糯扎渡水電站地下廠房機(jī)組段混凝土施工方案

路清賢

（華能瀾滄江水電有限公司糯扎渡水電工程建設(shè)管理局，云南 普洱 665005）

1 機(jī)組段混凝土澆筑分層分塊方案及施工程序

1.1 分層分塊方案

糯扎渡水電站地下廠房采用1機(jī)1坑方式布置了9臺(tái)機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組混凝土基礎(chǔ)高程為559.0 m，頂部高程為606.5 m，澆筑總高度為47.5 m。從下至上依次分為肘管層、錐管層、蝸殼層、機(jī)墩層和風(fēng)罩層進(jìn)行混凝土澆筑。機(jī)組段大體積混凝土澆筑層厚度一般不超過(guò)3 m（特殊部位按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分層）。其中，蝸殼外圍混凝土采用蝸殼內(nèi)充水保壓進(jìn)行澆筑，保壓值為1.8 MPa，每層澆筑過(guò)程中流態(tài)混凝土高度不超過(guò)0.7 m。根據(jù)上述設(shè)計(jì)技術(shù)要求，結(jié)合機(jī)組體型、機(jī)電安裝要求和計(jì)劃工期安排，每臺(tái)機(jī)組段混凝土具體分層分塊情況如下：

肘管層包括1、2期混凝土。其中，2期混凝土在肘管安裝完成后進(jìn)行澆筑。1～6號(hào)機(jī)組肘管1期混凝土澆筑高度為16.5 m，分7層進(jìn)行澆筑；7～9號(hào)機(jī)組肘管1期混凝土澆筑高度為17.4 m，分8層進(jìn)行澆筑。1～6號(hào)機(jī)組肘管2期混凝土澆筑高度為13.2 m；7～9號(hào)機(jī)組肘管2期混凝土澆筑高度為14.7 m，全部分5層進(jìn)行澆筑。6號(hào)機(jī)組尾水肘管1、2期混凝土分層示意見(jiàn)圖1。

錐管層包括1、2期混凝土。其中，2期混凝土在錐管安裝完成后進(jìn)行澆筑。1～6號(hào)機(jī)組錐管1期混凝土最大澆筑高度為9.5 m；7～9號(hào)機(jī)組錐管1期混凝土最大澆筑高度為8.6 m，全部分3層進(jìn)行澆筑。1～6號(hào)機(jī)組錐管2期混凝土澆筑高度為9.5 m；7～9號(hào)機(jī)組錐管2期混凝土澆筑高度為8.6 m，全部分2層進(jìn)行澆筑。尾水錐管1、2期混凝土分層示意見(jiàn)圖2。

圖1 機(jī)組尾水肘管1、2期混凝土分層示意（單位：m）

圖2 尾水錐管1、2期混凝土分層示意（單位：m）

蝸殼層混凝土最大澆筑高度為10 m。 其中，1～6號(hào)機(jī)組蝸殼外圍混凝土澆筑高度為9.2 m；7～9號(hào)機(jī)組蝸殼外圍混凝土澆筑高度為8.95 m。所有蝸殼層分為4層進(jìn)行澆筑，每臺(tái)機(jī)組蝸殼第1層混凝土按4個(gè)象限分塊進(jìn)行澆筑，其他3層采取通倉(cāng)方式進(jìn)行澆筑。蝸殼層混凝土分層示意見(jiàn)圖3；第1層混凝土分塊示意見(jiàn)圖4。

圖3 蝸殼層混凝土分層示意（單位：m）

機(jī)墩層和風(fēng)罩層屬于蝸殼層以上部位，總澆筑高度為13.5 m，總共分4層進(jìn)行澆筑。其中，機(jī)墩層和風(fēng)罩層各2層。

1.2 施工程序

根據(jù)計(jì)劃工期和機(jī)電安裝要求，主廠房機(jī)組混凝土施工順序?yàn)椋?號(hào)→8號(hào)→7號(hào)→1號(hào) （下部）→6號(hào)→5號(hào)→4號(hào)→3號(hào)→2號(hào)→1號(hào) （上部），呈梯次進(jìn)行。各機(jī)組段混凝土澆筑程序見(jiàn)圖5。

圖4 蝸殼層第1層混凝土分塊示意（單位：m）

圖5 地下廠房機(jī)組混凝土施工程序示意

2 混凝土施工通道及入倉(cāng)方式

2.1 施工通道布置

根據(jù)主廠房及相鄰洞室之間的空間關(guān)系，結(jié)合機(jī)組段高程范圍內(nèi)分層方案，確定機(jī)組段混凝土施工通道布置方案如下：

（1）第1條通道。尾水閘門運(yùn)輸洞→6號(hào)施工支洞→8號(hào)施工支洞→1～9號(hào)尾水支洞→1～9號(hào)尾水管擴(kuò)散段，進(jìn)入廠房561.7 m高程。主要負(fù)責(zé)肘管層1、2期下部施工材料的運(yùn)輸。

（2）第2條通道。主廠房運(yùn)輸洞→2號(hào)施工支洞→1～9號(hào)引水下平洞→廠房上游側(cè)邊墻，進(jìn)入廠房584.1 m高程。主要負(fù)責(zé)肘管層上部和錐管層部分施工材料的運(yùn)輸。

（3）第3條通道。主廠房運(yùn)輸洞→上游側(cè)第2層排水洞擴(kuò)大段→1～4號(hào)疏散通道、2號(hào)空調(diào)機(jī)室→主廠房上游邊墻，進(jìn)入廠房605.9 m高程。作為廠房機(jī)組混凝土運(yùn)輸主要通道，負(fù)責(zé)錐管層、蝸殼層、機(jī)墩層和風(fēng)罩層混凝土的運(yùn)輸。其中，1號(hào)疏散通道布置在1號(hào)與2號(hào)機(jī)組之間；2號(hào)疏散通道布置在3號(hào)與4號(hào)機(jī)組之間；3號(hào)疏散通道布置在5號(hào)與6號(hào)機(jī)組之間；4號(hào)疏散通道布置在7號(hào)與8號(hào)機(jī)組之間；2號(hào)空調(diào)機(jī)室布置在副安裝場(chǎng)上游側(cè)。

（4）第4條通道。由主廠房運(yùn)輸洞通過(guò)安裝間，進(jìn)入廠房606.5 m高程。主要作為各機(jī)組混凝土施工材料的運(yùn)輸，施工材料運(yùn)輸?shù)桨惭b間后采用100/32 t永久橋機(jī)或25 t施工橋機(jī)吊運(yùn)至各機(jī)組工作面。

（5）第5條通道。主廠房運(yùn)輸洞→主變交通洞→主變室→交通洞擴(kuò)大段→副安裝間下游側(cè)，進(jìn)入廠房606.5 m高程。后期做為機(jī)組混凝土施工材料運(yùn)輸?shù)妮o助通道，主要輔助運(yùn)輸1～3號(hào)機(jī)組上部施工材料。

2.2 混凝土入倉(cāng)方式

廠房機(jī)組段混凝土主要為制冷C25三級(jí)配和C30二級(jí)配常態(tài)混凝土，根據(jù)施工通道利用時(shí)段情況，主要采用以下幾種方式：

（1）SHB2型梭式布料皮帶機(jī)。覆蓋半徑2.475～22 m，最大澆筑高程597.7 m。主要負(fù)責(zé)肘管1、2期，錐管1、2期，蝸殼層，機(jī)墩層混凝土澆筑。

（2）機(jī)坑內(nèi)搭設(shè)溜槽和溜管。前期進(jìn)行部分機(jī)組肘管層1、2期混凝土澆筑，輔助布料機(jī)入倉(cāng)進(jìn)行盲區(qū)混凝土施工。

（3）HBT60A型混凝土拖泵。負(fù)責(zé)597.7 m高程以上、部分板梁柱、布料機(jī)入倉(cāng)盲區(qū)、邊角等部位混凝土澆筑。

（4）25 t施工橋機(jī)配3 m3吊罐。作為輔助入倉(cāng)手段配合。

3 主要施工方案及措施

3.1 SHB2型梭式布料皮帶機(jī)澆筑

根據(jù)機(jī)組混凝土澆筑程序和進(jìn)度計(jì)劃要求，9臺(tái)機(jī)組共布置2套SHB2型梭式布料皮帶系統(tǒng)進(jìn)行混凝土澆筑，施工過(guò)程中隨澆筑倉(cāng)位的轉(zhuǎn)換，利用橋機(jī)整體轉(zhuǎn)移上料皮帶機(jī)及布料機(jī)。每套布料系統(tǒng)主要由1、2號(hào)布料機(jī)、1根φ426溜管、15 m和29 m上料皮帶機(jī)各1臺(tái)、7.4 m和11 m立柱各2根、2個(gè)入料平臺(tái)以及2個(gè)下料溜管組成。每臺(tái)布料機(jī)立柱基礎(chǔ)中心布置于2臺(tái)機(jī)組分縫線左側(cè)1.5 m、廠橫0+013.00處，基礎(chǔ)高程為579.5 m，布料半徑最大22 m，最小2.475 m，每臺(tái)布料機(jī)額定混凝土輸送能力為120 m3/h。由于受疏散通道布置影響，每輛6 m3混凝土罐車在疏散通道內(nèi)8 min卸車完畢 （罐車進(jìn)洞約1 min，調(diào)整位置1 min、出料約 5 min、出洞約1 min），每條疏散通道混凝土運(yùn)輸能力為45 m3/h，2臺(tái)布料機(jī)最大澆筑能力為90 m3/h。

1、9號(hào)機(jī)組混凝土澆筑時(shí)，分別從1號(hào)或4號(hào)疏散通道利用2號(hào)布料機(jī)入倉(cāng)。同時(shí)，在副安裝場(chǎng)或安裝場(chǎng)利用混凝土拖泵及溜槽輔助入倉(cāng)。3、5、7號(hào)機(jī)組混凝土澆筑時(shí)，可以同時(shí)從2個(gè)疏散通道進(jìn)料利用2臺(tái)布料機(jī)入倉(cāng)。2、4、6、8號(hào)機(jī)組混凝土澆筑時(shí)，只能采用從1個(gè)疏散通道進(jìn)料利用2臺(tái)布料機(jī)入倉(cāng)。為了滿足混凝土入倉(cāng)強(qiáng)度，可在臨近疏散通道布置混凝土拖泵澆筑二級(jí)配混凝土。

3.2 蝸殼層混凝土澆筑

每臺(tái)機(jī)組蝸殼層混凝土計(jì)劃澆筑時(shí)間為120 d。根據(jù)疏散通道和布料機(jī)的布置情況，3、5、7號(hào)機(jī)組蝸殼層混凝土分別從2個(gè)疏散通道使用2臺(tái)布料機(jī)入倉(cāng)，最大入倉(cāng)能力為90 m3/h；2、4、6、8號(hào)機(jī)組蝸殼層混凝土由1個(gè)疏散通道使用2臺(tái)布料機(jī)入倉(cāng)，最大入倉(cāng)能力為45 m3/h。為確?；炷翝仓|(zhì)量和應(yīng)急需要，在相鄰機(jī)組布置HBT60A混凝土拖泵輔助入倉(cāng)，由另外1個(gè)疏散通道通過(guò)布料機(jī)向混凝土拖泵供料。1、9號(hào)機(jī)蝸殼層混凝土利用1號(hào)或4號(hào)疏散通道使用1臺(tái)布料機(jī)入倉(cāng)。同時(shí)，在安裝場(chǎng)或副安裝場(chǎng)配置混凝土拖泵或吊罐輔助澆筑。

蝸殼第1層先同時(shí)澆筑1、3象限混凝土，以后再同時(shí)澆筑2、4象限混凝土，澆筑時(shí)保持座環(huán)兩側(cè)混凝土均勻同步上升，并控制混凝土上升速度不大于0.3 m/h。第1層混凝土施工時(shí)，由于蝸殼中心線以內(nèi)區(qū)域倉(cāng)面狹窄，振搗、平倉(cāng)均困難，故采用坍落度為14～16 cm的二級(jí)配混凝土泵送入倉(cāng)，沿座環(huán)環(huán)向退管法澆筑。蝸殼中心線以外采用三級(jí)配混凝土布料機(jī)入倉(cāng)澆筑。第1層混凝土澆筑完成后，座環(huán)底部以及座環(huán)與蝸殼相接處各形成1個(gè)獨(dú)立的陰角區(qū)域。第2層混凝土澆筑前，先要進(jìn)行2個(gè)陰角區(qū)域混凝土澆筑，主要采用泵送混凝土入倉(cāng)進(jìn)行澆筑。蝸殼與座環(huán)相接處陰角區(qū)域采用沿蝸殼徑環(huán)向預(yù)埋混凝土泵管法，座環(huán)底部陰角混凝土從座環(huán)上預(yù)留的φ150振搗孔進(jìn)行下料并振搗。第3、4層混凝土位于蝸殼水平中心線以上，主要采用布料機(jī)進(jìn)行三級(jí)配混凝土澆筑。

4 施工進(jìn)度計(jì)劃安排

根據(jù)分層分塊方案和計(jì)劃工期要求，每臺(tái)機(jī)組混凝土施工計(jì)劃凈工期為375 d，其中，肘管1期混凝土60 d；肘管2期及錐管1期混凝土90 d；錐管2期混凝土15 d；蝸殼層混凝土120 d；機(jī)墩及風(fēng)罩層混凝土90 d。為了滿足機(jī)電安裝和首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電后運(yùn)行環(huán)境的要求，最后1臺(tái)機(jī)組要在2012年5月31日前澆筑完成，比原合同工期2013年3月31日提前10個(gè)月。

5 幾點(diǎn)體會(huì)

截至2012年5月，9臺(tái)機(jī)組混凝土已全部澆筑完成，施工進(jìn)度滿足計(jì)劃和機(jī)電安裝要求，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。如此大型地下廠房機(jī)組混凝土施工能夠提前完成并滿足各項(xiàng)要求，這與提前規(guī)劃施工通道、合理的分層分塊方案、入倉(cāng)設(shè)備的選擇以及資源配置到位等工作密不可分。

（1）施工通道布置。提前對(duì)廠房混凝土施工通道進(jìn)行規(guī)劃，將廠房上游側(cè)第2層排水洞原設(shè)計(jì)3 m×4 m襯砌后斷面擴(kuò)大為6 m×6 m，1～4號(hào)疏散通道原設(shè)計(jì)3 m×4 m開(kāi)挖斷面擴(kuò)大為4 m×4.5 m，并且在廠房機(jī)組混凝土施工前完成第2層排水洞混凝土襯砌；疏散通道底板及鎖口混凝土安排在對(duì)應(yīng)機(jī)組混凝土施工完成后再進(jìn)行，以滿足混凝土罐車通行要求；利用廠房上、下游不同高程相交洞室做為混凝土施工材料運(yùn)輸通道，合理安排廠房機(jī)組混凝土、引水下平洞鋼襯段、尾水?dāng)U散段混凝土的施工順序，最大限度降低相互干擾影響。

（2）分層分塊。地下廠房機(jī)組臺(tái)數(shù)多，混凝土施工工期短，且大體積混凝土要求采用制冷混凝土澆筑；蝸殼外圍混凝土采用充水保壓進(jìn)行澆筑，質(zhì)量控制難度大。通過(guò)對(duì)分層分塊方案進(jìn)行了優(yōu)化，合理減少了混凝土澆筑層數(shù)，既滿足設(shè)計(jì)溫控要求和質(zhì)量要求，又保證了施工進(jìn)度符合合同節(jié)點(diǎn)工期和機(jī)電安裝需要。

（3）入倉(cāng)設(shè)備選擇。根據(jù)廠房機(jī)組布置、施工通道規(guī)劃、進(jìn)度計(jì)劃以及文明施工形象要求，果斷采用以SHB2型梭式布料皮帶系統(tǒng)為主，混凝土拖泵、溜槽和吊罐為輔的入倉(cāng)方式，極大地提升了混凝土入倉(cāng)強(qiáng)度，縮短了每層混凝土施工時(shí)間。同時(shí)，也大大改善了廠房施工形象。

（4）加大資源配置。根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃安排，高峰期最多有5臺(tái)機(jī)組進(jìn)行不同層混凝土施工，現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備了多套模板和腳手架材料，尤其是機(jī)墩和風(fēng)罩層采用多套定型弧形鋼模板，以滿足設(shè)計(jì)體型和快速備倉(cāng)周轉(zhuǎn)要求。