溪洛渡水電站右岸泄洪洞有壓段混凝土施工技術(shù)

林 芳 芳，　成 義 娟，　秦　洋

(1.中國(guó)人民武裝警察部隊(duì) 水電第三總隊(duì) 四川 成都　611130；2.中國(guó)人民武裝警察部隊(duì) 水電第七支隊(duì)，湖北 武漢　430200)

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溪洛渡水電站右岸泄洪洞有壓段混凝土施工技術(shù)

林 芳 芳1，成 義 娟1，秦洋2

(1.中國(guó)人民武裝警察部隊(duì) 水電第三總隊(duì) 四川 成都611130；2.中國(guó)人民武裝警察部隊(duì) 水電第七支隊(duì)，湖北 武漢430200)

溪洛渡水電站右岸泄洪洞有壓段結(jié)構(gòu)混凝土質(zhì)量要求高，施工難度大。施工中底拱采用刮軌工藝和翻模工藝按照先底部、后兩側(cè)的順序組織施工，邊頂拱采用鋼筋臺(tái)車(chē)提供作業(yè)平臺(tái)安裝鋼筋，鋼模臺(tái)車(chē)立模，確保了混凝土表面的不平整度要求，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

溪洛渡水電站；有壓段；混凝土施工

1　概　述

溪洛渡水電站右岸泄洪洞由3#、4#泄洪洞組成，2條泄洪隧洞均為有壓接無(wú)壓、洞內(nèi)龍落尾型式。泄洪洞由進(jìn)水塔、有壓洞段、地下工作閘門(mén)室、無(wú)壓洞段、龍落尾段、出口明渠段和挑坎等組成。3#、4#泄洪洞軸線(xiàn)平行布置，中心間距為50 m，隧洞全長(zhǎng)分別為1 433.549 m、1 633.611 m。

3#、4#泄洪洞有壓段襯砌斷面尺寸為R=7.5 m的圓形斷面，兩端設(shè)漸變段，流速為25 m/s。考慮到高速水流的影響，泄洪洞有壓段設(shè)計(jì)為全斷面鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度為100 cm或105 cm(漸變段150 cm)，采用C9040W8F150混凝土。

2　施工難點(diǎn)及采取的應(yīng)對(duì)措施

2.1施工特點(diǎn)與難點(diǎn)

泄洪洞工程的主要特點(diǎn)是大斷面、大流量、高流速，其混凝土抗沖耐磨要求高及溫控防裂難度大，設(shè)計(jì)采用了抗沖耐磨混凝土，設(shè)置了摻氣坎、漸變段，優(yōu)化了流道混凝土分縫尺寸精度，提出了較高的混凝土表面平整度要求。

大斷面鋼模臺(tái)車(chē)(含鋼筋臺(tái)車(chē))的設(shè)計(jì)、制作、安裝、運(yùn)行難度大；大流量、高流速的特點(diǎn)對(duì)抗沖耐磨、溫控防裂、不平整度要求高，要求接縫好、裂縫少、氣泡小、表層密實(shí)。為達(dá)到設(shè)計(jì)溫控指標(biāo)要求，給底拱澆筑常態(tài)混凝土增加了施工難度。

2.2應(yīng)對(duì)措施

針對(duì)結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)特點(diǎn)及難點(diǎn)，為滿(mǎn)足抗沖耐磨和溫控防裂要求，采取了以下措施：

(1)嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)分縫線(xiàn)及澆筑分段要求，即分段長(zhǎng)度為6～9 m(平面轉(zhuǎn)彎段為9.46 m)，底拱與邊頂拱分縫線(xiàn)設(shè)置在底拱100°處。采取優(yōu)化配合比、減少水泥用量、降低水化熱溫升等措施，多摻粉煤灰、采用低坍落度常態(tài)混凝土。

(2)在模板設(shè)計(jì)上做到低變形設(shè)計(jì)，增加附著式振搗設(shè)備，確保襯砌形體控制精度和振搗密實(shí)度、減少氣泡等；制作定型翻模板，且在收倉(cāng)線(xiàn)處加100 mm×8 mm的校直角鋼，確保收倉(cāng)線(xiàn)位置直線(xiàn)體形控制有效。

(3)通過(guò)工藝試驗(yàn)優(yōu)化底拱翻模工藝和刮軌工藝，改善翻模和抹面作業(yè)平臺(tái)；采用接安螺栓連接內(nèi)拉條和絲桿并加工分段弧形圍囹固定定型模板，以減少因切割絲桿產(chǎn)生的缺陷面積和深度，便于翻模，同時(shí)為翻模施工爭(zhēng)取抹面時(shí)間；采取固定套筒支撐刮軌鋼筋，減少缺陷面積和深度，爭(zhēng)取抹面時(shí)間，同時(shí)配備全站儀全程復(fù)核刮軌鋼筋高程和混凝土面的平整度，確保其滿(mǎn)足設(shè)計(jì)平整度要求。

3　有壓段混凝土施工方法

3.1施工工藝流程

底拱100°范圍采用刮軌工藝和翻模工藝。按照先底部、后兩側(cè)的順序組織施工，并采取溫控措施控制混凝土內(nèi)部溫升。底拱中部31.245°(弧長(zhǎng)4.09 m)范圍內(nèi)不立模，采用刮軌工藝組織施工，即在混凝土澆筑時(shí)使用振搗棒人工平倉(cāng)振搗，然后采用刮尺按照刮軌鋼筋(刮軌鋼筋采用圓鋼加工成設(shè)計(jì)體形)控制的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)線(xiàn)刮除超高的混凝土，最后取掉刮軌鋼筋后人工壓面收光。底拱兩側(cè)部位選用弧形定型鋼模板，人工立模(利用內(nèi)拉內(nèi)撐，外部鋼管?chē)蚬潭?，混凝土澆筑時(shí)，按照平鋪法兩側(cè)均勻布料同步上升，在初凝前從下往上逐步翻模后壓面收光。

邊頂拱260°范圍采用鋼筋臺(tái)車(chē)提供作業(yè)平臺(tái)安裝鋼筋，鋼模臺(tái)車(chē)立模，采用預(yù)冷混凝土，6 m3混凝土罐車(chē)運(yùn)輸，混凝土拖泵泵送入倉(cāng)，人工平倉(cāng)振搗，輔助附著式振搗器振搗，按照平鋪法兩側(cè)分層(層厚50 cm)均勻上升的方式組織施工，并采取溫控措施控制混凝土內(nèi)部溫升。

3.2模板

3.2.1底拱模板

底拱翻模區(qū)域使用定型鋼模板，端頭側(cè)模采用木模板現(xiàn)場(chǎng)拼裝。將定型鋼模板加工成弧形模板，單塊模板規(guī)格為150 cm×45 cm(收倉(cāng)線(xiàn)處加100 mm×8 mm的校直角鋼，確保收倉(cāng)線(xiàn)位置體形控制有效)，每9 m倉(cāng)共需120塊。平面轉(zhuǎn)彎段使用時(shí)，在4.5 m位置加入楔形模板，確保分段長(zhǎng)度與邊頂拱一致，相關(guān)細(xì)部設(shè)計(jì)情況見(jiàn)圖1。

圖1　有壓段底拱翻模示意圖

3.2.2邊頂拱模板

邊頂拱采用鋼模臺(tái)車(chē)，臺(tái)車(chē)堵頭模板采用角鋼夾木模板進(jìn)行拼裝。邊頂拱鋼模臺(tái)車(chē)是以組合式鋼結(jié)構(gòu)門(mén)架支撐大型鋼結(jié)構(gòu)模板的組合系統(tǒng)，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)自行，利用液壓油缸和螺旋千斤頂調(diào)整模板到位及脫模，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況見(jiàn)圖2。

3.3澆筑方式

底拱100°范圍采用刮軌工藝和翻模工藝。按照先底部、后兩側(cè)的順序組織施工并采取溫控措施控制混凝土內(nèi)部溫升。底拱中部31.245°(弧長(zhǎng)4.09 m)范圍內(nèi)不立模，人工平倉(cāng)振搗，采

圖2　有壓段邊頂鋼模臺(tái)車(chē)示意圖

用刮軌工藝進(jìn)行收面處理。底拱兩側(cè)部位選用弧形定型鋼模板人工立模，按照平鋪法兩側(cè)均勻布料同步上升，并在初凝前從下往上逐步翻模后壓面收光。

邊頂拱260°范圍采用6 m3混凝土罐車(chē)運(yùn)輸，混凝土拖泵泵送入倉(cāng)，人工平倉(cāng)振搗，輔助附著式振搗器振搗，按照平鋪法兩側(cè)分層(層厚50 cm)均勻上升的方式組織施工，采取溫控措施控制混凝土內(nèi)部溫升。

3.4混凝土溫控措施

有壓段襯砌混凝土為C9040 F150W8混凝土，從配合比、出機(jī)口、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)等階段采取溫控措施，即優(yōu)化配合比、使用預(yù)冷混凝土、運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)行灑水降溫和覆蓋隔熱、優(yōu)化倉(cāng)面設(shè)計(jì)和配置合理資源以強(qiáng)化澆筑覆蓋速度并使用保溫被遮蓋防曬、通水冷卻進(jìn)行內(nèi)部降溫、恒溫濕養(yǎng)護(hù)(底板蓄水養(yǎng)護(hù)和邊頂拱灑水養(yǎng)護(hù))，以防止其表面產(chǎn)生裂縫，冬季覆蓋保溫并設(shè)置洞簾保溫，以防止表面產(chǎn)生裂縫等。

3.4.1優(yōu)化混凝土配合比，減少水泥用量，控制水化熱溫升

選用水化熱低的中熱硅酸鹽水泥，盡可能采用低坍落度混凝土，選用效能高的外加劑，優(yōu)化混凝土配合比，減少混凝土中的膠凝材料摻量，降低混凝土水化熱并提高自身抗裂能力。采用的配合比溫控主要指標(biāo)為：

底拱：C9040 F150W8二級(jí)配混凝土、坍落度為70～90 mm(常態(tài))、粉煤灰摻量30%、水泥用量219 kg；

邊頂拱：C9040 F150W8二級(jí)配混凝土、坍落度為160～180 mm(泵送)、粉煤灰摻量30%、水泥用量245 kg。

3.4.2預(yù)埋冷卻水管通水冷卻降溫措施

根據(jù)溫控方案，對(duì)底拱和邊頂拱進(jìn)行通制冷水冷卻，投入冷水機(jī)組將水制冷，制冷溫度以混凝土溫度與水溫之差不大于22 ℃為準(zhǔn)進(jìn)行控制，一般在7 ℃～21 ℃之間。

(1)冷卻水站的布置。 冷卻水站內(nèi)設(shè)置一臺(tái)微機(jī)控制螺桿式冷卻機(jī)組，機(jī)組型號(hào)為W-PLSLGF500Ⅲ，冷卻機(jī)組提供100 m3/h的冷卻循環(huán)水流，冷卻機(jī)組水泵最大揚(yáng)程為50 m。冷卻水管按1 m間距布置，單根長(zhǎng)度控制在150 m，通水流量按2 m3/h控制，通水時(shí)間為15～21 d。，單倉(cāng)底拱布置一根冷卻水管，單倉(cāng)邊頂拱布置兩根冷卻水管。

(2)冷卻水管的布置。底拱冷卻水管埋設(shè)在混凝土中部，通過(guò)φ25豎向架立鋼筋支撐(間排距1 m×1 m)、水平架立筋固定(沿水管走向全程布置)，冷卻水管使用φ25 PE管，水平間距為1 m，單根水管長(zhǎng)度按不大于150 m控制，按照順?biāo)鞣较虺噬咝尾贾谩?/p>

邊頂拱冷卻水管埋設(shè)從分縫線(xiàn)上升24 cm后開(kāi)始鋪設(shè)，將其布置在襯砌層厚的中部，通過(guò)φ25橫向架立鋼筋支撐(間排距1 m×1 m)，水平架立筋固定(沿水管走向全程布置)，固定型式為活動(dòng)連接，確保在澆筑前將水管放置在內(nèi)層鋼筋處，防止影響混凝土入倉(cāng)和進(jìn)人振搗施工等。澆筑時(shí)將其移動(dòng)到中部，以利通水冷卻，冷卻水管使用φ25 PE管，水管間距為1 m，按照順?biāo)鞣较虺噬咝尾贾谩５坠袄鋮s水管從與邊頂拱分縫位置引出，邊頂拱冷卻水管從端頭施工縫處引出。

3.4.3預(yù)埋冷卻水管通水冷卻降溫措施

建立健全溫度控制管理體系。成立混凝土溫控小組，負(fù)責(zé)混凝土溫控措施的實(shí)施、做好各項(xiàng)溫控記錄、分析溫控記錄數(shù)據(jù)并調(diào)整溫控措施參數(shù)(特別是通水冷卻參數(shù))、處理所遇到的各種特殊情況；實(shí)行混凝土溫度控制及主要溫控指標(biāo)預(yù)警預(yù)控制度，嚴(yán)格倉(cāng)面工藝設(shè)計(jì)和施工管理。

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求做好溫控記錄。溫控記錄派專(zhuān)人負(fù)責(zé)，做好出機(jī)口溫度、澆筑溫度、環(huán)境溫度、常溫水水溫、通水水溫、冷卻水管出口水溫、混凝土內(nèi)部溫度等各種溫度記錄，為溫控分析提供及時(shí)、準(zhǔn)確、詳細(xì)的數(shù)據(jù)。

4　結(jié)　語(yǔ)

溪洛渡水電站右岸泄洪洞有壓段混凝土施工方法得當(dāng)，底拱采用刮軌工藝和翻模工藝，按照先底部、后兩側(cè)的順序組織施工，邊頂拱采用鋼模臺(tái)車(chē)施工，采取合理的溫控措施，較好地解決了圓形斷面混凝土裂縫問(wèn)題，保證了混凝土澆筑體型，具有十分重要的實(shí)用價(jià)值。

(責(zé)任編輯：李燕輝)

2016-07-12

TV7;TV554;TV52;TV544

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1001-2184(2016)04-0056-03

林芳芳(1985-)，女，安徽天長(zhǎng)人，工程師，學(xué)士，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作；

成義娟(1985-)，女，貴州遵義人，工程師，學(xué)士，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作；

秦洋(1986-)，男，湖北洪湖人，助理工程師，學(xué)士，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作.