水電站廠房工程施工設計分析

朱立勇

摘 要：水電站廠房施工是水電站建設施工中的重要環節，其施工質量對整個水電站的功能發揮有著極大的影響。水電站廠房的施工必須按照標準嚴格執行，從根本上確保廠房的施工質量和功效。本文對水電站廠房施工過程中的重點環節進行了總結，并結合實際工作經驗，提出了水電站廠房施工設計的改進方法。

關鍵詞：水電站；廠房施工；設計

中圖分類號：TV544 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）01-0143-02

水電站的廠房施工設計過程中涉及到工程結構的設計、施工現場的布置、施工材料的選擇等，并且在技術、工藝、設備的使用上都有相應的標準。施工方案對水電站廠房的施工質量有著直接的影響，對水電站的運行也有著重要的作用。因此，在水電站的建設過程中，做好廠房施工設計的研究是十分必要的。

1 廠房施工特點和混凝土分期

1.1 廠房施工特點

水電站廠房的類型主要有立式機組廠房和臥式機組廠房兩種。立式機組的特點是水輪機與發電機是豎向擺放的，分為上下兩層結構。上層結構是水輪機組，下層結構是發電機組。臥式機組的特點則是采用平行的結構來布置發電機和水輪機。與立式機組相比，臥式機組的優勢在于結構更為簡單，因此，廠房的施工流程也相對簡單。本文主要介紹的是立式機組的設計特點和要求。其具體的施工特點有以下幾點：第一，施工道路布置有一定的困難。這主要是由于立式機組在施工時對地基的深度要求較大，給道路布置增加了一定的難度；第二，廠房下部結構較為復雜。在立式機組中，廠房的下部基礎中包含著蝸殼、排水管、孔洞等設施，使得內部的結構相對錯雜，對施工精度的要求較高；第三，模板支撐的工作量很大。由于水電站的上部結構跨度通常都較大，在施工時為了確保結構的穩定，通常需要較大量的模板進行支撐。此外，廠房的施工采用的是交叉平行的結構，在施工的后期對混凝土的需求量也較大，對施工的精度要求也較高，有時甚至需要對溫度進行嚴格的把關。

1.2 混凝土分期

為了確保機組安裝的質量，水電站廠房混凝土澆筑通常需要分為兩期進行。第一期的混凝土澆筑的主體主要包括排水管、基礎板、橫梁等。在進行第一期的澆筑時就應當預留出第二期的混凝土。當第一期的澆筑完成后，再進行第二期的澆筑。第二期澆筑的內容包括外圍的金屬蝸殼、風道墻、機墩等。廠房混凝土的分期受到廠房類型和機組類型的影響。

2 廠房混凝土施工

2.1 水電站廠房混凝土澆筑的分層分塊

水電站的上層結構由橫梁、擋板、柱子等結構組成。水電站廠房的施工技術與一般廠房的施工技術基本相同。水電站廠房的下部結構則是由大體積的混凝土和杠桿組成的，其中具有較多的孔洞和零部件，因此，其受力狀況較為復雜。為了確保廠房建設的質量，對水電站廠房的建設應當采用分層施工的方式。在進行分層時，應當做到科學合理，這樣就能減少施工過程中的問題和失誤，從而確保工程的整體施工效果。

水電站廠房的混凝土澆筑對于分層的精度要求較高，在進行這一項工作時，有幾個原則應當遵守。首先，在分層時應當以廠房的下部結構作為出發點，根據其內部的結構、受力狀況、尺寸等進行合理的分類。注意不得在受力較大的位置或結構相對薄弱的位置進行分層。其次，必須按照廠房的結構特點和施工環境溫度來嚴格制定分層的厚度。通常，廠房的基礎厚度應當在1-2米左右?；A以上的部位在厚度上可以有一定的提高。再次，要按照混凝土的澆筑性質和溫度來確定混凝土面積的大小?；炷恋拿娣e不應過大，長寬比應當控制在5：1左右。最后，在進行分層時，應當考慮到施工的可行性和便捷性。例如，為了便于進行模板的捆扎，在排水管的設置上要做到單獨分層。為了提高廠房穩定性和安全性，可以在廠房的薄弱位置加筑防裂鋼筋。

2.2 分層分塊施工的形式

在廠房的施工過程中，采用分層分塊施工方式的結構主要有錯縫、封閉塊、寬槽等?；镜氖┕すに嚢ㄒ韵聨讉€方面。首先是分層通倉的澆筑。當水電站廠房中不設置縱縫，就需要采取分層通倉澆筑的方式。這種施工方式的優勢在于，加工的效率較高，并且在結構的穩定性上有較高的保障。分層通倉澆筑的方式通常適用于廠房面積較小、在低溫季節中施工的項目。第二種施工工藝是錯縫分塊澆筑。這種施工工藝也被稱為砌磚法，施工過程是將上下兩層的磚塊進行相互搭接，從而確保結構的穩定性和整體性。錯縫分塊的長度通常在8-30米之間，分層的厚度則控制在2-4米的范圍內。在廠房的薄弱環節施工過程中，需要加筑鍵槽。第三種工藝是預留寬槽。在建筑規模較大的廠房施工時，為了提高施工的效率，減少外部環境對施工過程的干擾，需要在一些施工環節中設置一定的寬槽，寬槽的寬度通常為1米。第四種施工工藝為設置封閉塊。當廠房的結構跨度較大時，在施工的過程中容易受到溫度的影響。采用一般的溫度控制方式很難起到良好的效果，這時可以考慮設置一定的封閉塊，在混凝土的施工基本完成后，進行回填工作。

2.3 以機械為主，人工為輔的施工方案

水電站廠房的施工規模通常較大，對精度的要求也較高，采用機械化的施工方式可以極大的提高施工的效率，同時還能確保施工的質量。但在機械化的施工過程中還要進行人工的輔助，尤其是一些對精度要求較高的施工項目中，必須有相關的施工人員進行現場的監督。在小型廠房的施工過程中，經常采用滿堂腳手架的施工方式，在這種施工方式下，更要做好對施工現場的監管，確保施工人員的人身安全。

3 廠房上部結構施工方案設計

水電站廠房的上部結構包括立柱、吊車梁、預制屋架、圈梁等幾個部分。廠房的上部結構施工通常分為三個環節，分別為立柱施工、吊車梁施工、屋架施工。

3.1 立柱施工

廠房的立柱通常設置在廠房的混凝土層上，并與廠房的基礎相互連接。為了便于立柱的施工，通常會在施工前進行機組的埋件安裝。在完成立柱的基礎施工后，應當立即進行現場的澆筑。澆筑的順序為先進行鋼筋的設置，再進行模板的安裝。在立柱的施工完成后，應當對立柱的垂直狀態和模板的位置進行檢查和調整，從而確保模板的強度和穩定性。

3.2 吊車梁施工

吊車梁的設置通常采用的是預制的方式。由于吊車梁的鋼筋密度較大，在澆筑時對混凝土的配置要求也較高，一般需要采用一級配置。在大型廠房的施工過程中，可以采用一期混凝土的起重設備用于吊車梁的安裝。當廠房的規模較小時，則選用履帶式的起重機就可以起到良好的安裝效果。在吊車梁的安裝完成后，應當對其位置進行校對，確保各個部件之間的連接準確無誤。

3.3 屋架施工

屋架在一些大型的水電站廠房施工中的應用較為廣泛。在小型的廠房中則主要采用預制工字梁。大型廠房中結構的跨度較大，鋼筋之間的距離較小，混凝土顆粒的最大直徑可以達到20毫米。在屋架的預制過程中，可以采用附著式的振搗器進行施工。在其中設備的選用上，若是大型廠房的施工則可以使用一期混凝土澆筑中使用的起重設備，若是小型廠房的施工，則可以采用桅桿式的起重機。

4 結語

總而言之，我國水電事業在未來將會得到更多的重視和發展，水電站廠房的建設規模也將不斷的擴大。為了確保廠房施工的質量，施工單位和管理部門應當對施工設計環節做好監管和完善，根據施工的實際需求，制定出科學合理的施工設計方案。