公伯峽右岸旋流泄洪洞工程薄壁混凝土施工技術

摘要: 在水利水電工程項目施工中，大體積混凝土施工技術已經相對成熟，地下洞室混凝土施工技術也趨于完善，但是薄壁混凝土施工，特別是洞室薄壁混凝土襯砌施工難度相當大。本文通過公伯峽水電站右岸旋流泄洪洞工程薄壁混凝土的施工實例，介紹了洞室薄壁混凝土襯砌的施工方法，為以后類似工程的施工積累了經驗。

關鍵詞: 公伯峽;洞室;薄壁;施工技術

1.工程概述

黃河公伯峽水電站壩址位于青海省化隆縣與循化縣交界的黃河干流上，是龍—青段梯級開發的第四座大型水利樞紐工程?？傃b機容量為1500MW，年發電量為51.4億KW#8226;h，最大壩高為132.2m，電站泄洪建筑物由左岸排沙洞(兼泄洪)、左岸溢洪道和右岸旋流泄洪洞構成。

右岸旋流泄洪洞由原導流洞后期改建而成，由開敞式進水塔、豎井、起旋器室、旋流洞段、水墊塘段、退水洞段、擴散段等組成。其中起旋器室、旋流洞段、水墊塘段、退水洞段、擴散段等部位的結構在原導流洞的襯砌混凝土上套襯形成，水墊塘段、退水洞段和擴散段邊墻和頂拱為50cm厚的套襯薄壁混凝土，樁號為導0+284~導0+370，長度為86m，底板坡比為1.66‰，在導0+361.221處變坡，坡比為5‰。

2.施工工藝

在水墊塘段、退水洞段和擴散段施工中，由于套襯薄、空腔斷面大，為了施工方便施工，采取先邊墻、再頂拱、后底板的施工次序分別進行施工，大大減少了施工干擾，有效提高了工效。

2.1工藝流程

混凝土施工縫面鑿毛——測量放線——鋼筋制安——暗排水系統制安——立模——測量復測——驗收——開倉澆筑——拆?！B護

2.2混凝土施工方法

㈠施工縫面處理

按照設計圖紙要求，對于原導流洞襯砌的老混凝土面進行鑿毛處理，除《規范》要求以外，設計要求鑿毛深度達到2cm，水墊塘和退水洞段老混凝土鑿毛面積為4472m2，采用風鎬進行人工鑿毛。對新澆筑的混凝土面采用人工鑿毛。對于邊墻老混凝土面的鑿毛施工，采用搭設雙層腳手架構建施工平臺進行。對于頂拱部位的老混凝土面鑿毛利用鋼筋臺車搭建平臺進行。對于已經施工完成的毛面及時進行防護，以免棄漿和圍巖滲水和人為污染。

㈡測量放線

在每個倉號安裝鋼筋及立模板之前，首先進行測量放樣，以便于鋼筋制安及模板安裝，控制鋼筋的位置及混凝土結構物體型。

㈢鋼筋制安

根據該工程倉面小的特點，鋼筋安裝在立模板之前進行，邊墻和底板鋼筋的安裝，采用常規方法人工進行安裝，頂拱鋼筋采用鋼筋臺車人工進行安裝。

鋼筋安裝順序:測量放點→制作架立筋→鋼筋綁扎焊接→依據圖紙檢查鋼筋根數、間距、型號→驗收。

邊墻和底板鋼筋的安裝，邊墻和底板鋼筋安裝前先進行測量放點，再制作架立筋以控制高程和安裝位置，且根據間距在架立筋上劃好線，然后將加工好的鋼筋按所劃線位進行人工綁扎。

頂拱鋼筋的安裝，首先將鋼筋臺車拖至施工部位，以臺車為支撐，在臺車兩側搭設馬道板以方便施工人員的行走，然后安裝鋼筋，安裝時先做內層鋼筋的架立筋，安裝內層鋼筋，再做外層鋼筋的架立筋，安裝外層鋼筋，外層鋼筋安裝完以后按設計要求與系統錨桿相焊連，焊縫必須滿足設計要求。最后將臺車拖至下一施工段，進行下一施工段鋼筋安裝。

鋼筋接頭連接，對Φ28以上(含Φ28的)采用直螺紋套筒連接，Φ28以下的采用焊接連接。所有連接要求達到《規范》要求。

㈣暗排水系統制安

按照設計圖紙，從導0+264.5～導0+370.5范圍，坡降采用地板坡降，在拱肩處布置暗排水系統。暗排水系統縱向主管采用φ108鋼管，環向采用φ65鋼管，徑向采用φ65鋼管或φ91鋼管(頂拱襯砌段采用φ65，利用前期排水孔排水;非襯砌段采用φ91的鋼管，采用后期掃孔排水)。環向鋼管利用液壓彎管機進行加工，待鋼筋制安完成后，分別安裝環向、徑向和縱向排水管，所有管縫的焊接均要達到設計要求。其中非襯砌段采用四通管頭，管口一端包扎嚴實，以免澆筑時混凝土滲入并堵塞排水管，另一端位于緊貼模板，并做好標示，以便后期能夠順利找出。

㈤模板安裝

根據業主對公伯峽水電站混凝土工程的質量要求，以及在公伯峽水電站進水口工程、蘇只水電站泄洪閘工程中的施工經驗，為了全面提高公伯峽水電站右岸旋流泄洪洞混凝土的整體外觀質量，在水墊塘段、退水洞段、擴散段的邊墻和頂拱混凝土施工中采用了膠合板做面板代替傳統的鋼模板和木模板。

施工程序: 測量放線 → 模板拉桿錨筋打安 → 模板方木安裝 → 釘膠合板 →模板校正及復測 → 涂刷脫模劑 → 混凝土澆筑 → 拆模 → 下一循環

由于空間較小，在邊墻模板施工中，利用膠合板配方木的方法進行立模施工時，施工人員無法進入倉內進行施工，立模難度相當大，需要提前在膠合板上打好的孔位處按設計長度焊好拉條，然后再裝膠合板和方木，邊釘膠合板邊施焊拉條的方法進行立模，所立模板稍微向倉號外傾斜，以利倉內有更多施工空間，完成后，整體將面板調整到設計位置做臨時加固，復測合格后加固牢靠。

頂模施工采用鋼模臺車進行，首先將臺車拖至施工部位，按照測量放點高程將臺車頂模調整到設計位置，待模板復測合格后利用支撐將頂模加固。加固用的水平支撐及豎向支撐均采用工字鋼，要求進行雙面焊加固牢靠。

㈥測量復測

模板安裝完成后，結合控制點對模板進行校核、臨時加固，自測合格后，通知測量人員進行模板復測，合格后，進一步加固牢靠。

㈦驗收

對工序的驗收嚴格執行“三檢一驗”制，即班組自檢合格后由廠隊技術員檢查，合格后再由質檢人員檢查各施工工序，合格后報監理工程師作最終驗收。由于施工倉面狹小，針對各工序施工特點，按工序進行驗收分解，即在鋼筋制安以前，先驗收施工縫面鑿毛面，合格后進行鋼筋、暗排水系統的安裝，待鋼筋、暗排水系統驗收合格后，再進行模板安裝;模板復測合格加固完備后，對倉面進行再次清理，對以前的工序驗收進行詳細檢查，對不合格的項目進行徹底處理，自檢合格后報監理作最終驗收。

㈧混凝土澆筑

混凝土運輸，水平運輸采用混凝土攪拌車進行，垂直運輸采用HBT60型混凝土泵進行。

混凝土振搗，由于倉內設計為雙層鋼筋網，間距僅為30cm，施工人員無法進入倉號進行振搗，施工時邊墻混凝土采用繩子吊φ80棒配合φ70軟軸棒進行振搗。頂拱混凝土澆筑前在頂拱模板頂拱及兩側位置開下料孔，澆筑時兩側混凝土均勻下料，且控制澆筑速度，兩側混凝土澆筑時下料高差控制在50 cm以內。待澆至兩側模板孔口位置時，將兩個孔口堵死再從拱頂的開孔處下料澆筑混凝土，澆至拱頂位置時，在堵頭模板的頂部最高處模板與巖石面的縫隙處有混凝土漿漏出時則證明混凝土已澆滿。

拱頂混凝土澆筑時，為保證澆筑質量，采取以下措施，一是縮短頂拱澆筑段段長:由原設計12m段長改為6m段長;二是采用高陷度混凝土，混凝土陷度采用19 cm～21 cm。另外，為方便混凝土振搗，施工時頂拱堵頭模板先從兩側各立1.5m左右，其余部分在澆筑混凝土的過程中邊澆筑邊立模板。混凝土振搗采用在φ50鋼管上固定振搗棒的方法進行，距堵頭模板近的地方采用φ70軟軸棒進行振搗。

混凝土澆筑時的要求:①控制下料強度，下料速度不能太快;②頂拱混凝土澆筑時兩側必須均勻下料，兩側混凝土澆筑高差控制在50 cm以內;③采用薄層下料的方式，每層下料厚度控制在20cm ～30 cm之間;④振搗混凝土振搗器應快插慢拔，并插入下層混凝土表面5～10cm，控制振搗時間，避免過振或漏振，振搗至表面泛漿為止，邊角部位應加強振搗，并采用二次振搗的方式;⑤振搗器距模板的垂直距離不應大于振搗器有效半徑的1/2，振搗時不得觸及鋼筋及其它埋件。

㈨拆模

收倉后，需要等強2～3天，當混凝土強度達到設計要求時，方可進行拆模，以防提前拆模造成混凝土破損。拆模后的混凝土面應加強保護，防止尖銳材料碰撞造成劃痕等人為的混凝土外觀質量缺陷。

㈩養護

對邊墻的養護采用掛麻袋片灑水養護，對頂拱的養護采用噴灑水養護，底板養護采用麻袋片灑水養護。養護期為28天。

3.施工效果評價

通過公伯峽水電站右岸旋流泄洪洞工程薄壁結構混凝土的施工，總結并掌握了一整套薄壁混凝土施工技術與方法，在空間狹小部位施工，除了考慮常規方法以外，還應積極思考，大膽創新，不斷改進工藝作風和施工方法。施工中，切實提高了混凝土的外觀質量，優化了設計，簡化了施工。從進度上、質量上及經濟上均取得了理想的效果，得到各方的一致認可和好評，在贏得巨大經濟效益的同時，也為企業樹立了良好的社會信譽。

4.結束語

水利水電工程項目施工中，經常接觸到的是一些大體積混凝土，其施工技術已經相對比較成熟，而薄壁結構混凝土施工接觸的相對較少，且其施工技術難度相對也較大。公伯峽水電站右岸旋流泄洪洞工程薄壁結構混凝土的施工中，總結掌握了薄壁結構混凝土施工的一些技術和方法，為薄壁結構混凝土的施工積累了一定的施工經驗。