糯扎渡水電站右岸泄洪洞混凝土施工關鍵技術

張耀威，柴喜洲，武俊鋒，薛香臣

（中國人民武裝警察部隊水電第一總隊，廣西 南寧 530028）

糯扎渡水電站右岸泄洪隧洞為主要永久泄洪建筑物之一，位于大壩右岸山體內，洞身全長1 062 m，進出口平面轉角60°。進口有壓段為φ12 m的圓形斷面，襯砌厚1.2 m；工作閘門為2孔，孔口尺寸5 m×8.5 m；無壓段為城門洞形，尺寸 （12～17 m）×（18.28～21.5 m），襯砌厚度為1.2～2 m，出口為挑流消能段。設計最大作用水頭126 m，最大泄流能力3 257 m3/s，最大流速41 m/s。

1 混凝土施工主要難點

（1）有壓段圓形斷面襯砌。有壓段圓形斷面襯砌設計要求平整度不大于6 mm/2 m，且有100 m長洞身半徑為80 m、角度60°的轉彎段。同時，還要考慮上、下游車輛通行問題。

（2）無壓段抗沖耐磨混凝土。作為大泄量、高流速的水工隧洞，無壓段混凝土的控制底板和邊墻表面平整度以及混凝土表面氣泡和防裂十分關鍵。底板和邊墻過流面平整度要滿足不大于3 mm/2 m的設計要求。

（3）無壓段頂拱混凝土。無壓段標準段頂拱頂部圓弧半徑相同，但兩側邊墻高度不同，且中間分別設置3道2.2～2.7 m摻氣坎。無壓段漸變段頂拱兩側和頂部均為漸變結構，長達104 m，必須采用異形模板結構，模板支撐結構變化大。同時，必須確保滿足水庫提前1年發電要求。

2 有壓段混凝土施工

有壓段底部1/4圓弧采用底拱滑模澆筑，頂部3/4圓弧采用2 m×4.5 m長門式鋼模臺車施工。混凝土攪拌運輸車運輸，混凝土泵入倉。

2.1 底拱滑模施工

2.1.1 工藝流程

混凝土施工工藝流程為：鋼筋綁扎→滑模就位→倉號沖洗→校模、倉面驗收→混凝土澆筑→拉模→抹面→灑水養護。

2.1.2 底拱滑模結構

有壓段底拱滑模分2部分，上部為承重桁架，下部為模體。承重桁架采用型鋼焊接，兩側安裝φ40 cm鋼輪轂在 “H”形鋼軌道上行走，液壓油缸作為行走動力。模體由面板、振搗倉口組成，面板采用5 mm鋼板卷制而成，呈 “V”字形。振搗倉口按50 cm分成數個小方格。振搗倉口設在模體前部，滑動時作為刮板找平混凝土。底拱滑模結構見圖1。

圖1 底拱滑模結構（單位：mm）

2.1.3 關鍵施工工藝

（1）入倉與振搗。底拱混凝土入倉時嚴格控制混凝土塌落度在12 cm以內，再采用混凝土泵泵送到滑模兩側和中間部位，底拱布料厚度約40 cm。在滑模兩側，振搗器插入距模板約10～20 cm；在正前方，在振搗倉口內振搗，嚴禁直接深入模體底部振搗。

（2）摸面壓光。模體末端設置摸面平臺，并采用滾杠順圓弧方向滾動提漿，出模混凝土表面人工修整、摸面壓光。

（3）滑模滑動。通過滑模體上液壓控制系統控制兩側軌道上的行走油缸滑動，滑行速度1.0～1.5 m/h，以兩側面混凝土不坍塌為宜。滑模滑行前，要清除模板前沿的超填混凝土，以減小模板滑動阻力。

2.2 鋼模臺車施工

2.2.1 鋼模臺車結構

鋼模臺車由行走機構、車架、鋼模板及其支撐系統、行走系統組成，由2臺4.5 m長臺車連接組成。模板組由鋼模板、鋼拱架及縱向連接梁組成；臺車部分由臺車架、托架、橫移裝置及行走機構組成；液壓系統由垂直移動、橫向移動和左、右側向液壓缸及供油系統組成；采用有軌運行方式，軌道采用P43型鋼軌；行走機構為電機鏈輪傳動。鋼模臺車結構見圖2。

2.2.2 工藝流程

圖2 鋼模臺車結構（單位：mm）

混凝土施工工藝流程為：鋼筋綁扎→鋼模臺車就位→涂刷脫模劑→縫面處理及測量放線→邊、頂模就位→堵頭模封堵→安裝灌漿管→倉面驗收→澆筑邊頂拱→脫模→頂拱噴養護劑→邊拱灑水養護。

2.2.3 關鍵施工工藝

（1）鋼模臺車就位與脫模。臺車沿軌道通過自行設備移動至待澆倉位，先將車架下方的夾軌器及下撐桿上緊，調節橫送油缸使模板與隧洞中心對齊，然后起升頂模油缸。頂模到位后，把側模用油缸調整到位，并把手動撐桿及上撐桿安裝、上緊。脫模與立模時操作相反。鋼模臺車通過轉彎段時，先拆解成2臺4.5 m長的臺車，并采用角鋼和竹膠板制作轉彎連接部分，利用連接部分將2個臺車連成整體，使臺車形成 “以直代曲” （即2個4.5 m長直線替代轉彎段曲線）的模板臺車。

（2）混凝土入倉、平倉。左、右側各1臺混凝土泵，卸料口設在滑模 （鋼模臺車）兩側和中間，出口接溜桶送至混凝土鋪料作業面。臺車兩側和上、下游面上升高度和速度相同，澆筑速度控制在1 m/h左右，兩邊澆筑高差不得大于50 cm，以免臺車側翻。頂拱混凝土封拱時采用沖天尾管法封拱。

3 無壓段混凝土施工

無壓段底板混凝土選擇無軌滑模方案施工，邊墻采用翻轉模板施工方案。同時，必須對抗沖耐磨混凝土采取溫控措施，以防止裂縫發生。無壓段標準段頂拱選用懸臂式頂拱臺車；漸變段頂拱選用移動式混凝土承重排架方案。

3.1 抗沖耐磨混凝土平整度控制

（1）底板。底板平整度控制采用3道收面法，先采用滑模體進行表面粗平，再人工借助樣架和2 m長的100 mm×50 mm方鋼進行2道找平修整，最后用2 m靠尺檢查平整度并進行壓光。抹面樣架采用φ50 mm鋼管，間距2 m，利用φ25 mm可調節鋼筋螺桿固定，拆除后抹平。

（2）邊墻。采用3 m×3 m的翻轉模板，底部特制三角形模板以找平翻轉模板底邊。立模時，先用三角形模板找平底邊，然后先立模6 m高。澆筑完第1層4.5 m高邊墻后，底部模板不拆除，用翻轉鋼模加高倉面，繼續澆筑邊墻。模板固定采用外撐內拉，過流面采用內置式拉筋，確保拉筋頭置于混凝土內 3～5 cm。

3.2 防裂及溫度控制技術

（1）減小混凝土水化熱。無壓段底板抗沖耐磨混凝土選用中熱水泥進行配合比設計，摻加25%粉煤灰，二級配。施工過程中，控制混凝土坍落度不大于12 cm，以減小水泥用量。采用頂部和側面進行保溫的10 t自卸汽車運輸，長臂反鏟或履帶式布料機入倉，以控制混凝土的坍落度。

（2）降低混凝土內部溫度。采用溫控混凝土施工，混凝土出機口溫度不大于16℃，混凝土澆筑溫度不大于19℃。對混凝土進行冷卻通水，1.2 m厚混凝土布置單層冷卻水管；1.5、2.0 m厚混凝土布置雙層冷卻水管。管徑φ32 mm、壁厚3.25 mm，間排距1.0 m。混凝土下料時即開始連續通水冷卻，進水溫度10～13℃，動態控制，前5 d通水流量為1.8～2 m3/h，5 d后為0.5～1.2 m3/h，通水流量根據溫度檢測情況進行調整。混凝土冷卻齡期1～5 d內最大降溫速率不超過1℃/d，5 d后不超過0.5℃/d，通水達到目標溫度28℃即停止通水，靠自然散熱至穩定溫度。高溫季節混凝土內部容許溫度不大于45℃，低溫季節不大于40℃。

（3）減小混凝土內外溫差。根據季節情況對混凝土表面進行保溫和保濕。混凝土保溫在低溫季節進行，底板混凝土采用麻袋片或無紡布保水養護，邊墻噴灑養護劑，并及時覆蓋厚3 cm的保溫被或保溫板，保證混凝土表面晝夜溫差不大于3°C。高溫季節采用常流水保濕，對混凝土表面通自來水養護，通水流量約15 L/min，不保溫。

3.3 標準段頂拱混凝土施工

頂拱混凝土模板采用7.5 m長鋼模臺車，采用2臺卷揚系統牽引移動。鋼筋采用3 m長鋼筋臺車綁扎，鋼筋臺車采用手動葫蘆牽引移動，采用固定在臺車上的5 t卷揚機垂直運輸鋼筋。頂拱臺車軌道支撐采用牛腿形式，牛腿縱向間距為1 200 mm，橫梁采用2[32b槽鋼，水平預埋進混凝土1.1 m，斜撐采用I32a工字鋼。頂拱鋼模臺車結構見圖3。

3.4 漸變段頂拱混凝土施工

圖3 頂拱鋼模臺車結構（單位：m）

移動式混凝土承重排架由牽引行走系統、底部行走鋼平臺和承重鋼管排架系統組成。底部行走鋼平臺采用型鋼制作，長15 m，底部設12個輪轂；中間采用I20工字鋼預留4.1 m×4.5 m交通洞。鋼管排架安裝前，在行走平臺焊接φ36 mm鋼筋樁，采用卡扣式φ48 mm鋼管排架，立桿間排距0.75 m，橫桿間距1.2 m。排架縱橫及水平向設剪刀撐。移動式混凝土承重排架結構見圖4。

圖4 移動式混凝土承重排架結構（單位：m）

混凝土采用移動式混凝土承重排架、木方、定托作為模板支撐，平面部位采用P6015鋼模板立模，漸變部位采用2 cm膠合板立模。鋼筋采用固定在移動式混凝土承重排架的5 t卷揚機垂直運輸，人工綁扎。

移動式承重鋼管排架施工程序為：移動就位→底部鋼平臺支撐、輪轂鎖定→承重鋼管排架校正、與兩邊墻固定→頂部模板支撐及模板施工→檢查驗收→混凝土澆筑→模板拆除→承重鋼管排架兩側和頂部結構調整，底部鋼平臺支撐拆除→移動下一倉。

4 結 語

（1）有壓段和無壓段過流面平整度滿足設計要求，合格率達到93.5%。

（2）有壓段底拱、3/4邊頂拱混凝土3次被評為工地樣板工程；無壓段底板、邊墻混凝土2次被評為工地樣板工程。所有分部分項工程全部優良。

（3）無壓段溫控混凝土內部高溫季節最大溫升42℃；低溫季節38.5℃。無混凝土裂縫發生，防裂效果明顯。

（4）各部位施工效率、進度改善明顯，有壓段底拱滑模施工強度達到10 m洞長/d；3/4頂拱鋼模臺車施工強度4 d/倉；無壓段漸變段頂拱混凝土施工強度15 d/倉，無壓段頂拱臺車混凝土施工強度4 d/倉。確保了提前1年通水目標的實現。

（5）有壓段混凝土施工較傳統的針梁式鋼模臺車節省重量約40 t；無壓段混凝土施工較傳統的落地式鋼模臺車節省重量90 t。無壓段漸變段頂拱混凝土施工人工及材料費節約45元/m3。