某水電站地下廠房?jī)?yōu)質(zhì)混凝土施工技術(shù)

邸書茵

(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)建設(shè)工程有限公司，云南 昆明 650000)

0 引言

烏弄龍水電站位于云南省迪慶藏族自治州境內(nèi)，為瀾滄江上游河段規(guī)劃7個(gè)梯級(jí)中的第2級(jí)電站，屬二等大(2)型工程。烏弄龍水電站安裝4臺(tái)混流式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量990 MW，其地下廠房具有工期緊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和施工質(zhì)量要求高等特點(diǎn)。

為確保實(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)，在烏弄龍水電站地下廠房混凝土施工過(guò)程中，從模板設(shè)計(jì)、澆筑振搗、養(yǎng)護(hù)及成品保護(hù)等方面嚴(yán)格控制和管理，在不改變混凝土原材料的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了混凝土優(yōu)質(zhì)施工，使混凝土單元工程的基礎(chǔ)面或混凝土施工縫、模板、鋼筋、止水、伸縮縫及混凝土澆筑等工序全部達(dá)到優(yōu)良等級(jí)，混凝土外觀達(dá)到免裝修效果，從而有效提升地下廠房施工質(zhì)量。本文總結(jié)依托烏弄龍水電站工程形成的地下廠房?jī)?yōu)質(zhì)混凝土施工技術(shù)。

1 施工技術(shù)

烏弄龍水電站安裝間、主廠房及副廠房采用“一”字型布置，廠房長(zhǎng)189 m，高71.05 m，寬24.5 m。在主廠房水輪機(jī)層至發(fā)電機(jī)層1 812.5～1 824.0 m高程的板、梁、柱及其機(jī)墩、風(fēng)罩墻等部位結(jié)構(gòu)混凝土施工過(guò)程中，從混凝土外觀裝飾設(shè)計(jì)、混凝土配合比優(yōu)化、模板設(shè)計(jì)、模板安裝、混凝土二次振搗工藝、混凝土表面處理與保護(hù)以及質(zhì)量控制措施等關(guān)鍵環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)混凝土施工。

1.1 混凝土外觀裝飾設(shè)計(jì)

立柱、梁和墻面等混凝土表面采用聚氯乙烯(polyvinyl chloride，PVC)材質(zhì)制作的“倒角、T型”裝飾線條模板，其成型后的混凝土棱角方正、線條通順，飾面效果好，消除了常規(guī)模板縫位置混凝土面觀感效果差等缺點(diǎn)。

1)“R30 mm倒角”PVC裝飾條布置：立柱結(jié)構(gòu)混凝土四角采用R30 mm的PVC倒角裝飾條進(jìn)行倒角處理，樓板底部的梁結(jié)構(gòu)在下部?jī)山遣捎肦30 mm的PVC倒角裝飾條進(jìn)行倒角處理。

2)“T型”PVC裝飾條布置：立柱結(jié)構(gòu)混凝土采用覆膜膠合板模板時(shí)，每2.4 m設(shè)置一環(huán)“T型”PVC明線裝飾條[1]。根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整“T型”PVC裝飾條布置間距，但同一空間區(qū)域內(nèi)的PVC明線裝飾條設(shè)置高度應(yīng)保持一致，使混凝土外表面達(dá)到美觀效果。

1.2 混凝土配合比優(yōu)化

通過(guò)不摻粉煤灰和引氣劑，適當(dāng)調(diào)整砂率及骨料比例等措施，有效減少了混凝土表面氣泡，外觀質(zhì)量改善，無(wú)色差，保證了混凝土色澤均勻一致。

1)利用水泥代替粉煤灰進(jìn)行無(wú)粉煤灰摻量的混凝土配合比優(yōu)化，并針對(duì)砂石骨料系統(tǒng)生產(chǎn)的砂子細(xì)度模數(shù)過(guò)高情況，適當(dāng)調(diào)整砂率，避免混凝土中砂漿的自分離現(xiàn)象；調(diào)整水灰比，使混凝土在滿足強(qiáng)度要求的前提下便于生產(chǎn)[2]，從而減少混凝土表面外觀色差。

2)對(duì)減水劑/引氣劑的種類選擇、摻量進(jìn)行優(yōu)化對(duì)比，減少混凝土表面氣泡。

3)砂石骨料系統(tǒng)生產(chǎn)的骨料中針片狀顆粒含量較多，優(yōu)化調(diào)整粗細(xì)骨料摻量，適當(dāng)調(diào)整混凝土級(jí)配，保證柱、梁混凝土澆筑質(zhì)量，同時(shí)減少混凝土表面氣泡的產(chǎn)生[2]。

通過(guò)上述配合比優(yōu)化，配制出抗凍抗?jié)B等級(jí)達(dá)到F50W6、強(qiáng)度在C25以上的高性能混凝土，為實(shí)現(xiàn)內(nèi)實(shí)外光優(yōu)質(zhì)混凝土提供基礎(chǔ)條件。

1.3 模板設(shè)計(jì)

根據(jù)優(yōu)質(zhì)混凝土實(shí)施部位的結(jié)構(gòu)混凝土特點(diǎn)，在滿足模板強(qiáng)度、剛度、整體拼裝后的平整度和穩(wěn)定性后，同時(shí)考慮模板拼裝和拆除方便，以及支撐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、牢固等，模板主要采用1.8 cm厚雙面覆膜膠合板，該模板具有板幅大、自重輕，承載能力、耐磨性、耐水性、保溫性能好，便于拆裝，其成型后的混凝土表面光潔度、平整度好等優(yōu)點(diǎn)。

梁、板、柱結(jié)構(gòu)混凝土采用1.8 cm厚表面平整光潔的覆膜膠合板加工成定型的木模板，如圖1和圖2所示。為防止模板在周轉(zhuǎn)中出現(xiàn)變形、破損等情況而影響混凝土表面成型質(zhì)量，所有覆膜膠合板模板均只使用一次。

圖1 立柱模板拼裝示意圖

圖2 梁模板拼裝示意圖

主廠房蝸殼層－發(fā)電機(jī)層的墻面結(jié)構(gòu)混凝土采用完好無(wú)變形的P6015鋼模板；廠房風(fēng)罩墻部位采用定型鋼模板。主變室防爆隔墻結(jié)構(gòu)混凝土采用3.0 m×3.1 m多卡模板。預(yù)留孔洞結(jié)構(gòu)混凝土采用P3015組合鋼模板或定型木模板，內(nèi)部采用φ48鋼管桁架或木桁架支撐。

1.4 模板安裝

為確?；炷脸尚秃蟮男Ч０迕撃┎捎霉I(yè)色拉油作為脫模劑。模板安裝時(shí)，板面清理干凈，均勻涂刷脫模劑[1]，不得漏刷。每一層模板安裝時(shí)，進(jìn)行測(cè)量放樣，校正垂直度、平整度及起層高程，確保印跡線、孔位整齊一致。模板在使用拆模后，及時(shí)清洗干凈，清除固結(jié)的灰漿等臟物，采用小型風(fēng)動(dòng)設(shè)備對(duì)模板進(jìn)行吹掃；模板吹掃干凈后,立即在板面涂刷脫模劑。

1.5 混凝土二次振搗工藝

混凝土二次振搗工藝不僅對(duì)于提高混凝土強(qiáng)度，改善混凝土抗?jié)B性、耐久性以及裂縫控制具有重要意義，而且能夠排除模板表面附著的氣泡，改善混凝土外觀質(zhì)量、增強(qiáng)表面觀感效果。因此，在優(yōu)質(zhì)混凝土澆筑施工中嚴(yán)格進(jìn)行二次振搗工藝。

混凝土振搗應(yīng)依據(jù)振搗棒的長(zhǎng)度和振動(dòng)作用有效半徑，有次序地分層振搗，振搗器插點(diǎn)要均勻排列，以免造成混亂而發(fā)生漏振。每次移動(dòng)位置的距離應(yīng)不大于振搗棒作用半徑的1.5倍[3]。

振搗器距離模板不應(yīng)大于振搗器作用半徑的0.5倍，且不宜緊靠模板振動(dòng)，應(yīng)盡量避免碰撞鋼筋、芯管、吊環(huán)、預(yù)埋件等。

每一插點(diǎn)振搗時(shí)間以20～30 s為宜，一般以混凝土表面呈水平并出現(xiàn)均勻的水泥漿和不再冒氣泡為止，不顯著下沉，表示已振實(shí)，即可停止振搗。

二次振搗工藝根據(jù)混凝土澆筑體型大小，選用φ70/φ50軟軸插入式振搗器進(jìn)行復(fù)振，復(fù)振距模板邊緣20 cm，間距25～30 cm，每次振搗插入下層5～10 cm左右，復(fù)振時(shí)間控制在15～20 s。復(fù)振在振搗30 min以后進(jìn)行[1]。

1.6 混凝土表面處理與保護(hù)

1.6.1 混凝土表面處理

混凝土表面處理步驟主要包括：

1)用稀釋劑除去混凝土表面的油污，使之分解并揮發(fā)，必要時(shí)可用砂紙打磨除去。

2)用百葉片對(duì)混凝土表面打磨，去除表面浮漿、水泥流淌印記和雜物，并用清水沖洗，用干布擦凈，自然干透。

3)對(duì)混凝土表面涂刮水泥聚合物，厚度為3 mm。

4)涂刮水泥聚合物后打磨處理1遍。

5)明縫處拉通線，切割超出部分，對(duì)明縫上下陽(yáng)角損壞部位先清理浮渣和松動(dòng)混凝土，再用界面劑的稀釋液調(diào)制同配比減石子砂漿，將明縫條平直嵌入明縫內(nèi)，將砂漿填補(bǔ)到處理部位，用刮刀壓實(shí)刮平，上下部分分次處理；待砂漿終凝后，取出明縫條，及時(shí)清理被污染混凝土表面，噴水養(yǎng)護(hù)。

6)清理螺栓孔眼表面，將原堵頭放回孔中，用專用刮刀取界面劑的稀釋液調(diào)制同配比減石子的水泥砂漿，刮平周邊混凝土面，待砂漿終凝后擦拭混凝土表面浮漿，取出堵頭，噴水養(yǎng)護(hù)。

1.6.2 混凝土表面保護(hù)

混凝土成型模板拆除后，對(duì)混凝土表面涂刷DPS+TS型永凝液無(wú)機(jī)硅材料密封滲透劑，增強(qiáng)混凝土耐久性，同時(shí)對(duì)墻面高度2 m以下范圍采用塑料薄膜、三夾板依次全覆蓋，腳手架支撐進(jìn)行保護(hù)，墻體轉(zhuǎn)角、柱子邊角采用涂刷防銹漆的∠50×5 mm等邊角鋼進(jìn)行護(hù)角保護(hù)[3]。

2 質(zhì)量控制措施

采用的質(zhì)量控制措施主要包括以下5個(gè)方面：

1)加強(qiáng)水泥、砂石骨料、外加劑、生產(chǎn)用水等原材料質(zhì)量控制。

2)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員在拌和機(jī)口及混凝土施工倉(cāng)面對(duì)混凝土拌和物隨機(jī)抽樣，進(jìn)行均勻性、坍落度、含氣量、強(qiáng)度、抗?jié)B檢驗(yàn)以及溫度檢測(cè)，并取樣成型。試驗(yàn)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果及時(shí)調(diào)整配合比。

3)模板質(zhì)量控制。為保證模板的組合效果，使用前對(duì)模板進(jìn)行預(yù)拼，對(duì)拼裝后的模板表面平整度、截面尺寸、陰陽(yáng)角、相鄰板面高低差以及對(duì)拉螺栓組合安裝情況進(jìn)行校核，以保證模板質(zhì)量，預(yù)拼后在模板背面編號(hào)，方便安裝。根據(jù)預(yù)拼情況進(jìn)行模板安裝，保證明縫、禪縫的垂直度。模板安裝就位后，根據(jù)方案對(duì)拼縫及明縫條處進(jìn)行處理。混凝土澆筑時(shí)設(shè)專人檢查漏漿及模板情況，及時(shí)采取相應(yīng)處理措施。模板拆除時(shí)，嚴(yán)格按照施工方案的拆除順序進(jìn)行，并加強(qiáng)對(duì)混凝土的保護(hù)，特別是對(duì)拉螺栓的保護(hù)。

4)鋼筋施工質(zhì)量控制。所有鋼筋交叉點(diǎn)均予以綁扎，綁扎的鋼絲尾端應(yīng)朝向構(gòu)件截面的內(nèi)側(cè)，防止影響清水混凝土表面效果?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，如發(fā)生對(duì)拉螺栓與結(jié)構(gòu)鋼筋干擾時(shí)，需采取合理措施，盡量使結(jié)構(gòu)鋼筋避讓對(duì)拉螺栓。

5)對(duì)混凝土的施工制定全過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)控措施，控制生產(chǎn)過(guò)程；控制混凝土運(yùn)輸過(guò)程；收集混凝土坍落度、入模溫度等技術(shù)參數(shù)；隨時(shí)測(cè)量并控制混凝土標(biāo)高和幾何尺寸。

3 實(shí)施效果

烏弄龍水電站主廠房水輪機(jī)層至發(fā)電機(jī)層1 812.50～ 1 824.00 m高程之間的板、梁、柱及其機(jī)墩、風(fēng)罩墻，以及主變室1 824.00 m高程以上板、梁、柱和墻，均成功應(yīng)用地下廠房?jī)?yōu)質(zhì)混凝土施工技術(shù)進(jìn)行施工。

該施工技術(shù)解決了傳統(tǒng)工程原材料質(zhì)量無(wú)法滿足常規(guī)清水混凝土施工工藝要求的難題，在不改變普通混凝土原材料的基礎(chǔ)上完成優(yōu)質(zhì)混凝土施工，利用混凝土自身成型后的質(zhì)感，達(dá)到免裝修效果，減少了建筑裝修工序及投入，節(jié)約了施工成本，避免了建筑裝修造成的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)等現(xiàn)象，施工質(zhì)量和安全都得到有效保證，取得了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

烏弄龍水電站地下廠房?jī)?yōu)質(zhì)混凝土施工技術(shù)采用PVC材質(zhì)“倒角、T型”裝飾線條模型，解決了常規(guī)模板拼縫位置混凝土外觀質(zhì)量差的問(wèn)題，確保了混凝土飾面效果；采用雙面覆膜膠合板，提升了混凝土成型后的表面光潔度、平整度；采取混凝土表面保護(hù)措施，確?；炷脸尚托Ч?；提升混凝土施工過(guò)程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)地下廠房?jī)?yōu)質(zhì)混凝土施工，利用混凝土自身成型后的質(zhì)感，達(dá)到免裝修效果。該施工技術(shù)具有對(duì)混凝土原材料要求限制少、施工成本低、施工工藝簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，符合國(guó)家有關(guān)環(huán)保、節(jié)能降耗的政策法規(guī)，屬于綠色施工技術(shù)。