蒲石河抽水蓄能電站輸水系統(tǒng)岔管段混凝土襯砌施工

劉玉奇，李貴祥，夏環(huán)元，劉明海

（中國水利水電第六工程局有限公司，遼寧 丹東 118002）

1 岔管段襯砌施工模板設(shè)計

蒲石河抽水蓄能電站岔管段為 “卜”形結(jié)構(gòu)，分岔角60°，采用鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度80 cm。引水岔管主管襯砌成型后直徑為8.1 m，尾水岔管主管襯砌成型后直徑為11.5 m。

岔管段大部分為空間異型曲面結(jié)構(gòu)，襯砌模板及鋼筋形式復(fù)雜。若采用整體臺車，以木排架或鋼排架為支撐，配套采用木模板或鋼模板，材料成本耗費較大，且不能滿足施工工期要求。為此，蒲石河工程對岔管段混凝土襯砌施工方案進行了優(yōu)化，取消了模板排架，采用3015和1015鋼模板，異形部位采用木模板，支撐形式采用外拉內(nèi)撐，整體受力結(jié)構(gòu)以拉條拉力為主，腳手架管支撐輔助?？紤]施工方案的合理性和拆模后混凝土成型效果，經(jīng)過受力分析和計算，橫向圍囹 （圓?。┎捎?5螺紋鋼筋，間距50 cm；除倒圓角部位外縱向圍囹均采用φ48 mm腳手架管，間排距為100 cm×100 cm；采用φ12 mm拉條配 “3”型扣件固定，拉條間排距50 cm×80 cm。鋼筋圍囹支撐示意見圖1。

2 岔管段襯砌施工工序及方法

2.1 施工工序

施工工序為：腳手架搭設(shè)→架力筋安裝→外層筋安裝→內(nèi)層筋安裝→環(huán)向圍囹安裝→模板安裝→縱向圍囹安裝→腳手架加固。

2.2 施工方法

2.2.1 腳手架搭設(shè)

腳手架間排距100 cm×100 cm，采用直角扣件和轉(zhuǎn)角扣件連接。底板部位腳手架布置在架力筋上，管口底部焊接橫托，確?？v向受力穩(wěn)定。為保證腳手架管的整體穩(wěn)定性，每個橫斷面設(shè)置剪刀撐。

2.2.2 鋼筋施工

岔管段結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼筋布置密集、種類多，倒圓角部位鋼筋層數(shù)達6層，鋼筋規(guī)格多數(shù)為φ25 mm@10 cm。鋼筋制作加工時，嚴(yán)格按照下料表及設(shè)計圖紙要求進行放樣，試樣驗收合格后再成批制作，加工好的鋼筋掛牌堆放整齊。鋼筋綁扎時，測量人員在現(xiàn)場做好控制點，技術(shù)人員根據(jù)控制點在錨桿上焊接架力筋。鋼筋安裝按照 “先外后內(nèi)，先彎后直，層次清晰，相互配合”的原則進行。

2.2.3 模板施工

根據(jù)以往施工經(jīng)驗及岔管結(jié)構(gòu)特點，標(biāo)準(zhǔn)段模板采用普通鋼模板，頂拱和異形斷面采用木模板。

為保證結(jié)構(gòu)體形和混凝土澆筑表面質(zhì)量，底板采用普通鋼模板，為方便底板振搗，使底板混凝土中氣泡充分排出，沿底板中心線預(yù)留30 cm×50 cm長方形窗口，間距為150 cm。

橢圓段采用定型木模板，分塊組合，背楞用3 cm厚木板放樣加工制作，面板用2 cm厚木板拼裝，圍囹采用2根φ25鋼筋，φ12 mm拉條固定，沿模板面安裝墊塊。

兩側(cè)模板采用普通鋼模板，采用卡扣連接方式，為確保模板拆除后不出現(xiàn)錯臺現(xiàn)象，模板與模板之間貼一層粘結(jié)性壓板條。

頂拱模板采用2 cm厚木模板，背楞采用3 cm厚木板，采用12號鉛絲綁扎2根φ48 mm腳手架管作為縱向圍囹，φ12 mm拉條配置 “3”型扣件固定，拉條間排距50 cm×80 cm。

2.2.4 混凝土施工

岔管段襯砌混凝土為二級配C25W8混凝土。結(jié)合現(xiàn)場場地情況，采用2臺HBT-60A型混凝土泵泵送入倉，φ50 mm振搗棒振搗。底板混凝土澆筑采用臺階分層下料，下料厚度控制在50 cm以內(nèi)，由上游澆筑至下游。先澆至底板高程，然后按養(yǎng)護供料方式下料，待底板混凝土趨于穩(wěn)定狀態(tài)后，再根據(jù)供料情況從邊墻下料至高出底板40 cm。

岔管段混凝土不設(shè)水平施工縫，邊頂拱澆筑采用通倉澆筑，每個混凝土泵負(fù)責(zé)澆筑一面，以滿足混凝土入倉強度。為減小頂拱部位脫空范圍，頂拱部位布置沖天管，混凝土澆筑由中間向上、下游方向進行。頂拱混凝土料的坍落度應(yīng)控制在15 cm左右。

混凝土澆筑過程中控制的要點有：①結(jié)合岔管段混凝土初凝時間 （初凝時間約為6 h），澆筑底板部位最低高程時混凝土需養(yǎng)護入倉，以減小混凝土的浮托力，保證底板穩(wěn)定。②設(shè)置2臺混凝土泵，兩側(cè)入倉均勻下料，防止單側(cè)受力集中，保證支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。頂拱入倉采用先中間后向上、下游的澆筑順序，防止中間出現(xiàn)凈空現(xiàn)象，確?；炷翝仓軐崱＂墼O(shè)專職質(zhì)檢員全程旁站，關(guān)鍵控制底板混凝土澆筑速度、下料位置及振搗情況。

2.2.5 模板拆除

對于不承重的底模和側(cè)面模板，在能保證混凝土表面及棱角不因拆模而損壞時即可拆除。對于承重的頂模板，應(yīng)在混凝土達到設(shè)計強度的70%后，方可進行模板拆除。模板拆除后需灑水養(yǎng)護28 d。

2.3 成型效果

蒲石河水電站岔管段襯砌模板及支撐形式簡單、穩(wěn)定、可靠。模板拆除后，經(jīng)檢查，混凝土襯砌體形滿足設(shè)計和規(guī)范要求，表面過度光滑平順，特別是倒圓角部位成型效果良好。

3 結(jié)語

蒲石河抽水蓄能站岔管段襯砌通過優(yōu)化取消了模板排架，不僅節(jié)省了排架制作、運輸、組裝和拆除時間，也節(jié)省了大量的材料費用和人工費用，使施工資源配置更加合理；圍囹采用mm螺紋鋼筋，模板拆除后，對鋼筋簡單處理后，可應(yīng)用于工程其他混凝土襯砌中，可降低工程成本。

岔管段鋼筋和模板形式多變，施工工藝復(fù)雜，各工序施工干擾大。蒲石河電站共有5段岔管，優(yōu)化后的襯砌方案首先在3號尾水岔管段實施，單個岔管施工工期為25 d。實踐表明，該方案合理、可靠，值得推廣。