新藏水電站蝸殼混凝土快速施工技術(shù)

湯林偉

(葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，成都，610091)

新藏水電站為中小型水電站，其地下廠房3臺機(jī)組為SF60－20/6000混流式水輪發(fā)電機(jī)組，其蝸殼安裝面高程均為1971.85m，蝸殼中心安裝高程均為1874.2m，機(jī)組中心間距為14m。蝸殼混凝土設(shè)計(jì)參數(shù)為C25F50。主廠房機(jī)組蝸殼層混凝土澆筑高程1971.85m～1976.50m，澆筑方量約為1267.56m3，鋼筋制安22.36t，彈性墊層242.47m2，接觸灌漿158.46m2。本文將該電站蝸殼混凝土快速施工技術(shù)介紹如下。

1 蝸殼混凝土施工工序

蝸殼混凝土施工工序嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)范要求，在蝸殼安裝施工驗(yàn)收完成后，按1#→2#→3#機(jī)組的順序呈階梯形澆筑上升。蝸殼混凝土施工程序如圖1所示。

圖1 蝸殼混凝土施工程序

1.1 基礎(chǔ)面清理

在鋼筋(或模板)施工前，對墻體圍巖面松動(dòng)巖石采用人工清撬的方式清理，巖面、混凝土施工縫及已噴護(hù)部分均采用人工鑿毛、壓力水沖洗的方式處理，直至驗(yàn)收合格。

1.2 測量放線

由專業(yè)測量人員測量放樣，對設(shè)計(jì)輪廓線和關(guān)鍵控制點(diǎn)、控制線進(jìn)行標(biāo)示，并加以保護(hù)，鋼筋及模板等工序必須根據(jù)測量放樣結(jié)果施工，保證施工精度。

1.3 鋼筋安裝

蝸殼外包鋼筋型號較為復(fù)雜，鋼筋加工前，鋼筋下料員認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)圖紙和施工詳圖，編制鋼筋放樣加工單，經(jīng)復(fù)核后轉(zhuǎn)入制作工序。鋼筋的安裝按照規(guī)范以及施工圖紙要求執(zhí)行，綁扎時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，測放出關(guān)鍵邊線、中線、高程等控制點(diǎn)，根據(jù)控制點(diǎn)坐標(biāo)、高程，對照設(shè)計(jì)圖紙，定出縱向和橫向水平鋼筋的位置;按照放線結(jié)果，選擇合適的幾組鋼筋作為樣架鋼筋，先把樣架筋綁扎好并校對無誤后加固牢，樣架應(yīng)滿足所有鋼筋綁扎后不變形和穩(wěn)定性要求。樣架核對無誤后，鋪設(shè)分布鋼筋。鋼筋接頭采用綁扎連接，搭接長度不小于35d;φ25mm主筋采用電焊焊接，焊接長度不小于10d。蝸殼主筋凈保護(hù)層厚度為10cm(從蝸殼外壁計(jì)算)。

1.4 模板施工

廠房蝸殼段混凝土采用組合鋼模板立模，局部預(yù)留機(jī)電管道安裝部位，使用木模板補(bǔ)縫。模板采用內(nèi)拉外撐法加固，保證模板支撐有足夠的剛度和穩(wěn)定性，確?；炷翝仓竽０宀蛔冃?。固定模板的拉條嚴(yán)禁焊在結(jié)構(gòu)鋼筋上。

為保證混凝土澆筑表面外觀質(zhì)量以及模板防銹蝕和脫模方便，鋼模板每次使用前均需清理干凈，面板涂刷高級精煉色拉油類的防銹保護(hù)涂料。

混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后開始拆模，拆模過程中，必須注意保護(hù)模板，做到小心輕放，以防損傷模板表面，造成浪費(fèi)。拆下來的模板，必須及時(shí)回收到加工廠內(nèi)，及時(shí)清理模板面上的雜物，按規(guī)格堆放整齊，供重復(fù)使用。

1.5 彈性墊層施工

鋼蝸殼在安裝高程1974.2m以上外包瀝青油氈，厚度為10cm。鋼筋綁扎施工前，先將已經(jīng)按蝸殼尺寸加工好的瀝青油氈粘貼在蝸殼上半部表面，待檢查確認(rèn)粘貼牢固及驗(yàn)收合格后再進(jìn)行外包鋼筋綁扎及后期混凝土澆筑施工。

2 蝸殼混凝土施工工藝

2.1 蝸殼混凝土澆筑

蝸殼混凝土的幾何形狀十分復(fù)雜，結(jié)構(gòu)尺寸和體積相對較小，且預(yù)留孔洞、埋件及機(jī)電管路眾多。蝸殼混凝土擬分兩層澆筑，第一層高程1971.85m～1974.00m，第一層混凝土澆筑過程中按Ⅰ、Ⅲ和Ⅱ、Ⅳ象限對稱下料，均勻上升，薄層澆筑。第二層高程1974.00m～1976.50m。

蝸殼第一層混凝土先澆筑蝸殼外側(cè)混凝土，在蝸殼外部形成阻擋后，利用搭設(shè)在蝸殼外側(cè)的下料平臺，通過泵管溜槽接澆筑混凝土至蝸殼底部，并采用人工平倉，振搗器振搗。該部位根據(jù)施工部位不同，分別采用環(huán)向管和徑向管澆筑。在蝸殼內(nèi)側(cè)及座環(huán)底部布設(shè)環(huán)向管，采用退管法澆筑，逐步將蝸殼底部、蝸殼內(nèi)側(cè)和座環(huán)底部以及蝸殼陰角部位澆筑密實(shí)。同時(shí)，澆筑工用φ100mm插入式振搗器振搗或人工振搗密實(shí)，鋼筋密集處或狹窄部位輔以φ30mm或φ50mm軟管振動(dòng)器協(xié)助振搗。待蝸殼第一層混凝土澆筑完成后，繼續(xù)進(jìn)行蝸殼第二層混凝土的澆筑施工。蝸殼第二層混凝土同樣采用對稱澆筑施工。

2.2 灌漿施工

蝸殼底部及座環(huán)基礎(chǔ)陰角部位混凝土入倉困難，為保證該部位混凝土密實(shí)，蝸殼混凝土澆筑完成后對蝸殼底部進(jìn)行接觸灌漿，根據(jù)設(shè)計(jì)要求灌漿壓力不小于0.15MP。接觸灌漿的水泥采用525#中熱水泥，漿液濃度0.5∶1(水∶水泥重量)。在設(shè)計(jì)規(guī)定的壓力下，出漿濃度達(dá)到設(shè)計(jì)要求濃度比級漿液，灌漿孔停止吸漿，延續(xù)灌注30min，結(jié)束灌漿，閉漿時(shí)間不少于8h。灌漿結(jié)束后，用砂漿將孔封堵填實(shí)并抹平。為防止灌漿對蝸殼抬動(dòng)的影響，施工中嚴(yán)格控制灌漿壓力，并對灌漿區(qū)域分組，采取分序的方法灌漿。

3 蝸殼混凝土澆筑過程中注意事項(xiàng)

3.1 開倉前檢查原材料的準(zhǔn)備工作及混凝土生產(chǎn)、澆筑等設(shè)備或機(jī)具的完好情況能否滿足混凝土連續(xù)澆筑要求，混凝土必須連續(xù)澆筑完成，不得中途停倉。

3.2 混凝土澆筑坯層厚不超過30cm，入倉內(nèi)的混凝土應(yīng)先平倉后振搗，不能以振代平，及時(shí)散開集中的骨料，以避免出現(xiàn)漏振、架空、麻面等現(xiàn)象。

3.3 混凝土振搗時(shí)，采用快插慢拔的方法進(jìn)行，并宜垂直插入混凝土中，按順序依次振搗，如略帶傾斜，則傾斜方向應(yīng)保持一致，以免漏振。振搗上層混凝土?xí)r，應(yīng)將振搗器插入下層混凝土5cm左右，以加強(qiáng)上下層混凝土的結(jié)合?；炷恋恼駬v時(shí)間，以混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡并開始泛漿時(shí)為準(zhǔn)，振搗時(shí)間一般為20s～30s，并且在30min～45min后對其進(jìn)行二次復(fù)振。

3.4 振搗器插入混凝土中的間距，應(yīng)不超過振搗器有效半徑的1.5倍，一般控制間距為40cm左右。振搗器距模板的垂直距離，不應(yīng)小于振搗器有效半徑的1/2，并不得觸動(dòng)蝸殼、鋼筋及預(yù)埋件。在澆筑倉內(nèi)，無法使用振搗器的部位，輔以人工搗固，使其密實(shí)。

3.5 養(yǎng)護(hù)混凝土澆筑12h后，對混凝土表面進(jìn)行灑水或噴霧養(yǎng)護(hù)，保證混凝土表面呈連續(xù)濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于21d。

4 結(jié)語

通過采取一定的技術(shù)措施，通過研究新藏水電站蝸殼混凝土施工工藝特點(diǎn)，優(yōu)化一期、二期混凝土澆筑工藝，在強(qiáng)度達(dá)到目標(biāo)的前提下，縮短間隔時(shí)間，減少分層。通過研究混凝土入倉手段，采用多途徑多通道同時(shí)進(jìn)行，泵送、BOX管、溜槽多種方式進(jìn)行澆筑施工，為蝸殼混凝土快速施工創(chuàng)造了有利條件，為類似的中小型水電站地下廠房工程施工提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。