溪洛渡水電站左岸泄洪洞出口挑坎扭曲挑流底板翻模施工技術(shù)

陳 偉

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司一分局，四川彭山 620860)

1 概述

溪洛渡水電站位于四川省雷波縣和云南省永善縣接壤的金沙江峽谷段，是一座以發(fā)電為主，兼有攔沙、防洪和改善下游航運(yùn)等綜合效益的大型水電站，電站樞紐由攔河壩、泄洪、引水、發(fā)電等建筑物組成。左岸泄洪洞出口挑坎段前接出口明渠，后接改線公路高程400m平臺(tái)。挑坎為泄洪洞挑流消能建筑物，過(guò)水渠身斷面為14m×11.5 m(寬×高)。前端11.96m泄槽為圓弧形結(jié)構(gòu)，底板反弧半徑為150m;后端泄槽為扭曲轉(zhuǎn)彎擴(kuò)散形式，左側(cè)長(zhǎng)邊為101.96m，邊墻頂部和底板頂面為拋物線:Zr=37.41 －37.41×(101.682 －x2)0.5/101.68，平面投影為直線，靠河側(cè)邊墻頂部及底板頂面拋物線方程為:Z1=3.41－3.41×(60.442 －x2)0.5/60.44，平面轉(zhuǎn)彎半徑為 220m的弧線。扭曲挑坎底面邊線方程(立面投影)見(jiàn)圖1。

2 施工難點(diǎn)及主要控制手段

2.1 施工難點(diǎn)

由于該段施工區(qū)域全部為扭曲面，左側(cè)從起挑點(diǎn)到結(jié)束點(diǎn)高差為20m，右側(cè)起挑點(diǎn)到結(jié)束點(diǎn)高差為3m，而左右兩側(cè)高差為17m。如何進(jìn)行體型的控制是本工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2.2 控制手段

2.2.1 刮面軌設(shè)置

圖1 扭曲挑坎底面邊線方程立面投影圖

本次施工采用φ18圓鋼做刮面軌，依據(jù)挑坎底板扭曲規(guī)律，刮面軌布置原則為靠山側(cè)按1.5 m間距，靠河側(cè)1m間距布置，局部根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況予以調(diào)整。刮面軌下設(shè)T型架(T型架下方車絲)，鋼筋網(wǎng)上焊接螺帽，將T型架擰入螺帽并測(cè)量控制高程，澆筑完成后，從螺帽中擰出T型架。

2.2.2 翻模設(shè)置

翻模采用三塊P3015和一塊P1015間隔鋪裝，模板拼縫盡量保持在同一水平面(與等高線接近，利于翻模、抹面的強(qiáng)度控制)。三角區(qū)采用木模拼裝或采用鋼模板進(jìn)行切割安裝，在靠山側(cè)最高點(diǎn)預(yù)留溜筒孔。

橫向圍柃采用短鋼管，縱向采用1m長(zhǎng)、φ32短鋼筋，以便于及時(shí)拆模、抹面。挑坎底板模板布置情況見(jiàn)圖2。

2.2.3 混凝土入倉(cāng)方式

本次澆筑采用泵送加軟管的方式，澆筑時(shí)按1.4m ×1.5m 間排距開一個(gè)0.6m ×1.5m(2 塊P3015模板的大小)的進(jìn)料孔，采用軟管入倉(cāng)。進(jìn)料孔布置情況如圖3所示。

圖2 挑坎底板模板布置圖

圖3 進(jìn)料口布置圖

2.2.4 澆筑過(guò)程控制

本次澆筑條帶按1.5m劃分，單個(gè)條帶分兩次澆筑完成，新澆混凝土振搗完成3h后即開始抹面作業(yè)，第一條帶的第一部分開始抹面時(shí)即開始第二條帶第一部分的下料入倉(cāng)作業(yè)。由于正值冬季，氣溫較低，為確保混凝土面不受凍，對(duì)已精抹的澆筑面及時(shí)覆蓋保溫被進(jìn)行保溫。

3 挑坎混凝土施工方法

3.1 施工工藝流程

測(cè)量放樣→鋼筋制安→刮面軌安裝→翻模安裝及圍柃→混凝土澆筑→翻模拆除→抹面施工→混凝土養(yǎng)護(hù)。

3.2 主要施工方法

3.2.1 測(cè)量放樣

施工前根據(jù)施工圖紙采用全站儀進(jìn)行測(cè)量放樣，控制每一根T型架頂部高程，確保其在設(shè)計(jì)范圍內(nèi);待安裝刮面軌時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)全程控制，以保證刮面軌高程與設(shè)計(jì)一致。模板安裝好后進(jìn)行復(fù)核測(cè)量，保證將模板安裝的誤差控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。澆筑完成翻模時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)全程控制抹面，控制挑坎扭面體型。

3.2.2 鋼筋制安

鋼筋安裝順序的原則為:先下層、后上層，先主筋、后分布筋。根據(jù)測(cè)量放出的中線、邊線及高程控制鋼筋安裝位置。利用底板錨筋和結(jié)構(gòu)鋼筋搭焊1.5m×3m網(wǎng)格鋼筋樣架，架立筋核對(duì)無(wú)誤后，由人工按照設(shè)計(jì)鋼筋密度進(jìn)行鋼筋綁扎、套接、電焊加固。

3.2.3 刮面軌安裝。

(1)T型架布置。

T型架布置原則上靠山側(cè)按1.5m間距布置，靠河側(cè)按1m間距布置，局部根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況予以調(diào)整。首先，在安裝好的主筋邊緣按T型架間距點(diǎn)焊φ12的螺帽;其次，在螺帽上安裝T型架。安裝過(guò)程中，測(cè)量控制每一根T型架的頂部高程。

(2)刮面軌安裝。

在布置好的T型架頂部安置刮面軌，刮面軌靠山側(cè)按1.5m間距布置，靠河側(cè)按1m間距布置，局部根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況予以調(diào)整。刮面軌安裝后，由測(cè)量進(jìn)行校核，待全部合格后方能進(jìn)行模板鋪設(shè)。

3.2.4 翻模安裝及圍柃

(1)翻模采用三塊P3015和一塊P1015間隔鋪裝，模板拼縫盡量保持在同一水平面，拉條安裝在P1015模板上，通過(guò)節(jié)安螺栓連接。靠山側(cè)三角區(qū)采用木模拼裝或采用損壞的鋼模板進(jìn)行切割安裝。橫向圍柃采用短鋼管，縱向采用1.1m長(zhǎng)、φ32短鋼筋，以便于后續(xù)抹面及拆除作業(yè)。

(2)在安裝好的刮面軌頂部依次安裝P3015和P1015模板。在模板安裝過(guò)程中，按1.4m×1.5m 間排距開一個(gè) 0.6m ×1.5m(2 塊 P3015模板的大小)的預(yù)留進(jìn)料孔(所預(yù)留的進(jìn)料孔也可以兼做振搗孔，可以保證振搗的密實(shí))。

3.2.5 混凝土澆筑

(1)混凝土由拌和樓集中拌制，采用6臺(tái)6 m3混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)至待澆筑部位，由2臺(tái)HBT60混凝土泵機(jī)將混凝土泵送入倉(cāng)。

(2)混凝土澆筑采用平鋪法下料，每層厚度為0.3m。

(3)采用φ70、φ100插入式振搗器振搗。振搗棒應(yīng)盡量垂直插入混凝土，如果垂直插入不便，也可適當(dāng)傾斜，但與水平角度不得小于45°，且每次傾斜方向應(yīng)保持一致，以防漏振。靠近模板部位的振搗棒應(yīng)以平行于模板的角度斜插振搗，以保證混凝土全面振搗到位，不留死角。振搗棒應(yīng)快插、慢拔。為使上下層混凝土振搗密實(shí)均勻，可將振搗棒上下抽動(dòng)，抽動(dòng)幅度為5～10cm。

3.2.6 拆模及抹面

(1)翻模時(shí)間。

將其控制在振搗完成后1.5～3h左右(根據(jù)環(huán)境溫度確定翻模時(shí)間)，拆模混凝土距澆筑面斜面距離為1.5m以上，以確保翻模后混凝土體型保持不變和表面仍具有可塑性。翻模前采取開觀察孔或試翻的方式對(duì)混凝土進(jìn)行檢查，確定其是否達(dá)到最佳翻模時(shí)機(jī)。

(2)翻模步驟。

翻模時(shí)先找平、提漿后再抹面，以便于汽泡排出。拆模時(shí)若局部出現(xiàn)初凝現(xiàn)象，應(yīng)挖除。布置風(fēng)管，用小風(fēng)量吹出混凝土殘?jiān)喜柯{采用人工鏟除，禁止用水沖。

翻模后將節(jié)安螺桿、刮面軌及T型架取出并填補(bǔ)坑槽，在混凝土初凝前進(jìn)行人工抹面。人工壓光收面至少三次，第一次在刮平后馬上進(jìn)行，對(duì)于該過(guò)程測(cè)量隊(duì)利用全站儀隨機(jī)復(fù)核面部平整度;第二次在混凝土表面不見(jiàn)水光時(shí)，約在初凝前0.5～1h;第三次在接近初凝時(shí)。

3.2.7 混凝土溫控及養(yǎng)護(hù)

(1)在混凝土中埋設(shè)冷卻水管，冷卻水管離過(guò)流面距離為1m、間距1m蛇型布置。塑料管不得受重物擠壓，嚴(yán)禁使用已嚴(yán)重變形或老化的管材。

(2)冷卻通水在混凝土澆筑完成后即刻進(jìn)行，按照要求采用冷卻水或河水進(jìn)行通水，冷卻通水時(shí)間為7d，通水流量不小于35L/min。

(3)通水冷卻每24h應(yīng)調(diào)換進(jìn)出口方向，以保證混凝土內(nèi)部溫度與冷卻水溫差小于20℃～25℃。安排專人進(jìn)行通水和測(cè)溫，通水冷卻溫度記錄必須詳細(xì)真實(shí)。

(4)混凝土澆筑結(jié)束后，對(duì)其表面及時(shí)進(jìn)行人工灑水養(yǎng)護(hù)，待有一定強(qiáng)度后，對(duì)混凝土側(cè)面采用自流水或?yàn)⑺M(jìn)行養(yǎng)護(hù)，從而保證混凝土表面處于連續(xù)濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于28d。

3.3 翻轉(zhuǎn)模板的優(yōu)點(diǎn)及效果

(1)刮面軌的使用給模板的安裝帶來(lái)了極大的便利，并對(duì)體型的偏差也起到了最大限度的控制;刮面軌下部的T型架制作簡(jiǎn)單，安裝和拆卸方便快捷，且滿足了業(yè)主要求的過(guò)流面以下5cm內(nèi)不能有鋼筋的存在。

(2)底板襯砌翻轉(zhuǎn)鋼模板由P3015和P1015模板組成，局部用鋼模或木板切割拼裝而成，拼裝簡(jiǎn)單快捷，利用縱橫向圍柃、U型卡和拉條即可固定。人工搬運(yùn)安裝簡(jiǎn)單，無(wú)需借助機(jī)械設(shè)備。入料孔布置密集，可以兼做振搗孔和觀察孔，在振搗過(guò)程中，防止了漏振和振搗不均勻;在拆模時(shí)，可以隨時(shí)觀察混凝土凝結(jié)情況，使翻模時(shí)間得到了最好的掌握。

(3)翻轉(zhuǎn)鋼模板在混凝土澆筑后能根據(jù)混凝土入倉(cāng)時(shí)間的先后及時(shí)的分層拆除模板，進(jìn)行逐層抹面施工，從而減少了拆模、抹面作業(yè)人員的投入。

(4)挑坎底板混凝土采用翻轉(zhuǎn)鋼模板，很好地解決了底板扭面的成形和拆模抹面的施工問(wèn)題，使混凝土澆筑質(zhì)量得到了保障。

4 結(jié)語(yǔ)

挑坎底板扭面混凝土采用翻轉(zhuǎn)鋼模板施工，施工快捷方便，混凝土成形效果好。施工中采取了分層拆模抹面的方式，使每層抹面質(zhì)量得到了有效保障，保證了圓弧段混凝土澆筑質(zhì)量，加快了施工進(jìn)度，減少了施工作業(yè)人員和資源的投入。翻轉(zhuǎn)鋼模板的實(shí)用性及可操作性均較強(qiáng)，具有很好的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益，其施工技術(shù)值得同類工程借鑒。