電站出線豎井裝配式結構施工關鍵技術

高慶峰

（中鐵十四局集團第二工程有限公司，山東 泰安 271000）

0 引言

出線豎井是抽水蓄能電站地下廠房輸電用電的主通道，出線豎井通常采用預制構件裝配式結構施工。這種特殊結構的預制構件施工存在吊裝數量大、種類多、距離長的特點，其施工難度較大，施工質量要求極高。本文將結合文登電站出線豎井的預制構件裝配式結構的施工，對裝配式結構施工技術進行總結分析，通過這些技術的應用，極大地縮短了工期，減少材料消耗和混凝土損耗，保證了施工安全。

1 工程概況

1.1 工程簡介

文登抽水蓄能電站出線豎井設置7個功能井，有預留槽2156個；預埋件2965塊；預制平臺板702塊，其中156塊為鋼結構；預制梁1248塊。出線豎井共78層（79F），除第76層、77層、78層層高為3.2m，其余每層層高均為3.4m。出線豎井底部（高程60.7~64.1m區域）相交1#交通廊道。出線豎井底部（高程64.1~75.1m區域）相交出線下平洞。出線豎井預制構件裝配圖如圖1所示。

圖1 出線豎井預制構件裝配圖

1.2 工程地質

出線豎井圍巖整體較好，主要為中粒二長花崗巖，總體以井身段Ⅱ類圍巖為主，占比例94%，鎖口段Ⅲ、Ⅳ類圍巖15m，地質勘探揭露斷層：NE85°SE∠83°，與豎井相交。

2 出線豎井裝配式結構施工重難點

裝配式結構所使用的混凝土預制構件一般都在工廠制作后，運輸至施工現場進行吊裝作業，這種施工方式效率更高，更加節能環保。裝配式結構對安裝精度要求很高，生產完成的預制構件體積和重量大，在施工現場使用機械設備吊裝，精度控制難度大，施工精度控制手段少。

出線豎井滑模襯砌將井壁與隔墻一次澆筑成型，襯砌結構高度265.3m，出線豎井共7個功能井，4個功能井需要進行吊裝施工。同時還需要通過電梯井輔助進行材料運輸，各功能井吊裝工作量大、吊裝距離長且內部吊裝空間狹小，在吊裝過程中要對各種參數提前進行計算，盲目施工易造成施工質量問題。

3 出線豎井裝配式結構施工技術要點

3.1 預制構件制作及運輸

用于施工的預制構件在制作、運輸、存放過程中應采取保護措施防止損壞。

文登電站用于制作預制構件的模板為定型鋁模板，鋁模板按照設計尺寸進行加工，現場拼裝使用，可滿足預制構件制作精度要求。

為保證施工精度要求，每一預制構件均做好標記，使用噴漆標注好名稱、日期等，除一部分特殊樓層所使用的預制構件，其余預制構件全部按照相同類型進行擺放及運輸，此種方法可減少二次吊運，預制構件擺放受力均勻，防止預制構件在存放及倒運過程中發生變形及損壞。

3.2 吊裝準備工作

吊裝作業需提前計算吊裝角度，根據吊裝角度及預制構件尺寸準備好所需的鋼絲繩（見圖2）。出線豎井預制構件吊裝距離長、空間狹小，預制梁南北方向安裝可正常吊運，東西方向安裝可垂直于安裝方向吊運，方便吊運至井內。吊裝過程中可利用門洞空隙轉向，根據預制梁設計尺寸，計算最大尺寸YL7（2700mm×200mm×400mm），最大長度為平面對角線長度2.73m，兩側預留槽計算增加4.5cm富余度，可滿足吊裝傾斜要求。吊裝時先吊裝到位一側，并不與隔墻碰撞，兩側預留各2cm富余度，預制梁吊裝至少傾斜43°（見圖2），兩個吊索高差至少1.159m。具體計算如下：

圖2 預制梁吊裝示意圖

通過計算，考慮到作業人員使用方便，同時為避免預制構件下放過程中與井壁發生過多摩擦，共采用兩種長度鋼絲繩，分別為4m和6m，經過試驗，這兩種鋼絲繩可滿足預制梁跟預制板吊裝需求。

上述計算可滿足所有預制板梁吊裝，出線豎井鋼制樓梯為整體結構，需單獨計算。

根據設計圖紙及成品，PB6（2600mm×1500mm×200mm）鋼樓梯（見圖3）成品寬度與井寬相同，兩側梁只預留2cm富余度，用于放置PB6的4個預留槽高度最低的只有52cm，深度只有17cm。吊裝角度過大，梁無法放入預留槽或者搭入過小易滑落，吊裝角度過小，梁會卡在井壁上，故需要對此進行精確計算。具體計算說明如下：

(2)原生銅礦床的成礦與中三疊世島弧環境下的巖漿活動關系密切。伴隨中晚三疊世火山活動，成礦熱液沿火山通道上升，并在火山通道或火山碎屑巖中發生礦質初始富積。晚期礦化作用，區域構造運動加強，火山噴發產生的火山氣體以及英安斑巖的侵入作用使銅礦物質再次富集，從而形成與火山-次火山巖(英安斑巖)相關的銅多金屬礦。

圖3 PB6鋼樓梯吊裝示意圖

經多次試驗，考慮到工人使用方便，仍采用4m和6m兩種鋼絲繩，吊運至井下后，6m鋼絲繩使用雙股，并采用卡環改造成2.5m，2根4m鋼絲繩穿過吊孔連接成拉環，PB6寬度1.5m，兩根各減去0.75m到3.25m，可滿足使用需求[1]。

3.3 井內測量控制系統

測量是保證裝配式結構施工精度的最重要手段。出線豎井滑模襯砌施工完成后，由于隔墻較多，已無法使用儀器進行全程校核，故采用多種措施來保證施工精度。

（1）初始測量系統的建立自井底進入，進行初始位置及高程的校核，在井壁及隔墻上放點，工人后續用尺量測進行高程校核。

（2）吊裝作業期間，每一樓層在預留槽清理之前，優先進行人工放點，避免鑿除過多，因前期預埋鋼板偏差的，優先鑿至鋼板。清理完成后再進行量測，誤差大的使用鋼板填補，吊裝完成后再次進行高程復核。

（3）吊裝過程中進行平面位置控制，在井壁及隔墻標記樓層及編號，避免埋設錯誤。安裝之前，在預留槽上標記梁的軸線，可保證預制梁吊裝準確，后續預制板可依據預制梁來吊裝。

3.4 施工過程控制

施工前期經過多方面計算和準備，可滿足吊裝需求，針對現場施工現狀，還需從以下幾個方面進行控制，以保證施工精度。

（1）為保證吊裝精確，對預制構件進行精確分類，在吊裝之前需在井上做好全部調整，尤其是預制板，一旦錯誤在井下無法調整。吊裝前作業人員將預制構件轉運至井口，人工調整至正確位置后再進行下放，尤其是附帶牛腿的預制梁跟大體型的預制板，需提前控制好吊裝方向，可保證安裝精確。同時下放至井內之后，預制梁按照預先放點進行精確安裝[2]。

（2）預制構件安裝時，因是傾斜下放，安裝到位后，正常情況下是無法一次性安裝到正確位置，因兩種鋼絲繩不同長度，總有一邊屬靠墻狀態，預制板一側與井壁空隙太大或者預制梁兩側搭接不一樣長，另可能有安裝偏移的，故另設置4根等長鋼絲繩用于安裝到位后的調整，可保證安裝精度。

（3）預制梁安裝完成后，雖前期經過校正，但高程上仍存在小誤差。為避免預制板安裝完成后出現傾斜，仍需要使用水平儀進行整體校正，使用鋼絲繩進行位置及高程的調整，對于仍有偏差的繼續使用鋼板進行微調。

（4）預制板吊裝過程中角度宜大一點，防止與井壁卡住，避免與井壁碰撞對預制構件造成損壞，尤其像PB5等大型預制板，如若碰撞造成殘缺，會影響安裝精度和質量。

（5）PB7為圓弧形鋼結構，通過計算，鋼絲繩雖滿足吊裝需求，但實際吊裝過程中無法進行理想狀態的吊裝，且施工空間狹小，為保證鋼樓梯的安裝精度，吊裝完成后需進行多次校正和調整（見圖4）。

圖4 吊裝完成后的調整

4 存在的問題及解決方法

（1）大型預制板吊裝易與井壁上預留的孔洞碰撞，影響安裝精度。通過現場多次試驗，出線豎井每個井室均有兩面以上無孔洞部位，吊裝大型預制板可貼著兩面井壁下放，到達井底之后再進行調整，此方法可使預制板跟井壁相對固定，且下放路線無障礙，可避免下放過程中預制板擺動與井壁碰撞，如PB3梁板的吊裝，見圖5。

圖5 PB3的吊裝

（2）預制梁安裝前及安裝完成后，均進行了高程及位置復核，誤差均在規范要求范圍內，但預制板制作表面平整度也存在誤差，導致安裝完成后仍有誤差，有些預制板跟預制梁之間仍有小縫隙，預制板有輕微傾斜。針對此問題，在預制板吊裝完成之后，在下部觀察預制板和預制梁之間是否存在縫隙，有縫隙的使用千斤頂將預制梁頂起，在下部加墊鋼板，去除縫隙。

（3）梁窩清理完成后進行復核，梁窩埋設低于設計高程可使用鋼板調整，梁窩埋設高于設計高程較難處理，若誤差在5cm（預制板上部有5cm找平層）之內，可按照最高點將梁窩統一抬高，此方法易于操作，且避免傷害原混凝土結構，若誤差在5cm以上，需對有誤差的梁窩進行鑿除，鑿至與其他梁窩相對誤差為0，并進行重新植筋焊接預埋鋼板，保證施工精度和安全。針對梁窩位置誤差，不影響預制梁安裝精度可不進行調整，誤差較大的需對混凝土進行鑿除[3]。

（4）現場對單一預制板吊裝進行測量校核，相鄰預制板吊裝完成后會出現錯臺現象，針對此問題，在一塊預制板吊裝完成后，首先對該預制板進行復核，無問題后以此預制板為基準，對需要安裝預制板的相鄰部位進行預制梁的二次校核，校核無誤后再進行相鄰預制板吊裝，此方法可使錯臺率大大降低，吊裝完成后若仍存在誤差，使用千斤頂調節即可解決問題。

5 結束語

本文針對文登電站出線豎井裝配式結構施工過程中，為控制施工質量，制定了專門的裝配式結構施工技術措施，對施工過程中的問題進行總結分析，并采取多種控制手段有效地控制吊裝精度。所有預制構件吊裝誤差均在規范要求范圍之內，吊裝效果較好，提高了施工質量，節約了施工成本，保證了施工安全。