魯基廠水電站廠區防洪改造施工方案設計探討

葉宗興

（昆明華正工程管理有限公司 云南昆明 650000）

1 概況

魯基廠水電站是昆明市水能規劃中的第六級水電站，其位于云南省小河口村的下游。魯基廠水電站的主要系統分為兩個，首部樞紐和引水發電系統，魯基廠水電站多年來平均發電量很高，有4.0897億kW·h，它的設計總庫容達到0.0941億m3左右，裝機容量達到96MW。主要系統之一的首部樞紐，正常的蓄水位在1090.0m，死水位則在1087.9m。它由泄水閘、擋水壩段沖沙泄洪底孔等組成；另一個主要系統引水發電系統，則由調壓井、引水隧洞、進水口和變電站等建筑物組成。目前電站建成發電，為確保電站廠區永久運行安全，現需對電站廠區防洪墻進行改造。根據現場實際情況，魯基廠水電站廠區防洪墻改造工程施工項目主要包括：魯基廠廠區擋洪墻加固、電站進廠前新建擋洪墻，中間設一道5.0m×11.0m（寬×高）液壓一字閘門。

2 施工重點及難點

因為電站已經建成發電，該所以項目防洪墻改造施工對現有工程的成品保護較為突出，以及保證電廠的正常運行，電力生產不受盡量不受施工干擾。

2.1 施工重點、難點認識

（1）魯基廠水電站防洪墻混凝土澆筑是重點及難點。

本項目魯基廠水電站廠房防洪墻混凝土為新舊混凝土粘結，如果操作不當，會出現裂縫、滲漏等重大問題，造成工程停止，所以新混凝土和舊混凝土的結合是重點。

（2）金屬結構制作和安裝是難點。

保護門槽吊裝入槽及升降試驗是重點：魯基廠水電站一字門門槽高度分別達到11m，寬度達到5m，總重量達到38t，而且施工現場狹窄，因此保護門槽整體吊裝入槽并進行升降試驗是此項目門槽安裝的一個難點。

快速安裝閘門門槽是本項目閘門門槽安裝的難點：閘門門槽高度大，門槽安裝工期緊張，在保證質量的前提下如何快速完成安裝是本項目閘門門槽安裝的又一個難點。

（3）處理混凝土澆筑與金屬機構安裝的邏輯關系是本方案設計的重點。

2.2 施工總體規劃原則

針對工程施工的重點及難點，比選最佳施工方案，努力選擇創新、科學的技術方案和工藝設計，做到“宏觀構思、細節優化、工藝細膩”，并廣泛采用新工藝、新技術、新設備、新材料，提高施工效率。

根據本項目，精心研究和動態優化施工總進度計劃，統籌資源配置，做到“均衡生產，文明施工，科學管理”。

3 施工總體規劃

根據總體規劃原則及建設方提供的條件，結合工程特點、施工重點、難點，并借鑒公司類似工程施工成功經驗，以下著重就工程特點、施工重點、難點及對策、施工安排方面進行規劃。

3.1 針對工程特點、施工重點及難點之對策

3.1.1 混凝土澆筑之粘合新舊混凝土措施

在粘合新舊混凝土上，質量是重要的，除了粘合強度高之外，還要避免收縮時，新舊混凝土結合面處出現的脫裂情況。這一般是因為舊混凝土收縮完成時，新混凝土的收縮還沒有完成，二者不在一個頻道。因此出現剪切或拉伸的情況，最終形成裂縫。新舊混凝土無法同時工作會對混凝土的耐久性和滲透性等造成危害。因此必須采取如下措施，提高新舊混凝土粘合度：

（1）增強咬合力。

①首先一定要對舊混凝土結面進行全面的清理，像風化、變質等情況。原有面層一般都要清除，除非能夠發現它的保留價值。之后利用工具鑿去松動的石子，形成凸凹不平的結面。在表層的處理過后，要利用工具的壓力水把界面的碎屑和粉末沖洗干凈。因為粉屑和粉末的存在影響到加固補強工作。

②采用鑿毛或鋸毛，清理無面層的混凝土，也可以對鋼筋混凝土的裸露構件部分進行清理。可以用大于等于50℃的熱鹼水對其進行刷洗。然后再用清水洗至干凈，防止油污影響到新舊混凝土的結合。

③錨筋法是指一方面在舊混凝土上，預埋錨固筋，讓錨固筋與新混凝土結合。另一方面可以在舊的混凝土上面鉆孔，用結構性膠進行錨筋。這兩個方法都可用來增強結合力。加固補強中，在舊混凝土基礎上鉆孔，用環氧耗漿錨固鋼筋，澆筑比原混凝土高一個等級的混凝土，達到最佳效果。

（2）增強膠結力。

①膠結力一般出現在形成水泥膠體的過程中。因此新舊混凝土的粘結力是不強的，新混凝土和舊混凝土的結合，所形成的的粘結強度與新舊混凝土本身相比，肯定是弱一些的。因此在舊混凝清除表面的浮漿后，需要抹高標號水泥砂漿，或者加入混凝土界面處理劑，以此來增強新舊混凝土的膠結力。

②在接縫處水泥中，想要加強水化作用，就要防止舊混凝土把水分帶走。因此要進行浸水洇濕，使其出現“干飽和”的狀態。

③想要提高一個強度等級，需要使用新的混凝土，或者接縫處水泥砂漿。經過研究發現，水泥強度等級的高低和膠結力的強弱是成正比的。但干縮也成正比。所以，不建議利用這個措施進行增強膠結力。

（3）增強摩擦力。

若新舊混凝土之間的受拉摩擦不大，操作并不方便。其的摩擦力與受力狀態息息相關，只有在受剪滑動的狀態下才會出現這種情況，因此能夠看出摩擦力與壓力有關。若在其中摻入一些膨脹劑，如明礬等，能夠產生產生膨脹力，以此加大新舊混凝土之間的摩擦力。

綜上所述，實際操作中要做好清理舊混凝土的工作，保障新混凝土的強度和質量等，這些都是兩者能夠結合的關鍵因素。

3.1.2 金屬結構制作和安裝的對策

（1）魯基廠水電站一字閘門門槽采取在地面工作面組裝，組裝完成后使用50t汽車吊吊裝入槽并進行升降試驗。

（2）安裝門槽時，利用吊籠輔助，吊籠一般采用的是自升自鎖式的鋼吊籠，方便施工人員操作，還可以用來裝工具器等一些小件的材料，土建卷揚機進行埋件的垂直吊裝，這樣可以比傳統腳手架法安裝施工減少輔助安裝時間。另外，本標擬在一期混凝土施工時，門槽底檻可以與一期混凝土搭接施工，減少閘門門槽安裝占據直線工期的時間。

3.2 施工總體程序安排

3.2.1 施工準備

（1）工程開工后，立即進行施工準備，修建風、水、電等臨時設施，材料堆放場地選址及混凝土拌和系統建設，為主體工程施工提供條件。

（2）一字閘門門葉、門框圖紙確認、訂貨。

3.2.2 施工步驟

（1）原防洪墻混凝土面鑿毛、清理、錨筋植入。

（2）新防洪墻混凝土澆筑、交通洞封堵。

（3）一字閘門一期混凝土澆筑。

（4）一字閘門槽安裝、二期混凝土澆筑。（5）一字閘門門葉安裝。

4 主要項目施工方案

4.1 新舊混凝土粘結處植筋施工方案

（1）舊混凝土表面鑿毛，利用鑿子和鐵錘，或者電動的鑿毛工具，敲打老混凝土的粘結層面，讓其形成不平滑的形狀，增加粗糙的程度。

（2）植筋膠的加固。

①在開始施工前，一定要了解圖紙，進行定位與放線，指導鋼筋數量、了解規格，之后再開始施工。

②植筋實施過程中要及時清理舊混凝土的剝落和劣化的混凝土，清除保護層面，要露出新的結構層面。

③依據設計方案、專業規范的要求開始鉆孔，使用A級的植筋膠。

④植筋加固期間應嚴防受到干擾。

4.2 防洪墻混凝土澆筑方案

采用組合鋼模，混凝土采用6m3攪拌車運輸車運輸，泵送入倉。

4.3 設計安裝一字閘門

4.3.1 安裝門槽的流程

安裝一字門的門槽流程如圖1所示。

圖1

4.3.2 安裝門槽方法

為合理安排混凝土澆筑施工和門槽安裝工期，除底檻外一次安裝完成，中間不再進行交接。

待一期混凝土澆筑完成并鑿毛后，首先安裝底檻，驗收合格后，澆筑二期混凝土，當二期混凝土有足夠的保養期后，接著底軌、左側主軌、右側主軌的安裝，驗收如果合格的話，再進行澆筑二期的混凝土。

在安裝門槽時，第一步要學習安裝門槽需要的高程、里程，當然也不能忘記門槽的基準點。安裝門槽基準點報監理復測驗收批準后方可進行施工。根據基準點焊接所需要的線架。

一切準備好后，先安裝底檻，底檻安裝好后，用千斤頂調整好，把尺寸調節到符合設計規范要求的范圍，底檻尺寸調節好后，再對其進行加固，加固可以使用焊接，在這之后一定要對底檻尺寸再次測量記錄，再次測量的尺寸合格后，就可以填寫報表，讓監理人進行驗收。合格之后，開始進行澆筑二期混凝土。

4.3.3 一字門門葉的安裝方法

一字門門葉結構出廠前整體組裝，現場用50t吊車吊裝、拼裝方式進行安裝。閘門出廠前，應進行整體組裝，節間焊接應采取措施控制變形。門葉結構防腐方法采用噴鋅加油漆封閉。金屬結構表面在金屬熱噴涂前必須進行表面預處理，基體金屬表面清潔度等級不低于Sa21/2級。噴鋅層最小局部厚度厚度為120μm；封閉層為雙組分環氧底漆，干膜厚度為30μm；中間層雙組分快干型環氧云母氧化鐵漆，干膜厚度為100μm；面層為干膜厚度100μm的丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆。

4.3.4 安裝達到目的

閘門平時開啟保證道路通行，當預報洪水將超過底坎提前關閉閘門，洪水過后再開門，開啟閘門前檢查閘門周圍沒有影響閘門安全轉動的人與物。閘門底緣與底檻間隙30mm，底水封平時與底緣相同，閘門關閉后通過頂緊裝置將底水封下壓壓緊，橡皮預壓縮10mm，閘門開啟前必須將底水封提到與底緣平，頂緊裝置操作時需左右對稱的兩套同時操作。閘門關閉后，通過預緊裝置將閘門鎖緊。

5 結語

在水利工程施工中，通過施工方案的設計，可以對施工過程進行指導，把擬建工程的設計與施工、技術與經濟安排于施工組織工作中，保證施工質量與生產安全，做到施工成本、施工工期、項目利潤等的最優化。