聯(lián)合進(jìn)水口大高差混凝土施工控制技術(shù)

封竟業(yè)

(新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局，烏魯木齊 830000)

1 引言

聯(lián)合進(jìn)水口為1級建筑物，施工時(shí)為克服常規(guī)混凝土在大體積、大高差澆筑時(shí)存在的困難，采用了合理、有效的施工方法和緩沖裝置，減少了溜送混凝土管架搭設(shè)的工程量及混凝土溜槽溜送損失，混凝土拌和物達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值，確保了混凝土的澆筑質(zhì)量和使用壽命。

2 概況

2.1 工程概況

恰甫海水利樞紐裝機(jī)容量320MW，攔河壩最大壩高108m，總庫容17.7億m3，具有不完全多年調(diào)節(jié)功能，屬大(1)型一等工程。恰甫其海水利樞紐由黏土心墻壩、右岸深孔排沙放空洞、中孔泄洪洞(由導(dǎo)流洞改建)、表孔溢洪洞、引水發(fā)電洞、廠房、開關(guān)站等建筑物組成。聯(lián)合進(jìn)水口工程為1級建筑物，由深孔排沙放空洞進(jìn)口明渠、1號發(fā)電洞進(jìn)口閘井、2號發(fā)電洞進(jìn)口閘井、1號和2號發(fā)電洞進(jìn)口閘房、深孔排沙放空洞進(jìn)口閘井及金屬結(jié)構(gòu)和啟閉機(jī)等主要建筑物組成。深孔進(jìn)口閘井底板高程930.0m，發(fā)電洞進(jìn)口閘井底板高程945.0m，閘井平臺(tái)高程 1003.0m。

2.2 工程地質(zhì)條件

2.2.1 引渠段地質(zhì)條件

聯(lián)合進(jìn)水口引渠段為斜坡地形，邊坡坡度30～35°，后段為厚5～20m的坡積層覆蓋，覆蓋層清除后，底部基巖為C1d1～C1d3層凝灰?guī)r及泥晶灰?guī)r，巖層走向與明渠開挖邊坡近直交，強(qiáng)風(fēng)化層厚5～8m，弱風(fēng)化層厚25～30m。

2.2.2 進(jìn)水口閘井段地質(zhì)條件

進(jìn)口閘井段地形坡度30～35°，松散坡積物厚3～15m，底部基巖面呈45°斜坡，高程968～995m，巖性為C1d3～C1d4層凝灰?guī)r及泥晶灰?guī)r，閘井基礎(chǔ)分布有f216、f217、f222、f212四條高陡傾角順層斷層，破碎帶寬 10 ～20cm，對閘井兩側(cè)邊坡穩(wěn)定及閘基巖體質(zhì)量影響不大。

3 回填混凝土施工

聯(lián)合進(jìn)水口混凝土施工包括引渠混凝土、進(jìn)口閘井混凝土、回填混凝土等。

回填混凝土分兩部分進(jìn)行，先施工深孔閘井后側(cè)1號、2號引水發(fā)電洞進(jìn)口閘井之間馬鞍體上部的回填混凝土至993m，混凝土采用搭設(shè)管架溜槽入倉，形成塔吊和門機(jī)的工作平臺(tái)及溜管安裝平臺(tái)。為滿足平臺(tái)填筑要求，石渣回填與1000m交通平臺(tái)相順接，在回填混凝土平臺(tái)三側(cè)鄰空面澆筑1m寬2m高的混凝土擋墻。與深孔閘井、1號和2號引水發(fā)電洞進(jìn)口閘井相接部分的回填混凝土在每層結(jié)構(gòu)混凝土施工完成同步回填，混凝土由攪拌車運(yùn)至1000m平臺(tái)，990m以下采用溜管、溜槽溜桶配合入倉，▽990m以上采用門機(jī)吊罐、溜槽溜桶配合入倉;φ70軟軸插入式振搗器振搗;混凝土澆筑分層、分塊進(jìn)行，模板采用普通鋼模和木模，φ40鋼管作圍柃，φ12拉筋固定。

聯(lián)合進(jìn)水口混凝土施工高差大，常規(guī)手段混凝土入倉難度大;兩個(gè)引水發(fā)電洞進(jìn)口閘井單塔單層模板量大，3500～4500m2/層。采用懸臂吊裝模板和溜管，施工效果顯著。

3.1 懸臂吊裝模板裝置

橫向圍柃采用5根Ⅰ12.6工字鋼，間距750mm;縱向圍柃采用四至六根［16a槽鋼，靠背間距50mm，每兩根為一組，組間距 1500mm，豎向底部用［16a×160mm作支腿，面?zhèn)仍O(shè)鋼墊板 -10mm×100mm×200mm。面板采用普通鋼模板P6015、P3015和P2015或P1015組合拼裝點(diǎn)焊固定在Ⅰ12.6工字鋼上。

澆筑層高度3m，對于薄墻雙面立模，對稱設(shè)置，便于固定;對于寬墻，拉桿固定選擇余地大，則可單側(cè)使用，較為方便。對于對稱設(shè)置的薄墻模板固定，模板外側(cè)采用細(xì)螺紋螺桿與錐套連接，內(nèi)側(cè)采用粗臺(tái)階螺紋螺桿一端和錐套連接，另一端用φ16～φ25連接筋與對稱設(shè)置的模板錐套螺桿焊接連接。對于寬墻，粗臺(tái)階螺紋螺桿的另一端用φ16鋼筋與前一層混凝土中設(shè)置的錨筋焊接斜拉固定，錨筋的位置應(yīng)適當(dāng)。模板外側(cè)細(xì)螺紋螺桿采用墊鋼墊板-12mm×10mm×10mm螺帽固定。模板背側(cè)可用角鋼或架子管依高度和使用需要焊制三層作業(yè)安全平臺(tái)。

錐套使用前內(nèi)側(cè)涂抹潤滑油，外側(cè)涂抹模板油，便于拆卸;使用完畢后及時(shí)清理干凈，重復(fù)使用;細(xì)螺紋螺桿搬運(yùn)避免損傷螺紋;設(shè)計(jì)單塊懸臂吊裝模板重量在500～1200kg之間，可以滿足塔吊進(jìn)行吊裝作業(yè)。

懸臂吊裝模板安裝使用方便快捷、效率高，與常規(guī)相比大大減少了拉筋焊接量，也減少了倉面清理的阻礙。拉筋的用量與常規(guī)相比偏低且減少了30%焊材用量。

3.2 溜管和溜管緩沖裝置

豎井混凝土施工入倉，利用現(xiàn)有回填混凝土直墻高落差的有利條件，采用φ300、δ=10焊管φ16鋼筋做吊耳3m/節(jié)串接φ8鋼絲繩卡扣連接，每6～9m安置一個(gè)緩沖裝置，以避免骨料嚴(yán)重分離。緩沖裝置采用10mm以上的鋼板做成盒狀，上下兩端成錐狀用法蘭盤與溜管相連;盒體內(nèi)部設(shè)置兩組成一定坡度上下反向的厚鋼板，混凝土落入盒體內(nèi)反向緩沖后順溜管下落。緩沖裝置在溜管系統(tǒng)中起二次“拌和”的作用。

溜管的制作一端設(shè)置成有一定的錐度，便于連接。溜管下料口采用鋼板δ=4做成一個(gè)方變圓的接料漏斗，用型鋼做骨架與回填平臺(tái)上緣墻體相固定。溜管卸料口采用鋼板δ=4做一個(gè)類似撮箕的接料盒與溜管卸料口端部吊耳相連。

對于塌落度8～12cm的三級配混凝土采用溜管垂直溜送并安置緩沖裝置，控制好溜放速度以避免堵管，在常規(guī)條件下運(yùn)用于混凝土施工，可以減少溜槽溜送混凝土管架搭設(shè)的工程量和混凝土溜槽溜送的損失。

3.3 混凝土配比及拌和物檢驗(yàn)結(jié)果

從下頁表1和表2中可以看出，依據(jù)《水利水電基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量等級評定標(biāo)準(zhǔn)》(SDJ 249.1—91)，混凝土塌落度和含氣量檢測合格率達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)良等級。

表1 聯(lián)合進(jìn)水口工程配合比統(tǒng)計(jì)

表2 聯(lián)合進(jìn)水口工程拌和物質(zhì)量檢測指標(biāo)統(tǒng)計(jì)匯總

4 結(jié)語

在聯(lián)合進(jìn)水口回填混凝土施工時(shí)，采用行之有效的措施和裝置，預(yù)防了混凝土骨料分離，同時(shí)塌落度達(dá)到了設(shè)計(jì)規(guī)定值，節(jié)約工期，減少了焊材用量的成本，合理有效地控制了混凝土拌和物的質(zhì)量，拌和物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到優(yōu)良等級，對類似工程在大高差、大體積混凝土施工具有指導(dǎo)意義。

1 GB 50204—2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］.

2 GB 50164—2011混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)［S］.