黃 浩 欽, 高 靜
(1.中國人民武裝警察部隊 水電第七支隊,湖北 武漢 430200;2.中國人民武裝警察部隊 水電第九支隊,四川 成都 611130)
溪洛渡水電站右岸泄洪洞出口挑坎結(jié)構(gòu)混凝土施工技術(shù)
黃 浩 欽1,高靜2
(1.中國人民武裝警察部隊 水電第七支隊,湖北 武漢430200;2.中國人民武裝警察部隊 水電第九支隊,四川 成都611130)
摘要:金沙江溪洛渡水電站右岸泄洪洞出口挑坎結(jié)構(gòu)混凝土質(zhì)量要求高,施工難度大。施工過程中,針對泄洪洞大流量、高流速的特點,底板與邊墻拐角采用定型鋼模板施工,挑坎邊墻采用搭接型懸臂模板分層施工,上層澆筑時下層搭接模板不拆除,混凝土分層接縫無錯臺和掛簾,確保了混凝土表面的不平整度要求,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
關(guān)鍵詞:泄洪洞;出口挑坎;結(jié)構(gòu)混凝土;施工技術(shù);溪洛渡水電站
1工程概述
金沙江溪洛渡水電站右岸泄洪洞由3#、4#泄洪洞組成,2條泄洪隧洞均為有壓接無壓,洞內(nèi)龍落尾型式。泄洪洞由進(jìn)水塔、有壓洞段、地下工作閘門室、無壓洞段、龍落尾段、出口明渠段和挑坎等組成。3#、4#泄洪洞軸線平行布置,中心間距為50 m,隧洞全長分別為1 433.549 m和1 633.611 m。
出口挑坎段接明渠段終點,起挑點底板高程為412.48 m,挑坎終點底板高程為432.48 m。挑坎段左邊墻水平投影為半徑220 m的圓弧,右邊墻水平投影為半徑700 m的圓弧,底板左右邊線在立面上為曲線,底板面為扭曲面。挑坎段邊墻高11.5 m,頂寬1.5 m,底寬3.6 m,背水面為坡比1:0.3的斜坡面,底板厚1.5 m。邊墻和底板均為C9060W8F150硅粉混凝土。
2施工難點及應(yīng)對措施
(1)出口挑坎段邊墻和底板均為曲面,體形和表面平整度控制難度大。
應(yīng)對措施:底板采用組合鋼模翻模工藝施工,測量跟蹤觀測,人工抹面,以保證底板體形和平整度;底板與邊墻拐角采用定型鋼模板施工;邊墻采用搭接型懸臂模板分層施工,上層澆筑時下層搭接模板不拆除,進(jìn)而保證混凝土分層接縫無錯臺和掛簾。
(2)根據(jù)施工規(guī)劃,先澆筑底板混凝土,后澆筑邊墻混凝土,因此,對底板面的保護(hù)是其難點。
應(yīng)對措施:在澆筑好的底板表面覆蓋保溫被及草簾,上面壓蓋鋼筋網(wǎng)固定。
(3)邊墻分層澆筑上升,模板拆除移動頻繁,給邊墻的養(yǎng)護(hù)造成困難。
應(yīng)對措施:在邊墻大模板下平臺安裝塑料花管流水養(yǎng)護(hù),每上升一層移動一次養(yǎng)護(hù)水管,配備專職養(yǎng)護(hù)工人,確保及時安裝和移動水管,保持流水養(yǎng)護(hù)。在邊墻澆筑至頂后,在頂面內(nèi)外側(cè)安裝鋼質(zhì)花管,覆蓋土工布流水養(yǎng)護(hù)。
3施工工藝
3.1混凝土澆筑分段
3.1.1澆筑分段
邊墻:挑坎段邊墻分為6段,左邊墻以12 m(弧線長)為主,右邊墻以18 m(弧線長)為主,段間設(shè)施工縫或伸縮縫。主要考慮:一是在滿足設(shè)計要求的20~30 m設(shè)一道伸縮縫的前提下盡量少分縫;二是分段長度滿足大模板3 m長的模數(shù);三是滿足分縫線在底板上與結(jié)構(gòu)主筋平行,不切斷主筋(右邊墻應(yīng)是左邊墻的1.5倍長)。
底板:在邊墻分縫間增加一道施工縫,即底板分塊長度為6~9 m,主要考慮采用蓋模施工,盡量減少單倉模板的安裝量,降低入倉強度,抹面平臺安裝移動方便,降低抹面強度。
3.1.2澆筑分層
底板分一層澆筑,底板施工時澆筑高30 cm矮邊墻。邊墻除底部三角區(qū)域外分層高度為3 m,每層澆筑時混凝土收倉面距模板上口留10 cm。
3.2施工順序
3#、4#出口挑坎段邊墻共用一套拐角異形模板,先澆筑4#挑坎底板,3#挑坎底板滯后4#一個月施工??傮w施工順序為先澆筑底板后澆筑邊墻,底板施工時澆筑高30 cm矮邊墻。底板從低處向高處施工,底板澆筑后即開始對應(yīng)的邊墻澆筑,2倉同步上升,高差錯開。
3.3模板安裝
3.3.1模板規(guī)劃
(1)底板模板。
底板采用翻模工藝施工,開倉前將模板全部安裝好,預(yù)留下料口,翻模采用標(biāo)準(zhǔn)3015鋼模板拼裝,底板與邊墻拐角處采用定型拐角模板,澆筑高30 cm矮邊墻。翻模采用內(nèi)拉內(nèi)撐方法固定,采用自制可調(diào)節(jié)螺桿頂撐模板,套管焊接在鋼筋架立筋上,通過松緊螺桿調(diào)整模板就位;采用帶螺帽的內(nèi)絲鋼管連接絲桿內(nèi)拉固定模板,內(nèi)絲鋼管可重復(fù)利用。拐角模板根據(jù)拐角弧形做定型模板,底板澆筑完后,矮邊墻模板不拆除,與邊墻模板連接。澆筑底板時矮邊墻表面收成臺階。
(2)邊墻模板。
邊墻迎水面底部三角區(qū)采用3015、6015或9015標(biāo)準(zhǔn)鋼模板與拐角矮邊墻模板連接,以上采用3 m×3.6 m搭接型懸臂模板,搭接模板高60 cm,用于安裝定位錐,上層澆筑時下層搭接模板不拆除。背面底部三角區(qū)采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模和木模拼裝,以上采用3 m×3 m標(biāo)準(zhǔn)懸臂模板立模。
3.3.2模板加工
(1)搭接型懸臂模板。
搭接型懸臂模板由主面板、搭接模板、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、三角支架和操作平臺等組成。除搭接模板外,其它與標(biāo)準(zhǔn)型懸臂模板相似,主面板尺寸為3 m(寬)×2.4 m(高),上下各一塊搭接面板,尺寸為3 m(寬)×0.6 m(高),每塊搭接模板上有兩個定位錐孔。懸臂模板提升時,上口搭接模板不拆除,與上一層懸臂模板底口連接?;炷翝仓r收倉面距搭接模板上口0.1 m。搭接型懸臂模板委托專業(yè)模板廠家進(jìn)行設(shè)計加工。
(2)拐角模板和三角區(qū)模板
底板拐角模板根據(jù)底板曲線加工成定型模板,單塊長度為1.5 m,其下口與曲線吻合,上口成水平直線,矮邊高0.3~0.6 m。三角區(qū)模板與拐角模板連接,有3015、6015和9015幾種規(guī)格,模板寬度及板金與搭接型懸臂模板相匹配,便于螺栓連接。以上兩種模板由專業(yè)模板生產(chǎn)廠家設(shè)計加工。
(3)其它模板。
標(biāo)準(zhǔn)型懸臂模板利用出口回填和中閘室施工的現(xiàn)有模板。標(biāo)準(zhǔn)鋼模板在市場上購買,木模板根據(jù)現(xiàn)場需要及結(jié)構(gòu)要求在我部塘房坪加工場設(shè)計、加工。
3.3.3模板安裝
3.3.3.1底板模板的安裝
(1)底板蓋模的安裝。
在鋼筋架立筋上按間排距75 cm焊接頂撐套管,從低處向高處分層鋪蓋3015標(biāo)準(zhǔn)鋼模板,模板長邊與等高線大致平行。如出現(xiàn)較大差距時,即采用三角木模板補齊。順等高線方向鋼管圍柃長度不超過3 m,垂直等高線方向鋼管圍柃不超過1.5 m長,以便于分層拆除蓋模進(jìn)行抹面,蓋模兩端緊貼端頭模頂面。在蓋模鋼管圍柃上采用φ12拉筋與回填混凝土面插筋連接固定,拉筋間排距為75 cm。
蓋模全部安裝完后根據(jù)下料需要設(shè)置下料口,拆除下料口處已安裝的蓋模板,澆筑到下料口位置時再安裝下料口模板。
(2)底板拐角模板的安裝。
底板拐角模板與蓋模采用螺栓連接,內(nèi)拉內(nèi)撐鋼筋固定。拉筋通過接安螺栓連接,將倉內(nèi)拉筋固定在回填混凝土面插筋上,使拐角模板外側(cè)豎向鋼管圍柃高出模板上口約50 cm,連接水平鋼管與背面模板圍柃對撐。另外,在倉內(nèi)安裝斜撐鋼筋支撐在高出模板上口的鋼管圍柃上(圖1)。
3.3.3.2邊墻模板的安裝
(1)邊墻三角區(qū)模板的安裝。
三角區(qū)模板與拐角模板采用螺栓連接,內(nèi)拉內(nèi)撐鋼筋固定。拉筋通過接安螺栓連接,倉內(nèi)拉筋固定在回填混凝土面插筋上。三角區(qū)模板外側(cè)豎向鋼管圍柃高出模板上口約50 cm,連接水平鋼管與背面模板圍柃對撐。另外,在倉內(nèi)安裝斜撐鋼筋支撐在高出模板上口的鋼管圍柃上。
(2)標(biāo)準(zhǔn)型懸臂模板的安裝。
懸臂模板主要用于邊墻背面三角區(qū)以上的立模,在澆筑三角區(qū)混凝土?xí)r預(yù)埋好定位錐。采用塔機吊運懸臂模板,人工配合使懸臂模板就位固定在定位上,調(diào)整調(diào)節(jié)絲桿使面板底部緊貼老混凝土面,并使角度與混凝土結(jié)構(gòu)面一致。在斜坡面首層安裝時,模板支腳不能與混凝土直立面貼緊,采用頂撐絲桿將支腳撐在直立混凝土面上。
圖1 拐角模板安裝示意圖
(3)搭接型懸臂模板的安裝。
三角區(qū)域澆筑時,將寬度為60 cm的搭接模板安裝在上口,固定好定位錐。第一層懸臂模板安裝時需將下部三角支架拆除,將主面板和調(diào)節(jié)支架掛在定位錐上,主面板底口與搭接模板采用螺栓連接,主面板上口與背水面懸臂模板對拉,調(diào)節(jié)支架下部采用槽鋼支撐在底板混凝土面。第二層及以上懸臂模板安裝時,上口搭接模板不拆除,與上層懸臂模板底口螺栓連接(圖2)。
圖2 搭接型懸臂模板安裝示意圖
3.4鋼筋安裝
鋼筋采用塔機吊至倉位由人工安裝,施工縫鋼筋不斷開,結(jié)構(gòu)縫鋼筋斷開。底板鋼筋安裝的架立筋應(yīng)牢固可靠,能承載蓋模重量和其它荷載。邊墻鋼筋分層安裝。
3.5混凝土入倉、澆筑及抹面
挑坎段混凝土采用自卸車運輸塔機吊罐入倉,對于局部覆蓋不到的部位采用泵送入倉。將底板混凝土澆筑坯層厚度控制在40 cm左右,采用φ70型軟軸振搗器振搗,靠近模板邊采用φ50軟軸振搗棒振搗;在混凝土初凝前分層拆除模板進(jìn)行人工抹面。邊墻采用平鋪法施工,混凝土壞層厚度為40 cm,將上升速度控制在40 cm/h,采用100型變頻振搗器振搗,插入點分多排布置,排間距40 cm,距模板面30 cm,插入點間距100 cm,振搗完15 min后,在靠迎水面模板邊距鋼筋網(wǎng)5 cm左右采用φ70軟軸振搗棒復(fù)振,間距50 cm。
3.6溫控
根據(jù)設(shè)計溫控指標(biāo),擬定從配合比、出機口、運輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)等階段采取的溫控措施,即優(yōu)化配合比、使用預(yù)冷混凝土、運輸過程對混凝土罐車進(jìn)行灑水降溫和覆蓋隔熱、澆筑過程中采用工業(yè)空調(diào)降低倉內(nèi)溫度、通冷卻水、恒溫養(yǎng)護(hù)(邊墻和底板流水養(yǎng)護(hù))和冬季覆蓋保溫被保溫以防止表面產(chǎn)生裂縫等。冷卻水由布置在出口中隔墩的制冷機組供應(yīng)18 ℃制冷水,冷卻水管的埋設(shè)根據(jù)試驗倉測溫情況確定是否取消。
4結(jié)語
溪洛渡水電站出口挑坎結(jié)構(gòu)混凝土底板與邊墻拐角采用定型鋼模板施工,挑坎邊墻迎水面采用搭接型懸臂模板分層施工,確保了混凝土表面的不平整度要求,較好地解決了分層接縫錯臺、掛簾的問題,保證了混凝土澆筑的體型,具有十分重要的推廣意義和實用價值。
黃浩欽(1983-),男,廣東汕頭人,工程師,學(xué)士,從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作;
高靜(1984-),女,河南新鄉(xiāng)人,工程師,學(xué)士,從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作.
(責(zé)任編輯:李燕輝)
收稿日期:2015-07-10
文章編號:1001-2184(2015)04-0034-03
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
中圖分類號:TV7;TV544;TV52
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