水電站地下廠房巖壁梁混凝土施工技術(shù)及質(zhì)量控制

李剛毅 楊博

摘要：本文針對越南上昆嵩水電站巖壁梁混凝土施工部位結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量控制嚴(yán)格、溫控要求高、工藝復(fù)雜等特點(diǎn)，提出了一系列關(guān)鍵施工技術(shù)和質(zhì)量控制措施，確保了巖壁梁混凝土施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：地下廠房；巖壁梁；混凝土施工

一、工程概況

越南上昆嵩水電站屬引水式電站，采用地下式廠房，裝機(jī)容量均為2×110MW，平均年發(fā)電量約1.094×109 kW.h。地下廠房開挖尺寸（長寬高）為72×19×41.4，巖壁吊車梁以下開挖寬度19.0m，巖壁吊車梁以上開挖寬度20.5m，主廠房總高41.4m，副廠房總高44.6m。地下廠房巖壁梁位于廠房上、下游邊墻，全長72m，開挖巖臺水平寬1.5m，巖壁梁澆筑完畢頂面寬度為2m，高3m。

二、巖壁梁混凝土施工關(guān)鍵技術(shù)

廠房巖壁梁結(jié)構(gòu)由一期混凝土、二期混凝土、永久伸縮縫、施工縫鍵槽、排水溝、排水管、吊車梁軌道等組成。巖壁梁鋼筋用量為70t。巖壁梁一期混凝土為C30二級配常態(tài)混凝土，用量為700立方米。為保證巖壁梁軌道的安裝精度，二期混凝土用量為164立方米，且盡量在變形穩(wěn)定后進(jìn)行澆筑，采用C35一級配混凝土，巖壁梁分塊長度為10m。

1.混凝土施工配合比。混凝土為二級配，中熱硅酸鹽425水泥，粉煤灰等級為Ⅰ級，減水劑采用聚羧酸類JM-PCA，引氣劑為麥斯特AIR202；砂為人工砂，細(xì)度模數(shù)F*M=289，混凝土用粗骨料為料場生產(chǎn)的碎石。

2.混凝土溫控措施。（1）采用自然入倉，使混凝土盡快入倉并及時振搗密實(shí)。（2）采用中熱硅酸鹽水泥。（3）添加優(yōu)質(zhì)的摻合料和外加劑，并進(jìn)行混凝土配合比優(yōu)化試驗(yàn)，以減少單位水泥用量。（4）巖壁梁倉外的供水鋼管采用導(dǎo)熱系數(shù)低的橡塑嚴(yán)實(shí)包裹隔熱，巖壁梁倉內(nèi)預(yù)埋冷卻水管，蛇形布置在吊車梁混凝土幾何中心周圍，在混凝土澆筑覆蓋第一層冷卻水管后即開始通冷卻水進(jìn)行混凝土內(nèi)部散熱。（5）混凝土澆筑后在其表面進(jìn)行流水養(yǎng)護(hù)，進(jìn)行散熱，通水冷卻時日降溫不超過1℃。

3.混凝土施工方法。巖壁梁混凝土澆筑分段長度為10m，跳段施工，上下游同時澆筑。立模采用2m/2.2m（長高）規(guī)格的定型鋼模板；底模采用2m/1.8m（長高）的定型鋼模板，底部支撐采用型鋼三角架。承載巖壁梁結(jié)構(gòu)的排架系統(tǒng)采用腳手架管，間排距為75cm×36cm，承重架立柱底部墊腳材料采用剛度更強(qiáng)的槽鋼，水穩(wěn)層施工完成后，先進(jìn)行墊腳槽鋼的安設(shè)，再在其上進(jìn)行承重架的搭設(shè)，承重架頂部支撐底模型鋼三腳架則采用調(diào)節(jié)拖撐+工字鋼，頂部在安放型鋼三腳架前利用測量放線精確控制高程，調(diào)平工字鋼，然后再安裝型鋼三腳架。

4.混凝土施工工藝流程。混凝土施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→測量放線→排架基面清理和水穩(wěn)層澆筑→排架搭設(shè)→型鋼三腳架安裝→底模安裝→鋼筋綁扎→側(cè)模和堵頭模板安裝→預(yù)埋件安裝→清倉驗(yàn)收→混凝土澆筑→脫模養(yǎng)護(hù)→防護(hù)。

5.混凝土施工質(zhì)量控制。（1）模板施工。為保證巖壁梁表面光潔、平整，巖壁梁模板應(yīng)選擇新的定型鋼模板。為了方便模板拆除，模板安裝前應(yīng)涂刷礦物油類的脫模劑。（2）鋼筋施工。鋼筋的焊接工作盡量在場外完成，運(yùn)入場內(nèi)安裝。鋼筋的連接主要有機(jī)械連接和焊接兩種，接頭應(yīng)滿足在同一連接段內(nèi)的接頭面積不超過50%的要求，搭接長度根據(jù)設(shè)計(jì)要求及相應(yīng)的規(guī)范施工。（3）軌道埋件及水煤氣管的埋設(shè)。巖壁梁內(nèi)設(shè)有52根M36×1000規(guī)格的地腳螺栓，1364根M36×230規(guī)格的螺柱和1364根軌道插筋；30mD100×4、15mD70×5、900mD50×3.5規(guī)格的水煤氣管。在混凝土澆筑時，對埋件妥加保護(hù)。（4）混凝土澆筑。采用自下而上薄層澆筑，澆筑層厚30cm，基巖面澆筑倉在澆筑第一層混凝土前，先鋪設(shè)一層2cm～3cm厚的水泥砂漿，砂漿配合比與混凝土的澆筑強(qiáng)度相適應(yīng)。對稱下料，防止模板整體變形，認(rèn)真平倉，防止骨料分離。澆筑過程中，采用小型振搗機(jī)械搗實(shí)，避免漏振，并控制混凝土澆筑層厚及上升速度，保證鋼筋和預(yù)埋件不產(chǎn)生位移，模板不走樣。（5）混凝土養(yǎng)護(hù)。混凝土澆筑結(jié)束后12h，人工灑水養(yǎng)護(hù)并采用麻袋覆蓋進(jìn)行表面保護(hù)，使其保持濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時間不小于28d，在干燥、炎熱的氣候條件下，提前養(yǎng)護(hù)。（6）混凝土保護(hù)。為了使附近洞室和巖壁梁下層爆破對巖壁梁新澆混凝土振動的影響處于受控狀態(tài)，爆破施工前須認(rèn)真研究分析巖壁梁混凝土受力和振動特性，確定合理的振動控制指標(biāo)（巖壁梁混凝土28d齡期的開挖爆破質(zhì)點(diǎn)振動速度控制在10cm/s以內(nèi)），并據(jù)此嚴(yán)格控制單響藥量，同時加強(qiáng)對整個廠房系統(tǒng)的變形監(jiān)測，及時了解圍巖的動態(tài)。

參考文獻(xiàn) ：

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（作者單位：中國水利水電第一工程局有限公司）