江西洪屏抽水蓄能電站廠房蝸殼保壓混凝土施工技術

陳洪春，黃佳樂

(江西洪屏抽水蓄能有限公司，江西靖安330603)

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江西洪屏抽水蓄能電站廠房蝸殼保壓混凝土施工技術

陳洪春，黃佳樂

(江西洪屏抽水蓄能有限公司，江西靖安330603)

洪屏抽水蓄能電站工程蝸殼保壓混凝土施工采用以皮帶機、吊罐為主，局部溜槽或泵送的入倉方式，分區分層均勻下料，平衡同步上升，并加強溫度控制，澆筑過程嚴格依據蝸殼變形監測控制混凝土下料速度，確保了混凝土澆筑質量，實現了蝸殼變形控制。

蝸殼；保壓水頭；入倉方式；溫度控制；洪屏抽水蓄能電站

1 工程概況

江西洪屏抽水蓄能電站位于江西省靖安縣境內，至南昌及九江的公路里程分別為124 km和194 km。下庫壩址距縣城約40 km，電站由上水庫、輸水系統、地下廠房系統、地面開關站及下水庫等建筑物組成。地下廠房系統主要由主/副廠房洞、進廠交通洞、母線洞、主變洞、主變運輸洞、500 kV出線洞(出線斜井+出線平洞)、通風兼安全洞及各層排水廊道等洞室群組成。另有開關站、中控樓等地面建筑物。主/副廠房洞開挖尺寸為157.5 m×22 m×51.1 m(長×寬×高)，主變洞開挖尺寸為151.5 m×19 m×21.85 m(長×寬×高)。

2 蝸殼保壓混凝土基本情況

蝸殼保壓混凝土澆筑高程91.3～96.15 m，采用C30F50混凝土。蝸殼層混凝土澆筑控制在2.0 m以內，層間不再分塊，薄層連續澆筑。施工配合比見表1。

表1 蝸殼混凝土施工配合比 kg/m3

(1)設計技術要求。蝸殼外包混凝土分縫于蝸殼腰線以上50 cm處；混凝土入倉溫度應控制在20 ℃以內，澆筑溫度不大于20 ℃，澆筑過程中應做好養護和保溫工作，控制混凝土內外溫差不大于20 ℃。

(2)廠家技術要求。第一層混凝土應不高于蝸殼最大截面的低端；導水機構中心線以下的蝸殼部分分4層澆筑；導水機構中心線以上的蝸殼部分分兩層澆筑；剩余混凝土部分液態高度不大于600 mm；每層混凝土初凝后方可澆筑下一層。

3 混凝土施工過程

3.1 施工分層分塊及流程

圖1 蝸殼保壓混凝土澆筑分層(廠家要求)

(2)主要工程量，見表1。蝸殼保壓混凝土分兩倉澆筑，第一倉為91.3～93.5 m高程，澆筑總量410 m3，第二倉為93.5～96.15 m高程，澆筑總量550 m3。鋼筋總用量104.56 t。

(3)蝸殼混凝土澆筑主要設備投入見表2。

表2 蝸殼保壓混凝土澆筑主要設備

序號類型數量備注1混凝土罐車3臺12m32自卸車3臺6m3備用360泵機1臺HBT60480泵機1臺HBT80備用5250t橋機2臺用50t吊鉤5吊罐1個6m36吊罐2個3m37軟軸振搗器10個Φ50、Φ308混凝土皮帶輸送機1套Φ650皮帶9拌和站2臺1m3拌和站

(4)施工工藝流程見圖2。

圖2 施工工藝流程

3.2 混凝土施工

3.2.1 施工重點與難點分析及相應對策

(1)施工重點與難點。①如何保證混凝土供應強度和混凝土供應連續性；②如何保證陰角部位混凝土澆筑和振搗是否密實；③如何應對混凝土澆筑過程中因水化熱造成蝸殼內水溫上升引起蝸殼變形；④如何調整混凝土澆筑速度與蝸殼位移監測情況；⑤倉內混凝土泌水的及時處理。

(2)相應對策。①針對混凝土供應強度和混凝土供應連續性，安排兩臺拌和站供料，在混凝土澆筑前對兩臺拌和站進行檢修、維護和保養，車輛的維護和保養，確保混凝土供應的強度和連續性。②針對陰角部位混凝土澆筑和振搗的密實度問題，可通過預埋泵管和灌漿管進行混凝土砂漿和進漿灌注解決。③針對混凝土澆筑過程中因水化熱造成蝸殼內水溫上升引起蝸殼變形的問題，可通過檢測儀器和測溫管進行監控，24 h不間斷監控，溫度上升后超過25 ℃后適當降低澆筑壓力。④根據監測數據及時調整澆筑強度。⑤對倉內混凝土泌水及時安排專人人工排水。

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(3)由于蝸殼周邊設計的鋼筋過于密集，蝸殼座環底部陰角部位混凝土施工難度最大，吊罐吊運的混凝土坍落度相對較小，吊罐入倉速度較為緩慢，吊罐入倉的混凝土沖擊力相對較大，對蝸殼可能會產生影響，同時吊罐入倉的混凝土容易積壓在一起，人工平倉工作量和難度都很大，陰角部位混凝土用吊罐入倉無法澆筑到位。由于普通混凝土和泵送混凝土水化熱不一，施工方案選擇泵送混凝土和普通混凝土相結合，蝸殼大部分澆筑普通混凝土(采用皮帶輸送，混凝土布料機或溜筒入倉，局部配合溜槽，坍落度控制在7～9 cm)，陰角部位(澆筑不到的部位預先埋設泵管)采用泵送混凝土澆筑，泵送混凝土出機口坍落度按配合比下限控制在14 cm左右。

3.2.2 混凝土澆筑質量控制

(1)利用象鼻軟管或其他合適的設備，使混凝土均勻的澆筑在蝸殼周圍。為確保混凝土振搗密實，振搗棒選用8 m長軸管，在振搗棒軸管上2、3、4、5、6 m處用彩色膠帶纏上，以確定振搗棒插入混凝土深度，同時質檢員監督每個振搗區域的范圍和振搗時間，確保混凝土振搗密實。混凝土振搗應均勻，以混凝土不明顯沉降、無大量氣泡冒出為好。嚴禁用振搗器平倉，避免過度振搗造成混凝土骨料分離。

(2)為使座環下環板底部及蝸殼底部充分填充，需在座環下環板底部及蝸殼底部埋設若干灌漿管，灌漿管采用鐵管，灌注壓力都不得超過0.5 MPa。座環及蝸殼的灌漿工作結束后，須待混凝土養護合格后方可進行蝸殼泄壓，并拆除打壓設備。

(3)混凝土不允許從高處直接下落，以免引起座環變形和混凝土分離，澆筑過程中，只允許小心地使用小功率振搗器。

(4)混凝土澆筑過程中，2 h檢測一次混凝土澆筑溫度和環境溫度，現場檢測混凝土坍落度，及時檢測拌和站砂石含水量，根據砂石含水量及時調整混凝土用水量，確保入倉混凝土的和易性。

(5)澆筑過程中，應密切監測座環的位移和變形。注意澆筑速度，以免引起預埋件漂移，無論何時，液態混凝土高度均須按廠家要求分層厚度進行澆筑。澆筑時，根據溫度變化調整每層混凝土澆筑間隔時間，同時保證每層混凝土在初凝前覆蓋，盡力減小混凝土水化熱產生的溫升影響。

(6)正常情況下壓力試驗時，水溫應保持在11～25 ℃，若超過25 ℃，應適當降低保壓澆筑壓力，以免引起蝸殼變形，影響蝸殼和混凝土完全接觸。

(7)在混凝土正常振搗30 min后再進行一次振搗，以排除混凝土內氣泡，保證混凝土表面光滑。

(8)靠近止水帶的混凝土，止水帶下面及止水帶周圍的混凝土要振搗密實，以確保混凝土與全部止水帶緊密結合。橡膠止水帶的安裝，須采取措施防止變形、變位和撕裂，伸縮縫混凝土表面平整清潔；鋼筋不穿過縫面。

(9)在夏季高溫季節澆筑混凝土，采取了加冰屑、冰水、噴淋骨料和搭設遮陽棚等降溫措施；在蝸殼混凝土澆筑前，水泥和粉煤灰按合同要求65 ℃進罐，60 ℃拌制；為降低混凝土出機口溫度，膠凝材料溫度需降至50 ℃；對骨料料倉進行噴霧降溫，有條件的可利用軸流風機吹風加快水分蒸發，帶走骨料熱量，以降低骨料溫度；罐車罐體全部進行保溫覆蓋，自卸車安裝遮陽棚，以保持混凝土出機口溫度，減少混凝土運輸時陽光照射溫升。

(10)混凝土澆筑前對拌和站進行檢修保養，確保其正常運行；同時，聯系相關標段備用1臺拌和站，外加劑提前運到拌和站，作為應急手段和調整入倉混凝土強度使用；自卸車和混凝土罐車均進行檢查和保養，確保混凝土澆筑過程中混凝土運輸車輛正常運行。

(11)為保證陰角部位澆筑密實，避免混凝土的浮力作用使蝸殼產生位移，蝸殼內側采用混凝土泵送入倉，平鋪法澆筑，內外平衡同步上升。上升速度控制在0.3 m/h，皮帶入倉每小時入倉強度約40 m3，因分層進行澆筑，皮帶輸送混凝土每小時約30 m3即能滿足入倉強度，應急用吊罐入倉每小時最高入倉強度約18 m3/h。

(12)由于蝸殼支墩將蝸殼下部分割成獨立條塊，澆第二倉蝸殼混凝土時，在各獨立條塊內，分別預埋1～2根泵管(在第二層蝸殼混凝土需用泵送的條塊中預埋2根)，泵管的出口高程接近上部陰角。

(13)蝸殼二期混凝土澆筑前對舊混凝土面打毛后沖洗干凈，蝸殼混凝土澆筑時嚴格控制入倉溫度和澆筑溫度，澆筑溫度在20 ℃以下，收倉后混凝土初凝后及時灑水養護，24 h后流水養護，養護時間不少于28 d。

3.2.3 混凝土養護

混凝土澆筑完畢后，應及時進行養護，一般情況下，使用灑水和噴霧養護。以保持混凝土表面水分，24 h后，改用流水養護。混凝土養護期間，保持混凝土濕潤，并嚴格執行合同文件要求的混凝土養護規定。

在混凝土澆筑24 h后即開始通水降溫，安排專人負責，當混凝土內部溫度下降到規定要求時通知監理人，檢查合格后停止通水。

混凝土外部養護水平層面采用鋪塑料薄膜加蓋保溫被，垂直面在模板外包裏保溫被形式進行保溫。

4 結 語

洪屏抽水蓄能電站工程蝸殼保壓混凝土施工通過采取多種靈活的混凝土入倉方式，分區分層均勻下料，平衡同步上升，并采取切實可行且有效地降溫措施，嚴格控制混凝土澆筑過程施工工藝質量，加強混凝土入倉溫度控制，嚴格依據蝸殼變形監測控制混凝土下料和澆筑速度，確保了混凝土澆筑質量及蝸殼變形控制，取得了非常好的效果。

[1]黃斌， 樊宇， 姬脈興. 保溫保壓澆筑蝸殼二期混凝土的施工技術[J]. 水力發電， 2003， 29(7)： 39- 41．

[2]張忠輝， 黃建文， 李永勝. 廠房蝸殼二期混凝土保溫保壓設計研究[J]. 水利水電工程設計， 2014， 33(3)： 4- 5．

[3]謝衛東， 張勇. 三峽左岸電站蝸殼保壓保溫澆筑二期混凝土技術[J]. 湖南水利水電， 2005(3)： 15- 17．

(責任編輯 焦雪梅)

Construction Technology of Pressure Retaining Concrete for the Spiral Cases in Hongping Pumped-storage Power Station

CHEN Hongchun, HUANG Jiale

(Jiangxi Hongping Pumped Storage Co., Ltd., Jing’an 330603, Jiangxi, China)

The pouring of pressure retaining concrete for the spiral cases in Hongping Pumped-storage Power Station is carried out by using belt conveyor and hanging pot as main concrete transportation mode, and chute or pumping as auxiliary transportation method. The concrete pouring quality is guaranteed and the deformation of spiral case is controlled by partitioned and stratified pouring, synchronous and balance concrete layer rising, strict temperature control, and strict concrete feed speed control according to the deformation monitoring of spiral case．

spiral case; water head for keeping the internal pressure of spiral case; concrete transportation way; temperature control; Hongping Pumped-storage Power Station

2016- 06- 08

陳洪春(1968—)，男，福建莆田人，高級工程師，主要從事水電水利工程建設管理工作．

TV544(256)

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0559- 9342(2016)08- 0056- 03