表面散热或保温，通水冷却、加强混凝土内部散热等办法达到温控标准，有效地防止了混凝土裂缝的产生。