長河壩水電站泄洪洞群混凝土襯砌施工技術

詹然成，陳英旭，符鵬軍

(1.中國水利水電第七工程局有限公司，四川成都611730；2.四川大唐國際甘孜水電開發有限公司，四川康定626001)

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長河壩水電站泄洪洞群混凝土襯砌施工技術

詹然成1，陳英旭2，符鵬軍1

(1.中國水利水電第七工程局有限公司，四川成都611730；2.四川大唐國際甘孜水電開發有限公司，四川康定626001)

長河壩水電站泄洪洞洞身采用高標號抗沖磨硅粉混凝土施工。從襯砌臺車設計、混凝土快速施工技術及高標號硅粉溫控技術等方面進行分析，以實現混凝土襯砌施工的質量可控、進度快速、溫升防裂等多個目標。實際施工表明，該工程泄洪洞洞身高標號抗沖磨硅粉混凝土施工達到了快速、高質量、高標準和低成本的目的。

泄洪洞群；混凝土襯砌；施工技術；長河壩水電站

0 引 言

1 施工技術難度分析

(1)保證泄洪洞大斷面、高流速混凝土施工質量是混凝土澆筑施工的重點。泄洪洞最高運行水頭達162.5 m，洞身坡比均在10%以上，為高速水流

表1 泄洪洞洞身及混凝土襯砌參數

編號洞長/m坡比/%襯砌厚度/m襯砌斷面(寬×高)/m1號13721027907～1514×(16～19)2號15081084807～1514×(15～18)3號15401055207～1514×(15～18)

流道。C40、C50高標號硅粉混凝土襯砌內、外質量要求高，施工工藝復雜，對模板技術要求高；洞室斷面大、坡度大，大斷面臺車的設計、制作、安裝、運行難度大；邊墻與頂拱混凝土標號不一，不利于一次性襯砌。因此，臺車的選型、設計和混凝土澆筑技術措施的選擇及如何保證混凝土襯砌質量是本工程的重點。

(2)控制混凝土溫度裂縫及表面平整度是混凝土澆筑施工的重點。硅粉混凝土對溫控要求嚴格，極易產生溫度裂縫；高速水流流道對底板平整度要求高(不平整度最大允許高度3 mm/2 m、垂直水流磨平坡度1/50、平行水流磨平坡度1/30)，大坡度底板混凝土收面困難，表面平整度控制難度大。因此，控制混凝土溫度裂縫的產生及混凝土表面平整度是本工程施工的重點。

2 大坡度、高平整度混凝土施工關鍵技術

2.1 襯砌臺車

傳統的襯砌臺車設計均采用泵送混凝土澆注。低塌落度混凝土能夠有效控制混凝土內部溫升，而泵送混凝土內部溫升相對較大，不利于混凝土的溫控防裂。泵送混凝土水泥用量高于常態混凝土，放熱量大，熱強比高于常態混凝土。低塌落度混凝土抗裂安全系數在1.84～2.81之間，而泵送混凝土明顯較低，局部抗裂安全系數在1.0～1.3左右。泄洪洞大體積混凝土的澆注采用常態混凝土有利于高標號混凝土溫度的控制及降低施工成本，對混凝土的整體澆注質量具有重要的意義。

為解決常態混凝土的澆注問題，臺車設計采用常態混凝土雙向供料系統并結合皮帶機布料系統。為解決在大坡度上混凝土起吊系統的行走問題，臺車設計電機-鏈條驅動系統，采用料斗將混凝土提升至皮帶機水平面以上，通過葫蘆吊架減速機縱向移動至皮帶機正上方，再通過可逆皮帶機將料斗中的混凝土輸送至澆筑處。此澆筑方式適用于縱坡的隧道施工，坡度適用范圍可達0°～30°，大大降低了施工成本，便于襯砌質量的控制，提高了施工效率，有效降低了工人的勞動強度。

泄洪洞邊墻及頂拱分別采用邊墻、頂拱鋼模臺車進行混凝土澆筑施工，標準分段長度9.1 m/段，可局部調整。其中，邊墻混凝土采用臺車自帶提升系統入倉；頂拱混凝土采用HBT60混凝土泵泵送入倉，臺車預留進料口，頂拱臺車預留排氣孔，混凝土采用流動性大的二級配料或者一級配料，除人工采用軟軸振搗器振搗外，還采用安裝于臺車上的附著式振搗器輔助振搗。混凝土澆筑時，在倉內下落垂直高度應控制在2.0 m以內，兩側邊墻、頂拱混凝土均勻上升，下料高差控制在1.0 m內。合理控制澆筑上升速度，避免上升速度過快導致模板變形。鋼模臺車見圖1。

圖1 鋼模臺車

2.2 底板混凝土施工

王敬凱聽了張秋的陳述后，立即帶著那把鑰匙來到張秋家，親自打開張家的門，認定那把鑰匙確實是張家的，亦即張小波身上的那把。

泄洪洞洞身標準段底板混凝土主要采用自行式可伸縮布料機、長臂反鏟，澆筑低坍落度常態混凝土。自行式可伸縮布料機由行走系統及布料機系統組成，其最大爬坡25%，滿足泄洪洞洞身縱坡要求。布料機通過卷揚機系統在主布料桁架中伸縮，最大伸縮距離6 m，最大受料距離20 m(滿足隔倉澆筑要求)；布料寬度大于14 m，采用80 cm 寬輸送帶，設計送料強度60 m3/h(滿足混凝土入倉強度要求)。混凝土澆筑時，倉號內混凝土上升高度控制在50 cm/h以內，澆筑層厚控制在30～40 cm之間，以避免上層覆蓋前底層混凝土發生初凝。底板混凝土澆筑采用人工持φ100、φ50 mm手提式振搗器進行平倉振搗。

圖2 自行式可伸縮布料機

2.3 多異形結構高速水流混凝土施工

泄洪洞1、2號摻氣坎結構設計局部底板面為異形曲面結構，常規施工方法無法滿足結構面形體及混凝土表面高平整度要求。為此，結合現場實際施工及相關施工經驗，經方案對比分析，1、2號摻氣坎底板混凝土采用滑模平行立體一次性連續澆筑完成，此施工方式滿足摻氣坎異形曲面結構要求，混凝土表面達到高平整度要求，并具有可連續性澆筑、無施工縫、快速澆筑等優點。

滑模采用有軌拉模，由專業廠家設計制作。滑模主要組成部分包括模板、桁架、抹面平臺等。滑模設計跨距14 m-2×0.05 m、寬1.5 m。采用液壓千斤頂借助埋入式滑軌牽引提升，帶動模板逐步滑動上升，一次立模，連續澆筑的施工工藝。

滑模滑升分初滑和正常滑升。澆完首段混凝土后，即可進行初滑，先滑升20 cm左右，待滑出的混凝土經檢驗達到出模強度時，即可進入正常滑升。滑模正常滑升時，模板滑升速度的快慢直接影響混凝土的施工質量和工程進度。實際滑升速度取決于混凝土的凝結時間、混凝土澆筑強度以及氣溫等因素，滑升速度控制在15～25 cm/h，每20～30 min滑升1次。滑升過程中執行“澆一段、滑一段、測一次、糾一次”的措施，做到防微杜漸，嚴防平臺偏移。待操作較熟練后，可適當提高滑升速度。澆筑混凝土過程中，及時清除粘在模板、滑軌上的砂漿、鋼筋上的油漬和被油污的混凝土。多異性結構滑模見圖3。

圖3 多異性結構滑模

3 高標號抗沖磨混凝土溫控施工技術

3.1 降低混凝土澆筑溫度

采用預冷混凝土。在混凝土拌和系統使用風冷骨料和加冰拌和的方式生產預冷混凝土，出機口溫度控制在12～14 ℃ 。為減少混凝土運輸澆筑過程中的溫度回升，采用防陽隔熱設施，主要是在混凝土運輸汽車車廂頂部設移動式帆布遮陽棚，在混凝土運輸車輛箱體上安裝發泡保溫裝置。此外，要加強管理，減少等待卸車時間和卸料人倉時間，避免多次轉料入倉，混凝土澆筑覆蓋時間控制在1 h以內。

3.2 溫控監測

3.2.1 預埋冷卻水管通冷水

泄洪洞抗沖磨硅粉混凝土內部設置冷卻水管并通冷水，以削減混凝土內部初期水化熱溫升，控制混凝土最高溫度不超過容許范圍。冷卻水管采用HDPE塑料管，蛇形布置于里層鋼筋上，布置間距1.0 m×1.0 m，主管內徑32.6 mm、壁厚3.7 mm、外徑40.0 mm；支管內徑28.0 mm、壁厚2.0 mm、外徑32.0 mm。冷卻水管直接引用響水溝低溫冷水(水溫低于18 ℃)，連續通水時間控制在15 d以上，通水流量不低于1.5 m3/h。冷卻水管布置見圖4。

圖4 冷卻水管布置

3.2.2 混凝土溫度監測

每個澆筑段內部預埋測溫裝置，測量混凝土內部溫度。測溫裝置由測溫管與溫度計組成。其中，測溫管采用鋼管，測溫管內在不同澆筑層布置電阻溫度計。溫度監測時期為自混凝土澆筑至澆筑后5 d，監測頻率為1次/4 h，且溫度出現高峰期間加密觀測。

3.3 混凝土常流水養護

混凝土澆筑完成且鋼模臺車移出后，采取常流水淋水養護。在混凝土頂部布置PVC噴水花管，養護水沿邊墻混凝土面流淋，達到淋水養護效果。養護水引用響水溝低溫水。常流水淋水養護時間不少于14 d。常流水養護見圖5。

圖5 常流水養護

4 結 語

針對大坡度、高速水流、高平整度混凝土快速施工技術及質量控制的專項研究尚不多見，長河壩水電站圍繞這一問題進行了研究。工程實際表明，長河壩水電站泄洪洞洞身高標號抗沖磨硅粉混凝土施工達到了快速、高質量、高標準、低成本的施工目的，積累了寶貴經驗，對以后類似工程施工有一定的指導意義。

(責任編輯 楊 健)

Concrete Lining Construction Technology of Spillway Tunnel Group in Changheba Hydropower Station

ZHAN Rancheng1, CHEN Yingxu2, FU Pengjun1

(1. Sinohydro Bureau 7 Co., Ltd., Chengdu 611730, Sichuan, China; 2. Sichuan Datang International Ganzi Hydropower Development Co., Ltd., Kangding 626001, Sichuan, China)

High-grade abrasion resistant silica fume concrete is used in the construction of spillway tunnels in Changheba Hydropower Station. The design of lining construction trolley, the fast construction technology of concrete and the temperature control technology of high-grade silica fume are analyzed to achieve the targets of concrete lining construction on quality, progress and cracking control. The actual construction of high-grade abrasion resistant silica fume concrete for the spillway tunnels in Changheba Hydropower Station is rapid, high-quality, high standard and low-cost．

spillway tunnel group; concrete lining; construction technology; Changheba Hydropower Station

2016- 07- 22

詹然成(1987—)，男，重慶人，助理工程師，主要從事水利水電工程施工及管理工作．

TV544.92(271)

A

0559- 9342(2016)10- 0080- 03