糯扎渡水電站地下廠房機組段混凝土施工方案

路清賢

（華能瀾滄江水電有限公司糯扎渡水電工程建設管理局，云南 普洱 665005）

1 機組段混凝土澆筑分層分塊方案及施工程序

1.1 分層分塊方案

糯扎渡水電站地下廠房采用1機1坑方式布置了9臺機組，每臺機組混凝土基礎高程為559.0 m，頂部高程為606.5 m，澆筑總高度為47.5 m。從下至上依次分為肘管層、錐管層、蝸殼層、機墩層和風罩層進行混凝土澆筑。機組段大體積混凝土澆筑層厚度一般不超過3 m（特殊部位按照設計要求進行分層）。其中，蝸殼外圍混凝土采用蝸殼內(nèi)充水保壓進行澆筑，保壓值為1.8 MPa，每層澆筑過程中流態(tài)混凝土高度不超過0.7 m。根據(jù)上述設計技術要求，結合機組體型、機電安裝要求和計劃工期安排，每臺機組段混凝土具體分層分塊情況如下：

肘管層包括1、2期混凝土。其中，2期混凝土在肘管安裝完成后進行澆筑。1～6號機組肘管1期混凝土澆筑高度為16.5 m，分7層進行澆筑；7～9號機組肘管1期混凝土澆筑高度為17.4 m，分8層進行澆筑。1～6號機組肘管2期混凝土澆筑高度為13.2 m；7～9號機組肘管2期混凝土澆筑高度為14.7 m，全部分5層進行澆筑。6號機組尾水肘管1、2期混凝土分層示意見圖1。

錐管層包括1、2期混凝土。其中，2期混凝土在錐管安裝完成后進行澆筑。1～6號機組錐管1期混凝土最大澆筑高度為9.5 m；7～9號機組錐管1期混凝土最大澆筑高度為8.6 m，全部分3層進行澆筑。1～6號機組錐管2期混凝土澆筑高度為9.5 m；7～9號機組錐管2期混凝土澆筑高度為8.6 m，全部分2層進行澆筑。尾水錐管1、2期混凝土分層示意見圖2。

圖1 機組尾水肘管1、2期混凝土分層示意（單位：m）

圖2 尾水錐管1、2期混凝土分層示意（單位：m）

蝸殼層混凝土最大澆筑高度為10 m。 其中，1～6號機組蝸殼外圍混凝土澆筑高度為9.2 m；7～9號機組蝸殼外圍混凝土澆筑高度為8.95 m。所有蝸殼層分為4層進行澆筑，每臺機組蝸殼第1層混凝土按4個象限分塊進行澆筑，其他3層采取通倉方式進行澆筑。蝸殼層混凝土分層示意見圖3；第1層混凝土分塊示意見圖4。

圖3 蝸殼層混凝土分層示意（單位：m）

機墩層和風罩層屬于蝸殼層以上部位，總澆筑高度為13.5 m，總共分4層進行澆筑。其中，機墩層和風罩層各2層。

1.2 施工程序

根據(jù)計劃工期和機電安裝要求，主廠房機組混凝土施工順序為：9號→8號→7號→1號 （下部）→6號→5號→4號→3號→2號→1號 （上部），呈梯次進行。各機組段混凝土澆筑程序見圖5。

圖4 蝸殼層第1層混凝土分塊示意（單位：m）

圖5 地下廠房機組混凝土施工程序示意

2 混凝土施工通道及入倉方式

2.1 施工通道布置

根據(jù)主廠房及相鄰洞室之間的空間關系，結合機組段高程范圍內(nèi)分層方案，確定機組段混凝土施工通道布置方案如下：

（1）第1條通道。尾水閘門運輸洞→6號施工支洞→8號施工支洞→1～9號尾水支洞→1～9號尾水管擴散段，進入廠房561.7 m高程。主要負責肘管層1、2期下部施工材料的運輸。

（2）第2條通道。主廠房運輸洞→2號施工支洞→1～9號引水下平洞→廠房上游側(cè)邊墻，進入廠房584.1 m高程。主要負責肘管層上部和錐管層部分施工材料的運輸。

（3）第3條通道。主廠房運輸洞→上游側(cè)第2層排水洞擴大段→1～4號疏散通道、2號空調(diào)機室→主廠房上游邊墻，進入廠房605.9 m高程。作為廠房機組混凝土運輸主要通道，負責錐管層、蝸殼層、機墩層和風罩層混凝土的運輸。其中，1號疏散通道布置在1號與2號機組之間；2號疏散通道布置在3號與4號機組之間；3號疏散通道布置在5號與6號機組之間；4號疏散通道布置在7號與8號機組之間；2號空調(diào)機室布置在副安裝場上游側(cè)。

（4）第4條通道。由主廠房運輸洞通過安裝間，進入廠房606.5 m高程。主要作為各機組混凝土施工材料的運輸，施工材料運輸?shù)桨惭b間后采用100/32 t永久橋機或25 t施工橋機吊運至各機組工作面。

（5）第5條通道。主廠房運輸洞→主變交通洞→主變室→交通洞擴大段→副安裝間下游側(cè)，進入廠房606.5 m高程。后期做為機組混凝土施工材料運輸?shù)妮o助通道，主要輔助運輸1～3號機組上部施工材料。

2.2 混凝土入倉方式

廠房機組段混凝土主要為制冷C25三級配和C30二級配常態(tài)混凝土，根據(jù)施工通道利用時段情況，主要采用以下幾種方式：

（1）SHB2型梭式布料皮帶機。覆蓋半徑2.475～22 m，最大澆筑高程597.7 m。主要負責肘管1、2期，錐管1、2期，蝸殼層，機墩層混凝土澆筑。

（2）機坑內(nèi)搭設溜槽和溜管。前期進行部分機組肘管層1、2期混凝土澆筑，輔助布料機入倉進行盲區(qū)混凝土施工。

（3）HBT60A型混凝土拖泵。負責597.7 m高程以上、部分板梁柱、布料機入倉盲區(qū)、邊角等部位混凝土澆筑。

（4）25 t施工橋機配3 m3吊罐。作為輔助入倉手段配合。

3 主要施工方案及措施

3.1 SHB2型梭式布料皮帶機澆筑

根據(jù)機組混凝土澆筑程序和進度計劃要求，9臺機組共布置2套SHB2型梭式布料皮帶系統(tǒng)進行混凝土澆筑，施工過程中隨澆筑倉位的轉(zhuǎn)換，利用橋機整體轉(zhuǎn)移上料皮帶機及布料機。每套布料系統(tǒng)主要由1、2號布料機、1根φ426溜管、15 m和29 m上料皮帶機各1臺、7.4 m和11 m立柱各2根、2個入料平臺以及2個下料溜管組成。每臺布料機立柱基礎中心布置于2臺機組分縫線左側(cè)1.5 m、廠橫0+013.00處，基礎高程為579.5 m，布料半徑最大22 m，最小2.475 m，每臺布料機額定混凝土輸送能力為120 m3/h。由于受疏散通道布置影響，每輛6 m3混凝土罐車在疏散通道內(nèi)8 min卸車完畢 （罐車進洞約1 min，調(diào)整位置1 min、出料約 5 min、出洞約1 min），每條疏散通道混凝土運輸能力為45 m3/h，2臺布料機最大澆筑能力為90 m3/h。

1、9號機組混凝土澆筑時，分別從1號或4號疏散通道利用2號布料機入倉。同時，在副安裝場或安裝場利用混凝土拖泵及溜槽輔助入倉。3、5、7號機組混凝土澆筑時，可以同時從2個疏散通道進料利用2臺布料機入倉。2、4、6、8號機組混凝土澆筑時，只能采用從1個疏散通道進料利用2臺布料機入倉。為了滿足混凝土入倉強度，可在臨近疏散通道布置混凝土拖泵澆筑二級配混凝土。

3.2 蝸殼層混凝土澆筑

每臺機組蝸殼層混凝土計劃澆筑時間為120 d。根據(jù)疏散通道和布料機的布置情況，3、5、7號機組蝸殼層混凝土分別從2個疏散通道使用2臺布料機入倉，最大入倉能力為90 m3/h；2、4、6、8號機組蝸殼層混凝土由1個疏散通道使用2臺布料機入倉，最大入倉能力為45 m3/h。為確保混凝土澆筑質(zhì)量和應急需要，在相鄰機組布置HBT60A混凝土拖泵輔助入倉，由另外1個疏散通道通過布料機向混凝土拖泵供料。1、9號機蝸殼層混凝土利用1號或4號疏散通道使用1臺布料機入倉。同時，在安裝場或副安裝場配置混凝土拖泵或吊罐輔助澆筑。

蝸殼第1層先同時澆筑1、3象限混凝土，以后再同時澆筑2、4象限混凝土，澆筑時保持座環(huán)兩側(cè)混凝土均勻同步上升，并控制混凝土上升速度不大于0.3 m/h。第1層混凝土施工時，由于蝸殼中心線以內(nèi)區(qū)域倉面狹窄，振搗、平倉均困難，故采用坍落度為14～16 cm的二級配混凝土泵送入倉，沿座環(huán)環(huán)向退管法澆筑。蝸殼中心線以外采用三級配混凝土布料機入倉澆筑。第1層混凝土澆筑完成后，座環(huán)底部以及座環(huán)與蝸殼相接處各形成1個獨立的陰角區(qū)域。第2層混凝土澆筑前，先要進行2個陰角區(qū)域混凝土澆筑，主要采用泵送混凝土入倉進行澆筑。蝸殼與座環(huán)相接處陰角區(qū)域采用沿蝸殼徑環(huán)向預埋混凝土泵管法，座環(huán)底部陰角混凝土從座環(huán)上預留的φ150振搗孔進行下料并振搗。第3、4層混凝土位于蝸殼水平中心線以上，主要采用布料機進行三級配混凝土澆筑。

4 施工進度計劃安排

根據(jù)分層分塊方案和計劃工期要求，每臺機組混凝土施工計劃凈工期為375 d，其中，肘管1期混凝土60 d；肘管2期及錐管1期混凝土90 d；錐管2期混凝土15 d；蝸殼層混凝土120 d；機墩及風罩層混凝土90 d。為了滿足機電安裝和首臺機組投產(chǎn)發(fā)電后運行環(huán)境的要求，最后1臺機組要在2012年5月31日前澆筑完成，比原合同工期2013年3月31日提前10個月。

5 幾點體會

截至2012年5月，9臺機組混凝土已全部澆筑完成，施工進度滿足計劃和機電安裝要求，各項技術指標滿足設計要求。如此大型地下廠房機組混凝土施工能夠提前完成并滿足各項要求，這與提前規(guī)劃施工通道、合理的分層分塊方案、入倉設備的選擇以及資源配置到位等工作密不可分。

（1）施工通道布置。提前對廠房混凝土施工通道進行規(guī)劃，將廠房上游側(cè)第2層排水洞原設計3 m×4 m襯砌后斷面擴大為6 m×6 m，1～4號疏散通道原設計3 m×4 m開挖斷面擴大為4 m×4.5 m，并且在廠房機組混凝土施工前完成第2層排水洞混凝土襯砌；疏散通道底板及鎖口混凝土安排在對應機組混凝土施工完成后再進行，以滿足混凝土罐車通行要求；利用廠房上、下游不同高程相交洞室做為混凝土施工材料運輸通道，合理安排廠房機組混凝土、引水下平洞鋼襯段、尾水擴散段混凝土的施工順序，最大限度降低相互干擾影響。

（2）分層分塊。地下廠房機組臺數(shù)多，混凝土施工工期短，且大體積混凝土要求采用制冷混凝土澆筑；蝸殼外圍混凝土采用充水保壓進行澆筑，質(zhì)量控制難度大。通過對分層分塊方案進行了優(yōu)化，合理減少了混凝土澆筑層數(shù)，既滿足設計溫控要求和質(zhì)量要求，又保證了施工進度符合合同節(jié)點工期和機電安裝需要。

（3）入倉設備選擇。根據(jù)廠房機組布置、施工通道規(guī)劃、進度計劃以及文明施工形象要求，果斷采用以SHB2型梭式布料皮帶系統(tǒng)為主，混凝土拖泵、溜槽和吊罐為輔的入倉方式，極大地提升了混凝土入倉強度，縮短了每層混凝土施工時間。同時，也大大改善了廠房施工形象。

（4）加大資源配置。根據(jù)進度計劃安排，高峰期最多有5臺機組進行不同層混凝土施工，現(xiàn)場準備了多套模板和腳手架材料，尤其是機墩和風罩層采用多套定型弧形鋼模板，以滿足設計體型和快速備倉周轉(zhuǎn)要求。