撒多水電站壓力管道漸變段襯砌施工技術(shù)

王忠祥

(葛洲壩集團第二工程有限公司，成都，610091)

1 工程概況

撒多水電站壓力管道為埋藏式，采用一條主管，經(jīng)兩個卜形岔管分為三條支管分別向廠房內(nèi)三臺機組供水的聯(lián)合供水布置方式。壓力管道采用斜井敷設(shè)，斜井傾角50°，由上平段、斜井和下平段組成。壓力管道主管總長279.652m，內(nèi)徑6.0m;最長支管長57.248m，內(nèi)徑3.2m。其中(管)0+009.75m～(管)0+019.75m為混凝土襯砌漸變段，長度10m，由邊長為5.5m的正方形漸變到直徑為6m的圓形斷面，襯砌厚度2m～2.5m。

2 混凝土施工

2.1 總體方案

壓力管道首端漸變段混凝土襯砌。采用分層的方式施工，即10m漸變段分底板、邊墻和頂拱三次澆筑。側(cè)墻及頂拱直線段部分采用組合鋼模板立模，弧形段采用定制木桁架或木肋板+滿鋪木條+滿鋪寶麗板的方式立模，直線段與弧形段結(jié)合局部縫隙處采用木模補縫。

2.2 施工程序

2.2.1 底板:建基面清理驗收→墊層混凝土澆筑→底板架立鋼筋焊接→測量放樣→綁扎底板鋼筋→立底部模板、堵頭模板并固定→沖洗→檢查驗收→底板混凝土澆筑→養(yǎng)護;

2.2.2 側(cè)墻:排架柱搭設(shè)→巖面清理及驗收→測量放樣→綁扎側(cè)墻及頂拱鋼筋→立側(cè)墻模板(預(yù)埋件)、止水及堵頭模板并固定→沖洗→檢查驗收→側(cè)墻混凝土澆筑→養(yǎng)護;

2.2.3 頂拱:頂拱鋼筋圍檁制安→測量放樣→立頂拱模板(預(yù)埋件)、止水及堵頭模板并固定→檢查驗收→頂拱混凝土澆筑→養(yǎng)護。

2.3 施工方法

2.3.1 基巖面清理

在鋼筋(或模板)施工前，對混凝土施工范圍內(nèi)的巖石進行欠挖處理和松動巖石清理，以滿足鋼筋和模板施工要求。

對圍巖面松動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部分均采用人工鑿毛、壓力水沖洗的方式處理。對基巖面的清理需做到無浮渣、無松動石塊、無積水，直至聯(lián)合驗收合格。對于施工縫面適時沖毛或人工鑿毛，再沖洗干凈。

2.3.2 測量放線

由專業(yè)測量人員測量放樣，鋼筋及模板根據(jù)測量放樣結(jié)果進行施工，保證施工精度。

2.3.3 鋼筋施工

鋼筋加工在鋼筋加工廠進行。加工前，技術(shù)員認真閱讀設(shè)計文件和施工詳圖，編制鋼筋放樣加工單，經(jīng)復(fù)核后轉(zhuǎn)入制作工序;以放樣單的規(guī)格、型號選取原材料，依據(jù)有關(guān)規(guī)范的規(guī)定進行加工制作;成品、半成品經(jīng)質(zhì)檢員及時檢查驗收;合格品轉(zhuǎn)入成品區(qū)，分類堆放、掛牌標識。

鋼筋出廠前，依據(jù)放樣單逐項清點，確認無誤后以施工倉位安排分批提取，用12t平板車運抵現(xiàn)場，由具備相應(yīng)技能的操作人員現(xiàn)場安裝?，F(xiàn)場操作人員按鋼筋配料單校對鋼筋編號、數(shù)量、規(guī)格及尺寸，作好安裝準備工作。

鋼筋的安裝按規(guī)范和施工圖紙的要求執(zhí)行。綁扎時根據(jù)設(shè)計圖紙，測放出中線、高程等控制點，根據(jù)控制點，對照設(shè)計圖紙，定出縱向和水平鋼筋的位置;按照放線結(jié)果，選擇合適的幾組鋼筋作為樣架鋼筋;樣架筋綁扎好并校對無誤后加固，樣架應(yīng)滿足所有鋼筋綁扎后不變形和穩(wěn)定性的要求。樣架核對無誤后，鋪設(shè)分布鋼筋。采用人工綁扎的鋼筋，綁扎時使用扎絲梅花形間隔扎結(jié)。鋼筋保護層調(diào)整好后墊設(shè)預(yù)制混凝土塊，并用電焊加固骨架確保牢固。

鋼筋接頭采用綁扎連接，搭接長度不小于40d。鋼筋直徑大于或等于φ25mm時，可采用電焊焊接，單面焊接長度不小于10d。

2.3.4 排架搭設(shè)

排架采用φ48mm鋼管搭設(shè)。壓力管道首端漸變段混凝土襯砌厚度最大達2.5m，經(jīng)承重排架計算立桿間排距采取0.5m，橫桿布距1.2m，同時設(shè)置剪刀撐。排架搭設(shè)施工技術(shù)要求如下:①立桿的垂直偏差按架高的1/400控制，全高偏差不大于10cm，橫桿與立桿采用十字卡連接，剪刀撐使用萬向卡連接;②排架使用的鋼管不能彎折，扣件必須完好，否則不能使用;③為增強側(cè)向穩(wěn)定，排架需設(shè)置剪刀撐，剪刀撐的斜桿除兩端用萬向扣件與立桿或橫桿扣緊外，在其中間應(yīng)增加連接點，連接點的距離小于3m;④排架立柱底部通長布置木條，防止對新澆筑底板的傷害。

2.3.5 止水施工

在漸變段首端結(jié)構(gòu)縫的底板及邊頂拱環(huán)形布置一道651型橡膠止水。橡膠止水帶由廠家按設(shè)計要求提供定型產(chǎn)品，每一批止水帶應(yīng)有分析檢測報告。止水材料按照廠商推薦的方法運送、貯存、搬運和保護。橡膠止水帶必須在物資倉庫內(nèi)存放，以防止雨雪浸淋，并不得與酸、堿和油脂類物質(zhì)接觸。止水帶施工時，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)縫尺寸盡量減少接頭，并采用特種粘結(jié)膠，粘結(jié)時搭接長度不小于20cm。首先，用刀片將止水帶凸出的部分割掉，將待粘結(jié)的兩塊橡膠帶的母體搓出新鮮面，清除干凈后均勻涂抹膠液，風(fēng)干后將兩塊止水帶進行粘結(jié)，然后再用橡膠錘捶打，使粘結(jié)部位盡可能全面接觸，最大程度減少空隙;最后用專用夾具將搭接部位夾緊，待膠凝結(jié)固化后取開夾具。

止水帶固定利用兩層鋼模板或木板將中間擠死，模板外側(cè)用鋼管圍檁固定，澆筑混凝土倉內(nèi)止水用8#鉛絲每1m一個鉛絲勾與模板固定，以確?；炷翝仓r止水帶不發(fā)生扭曲。為保證止水帶垂直插入混凝土中，混凝土澆筑時派專人看護，發(fā)現(xiàn)止水帶扭曲時及時調(diào)整。澆筑止水片附近混凝土?xí)r輔人工振搗密實，并隨時清除止水片周圍混凝土料中的大粒徑骨料。

2.3.6 模板施工

漸變段混凝土底模及頂拱模板弧形段，采用定制木模板進行現(xiàn)場拼接施工。底模、側(cè)模及頂模直線段采用組合鋼模板配合木模板施工，端頭封堵模板采用木模制作，現(xiàn)場拼接施工。

漸變段襯砌段面腰線以下弧形采用木桁架型式施工，腰線以上外弧形采用定制木肋板型式施工?；⌒味卧谀捐旒芑蚰纠甙逋獠繚M鋪單層木條，為保證混凝土澆筑外觀質(zhì)量，需在木條外側(cè)緊貼混凝土澆筑邊線滿鋪PVC板或?qū)汒惏濉６ㄖ颇灸２捎忙?8mm鋼管圍檁+φ12mm的拉條固定，模板之間的不規(guī)則處用木板或砂漿補縫。木桁架及木肋板加工見圖1所示。

圖1 木桁架和肋板加工示意

模板支撐(固定)方式?；⌒味文０宄捎媚_手架鋼管固定外，還需采用拉條+預(yù)制標準扣件與腳手架鋼管可靠連接。對于輔助架設(shè)泵管的施工排架，必須借助系統(tǒng)模板加固，以免混凝土澆筑時造成對模板底口支撐移位。

模板安裝時。根據(jù)測量放樣點，先期安裝底模，后安裝側(cè)模及頂模。模板就位后，先進行初調(diào)，并在先期鋼筋綁扎時用拉條按施工圖紙測量放樣定位，確保模板安裝的平整度及混凝土結(jié)構(gòu)表面的偏差?；炷两Y(jié)構(gòu)表面的偏差控制在允許范圍內(nèi)。

頂拱模板在安裝過程中，環(huán)向每隔3m預(yù)留3個40cm×40cm的泵管澆筑孔及振搗孔，待混凝土澆筑完畢后采用之前預(yù)制的木模封堵。

模板施工需根據(jù)設(shè)計結(jié)構(gòu)調(diào)校，嚴格控制施工偏差。為保證混凝土外觀質(zhì)量，立模前模板表面先用角磨機除銹，并在模板表面涂刷脫模劑，脫模劑采用色拉油。嚴禁采用廢機油。立模時，每塊模板四周拼縫及模板與先澆塊混凝土面接縫處必須采用雙面貼堵縫，鋼模與木模拼接縫以及與基巖面接縫處采用原子灰(灰色油漆和石膏粉調(diào)制)抹平，拆模后用鏟子拆除或角磨機輕輕磨除，確?；炷翝仓r不漏漿，從而保證混凝土表面光潔平整。

在混凝土澆筑前，在頂拱模板上標記出綁扎鋼筋時預(yù)留的回填灌漿孔位置，待混凝土澆筑后拆除模板時，將此標記的位置轉(zhuǎn)移至新澆筑的混凝土上。

2.3.7 混凝土澆筑

混凝土在拌和系統(tǒng)集中拌制，由攪拌車運至泵機卸料斗內(nèi)，邊墻混凝土泵機直接送入倉中溜筒內(nèi)，再下料至澆筑部位。頂拱混凝土先接泵管至左右側(cè)預(yù)留澆筑孔及振搗孔，待孔內(nèi)混凝土溢出時將泵管轉(zhuǎn)至頂部中心預(yù)留澆筑孔及振搗孔，同時采用提前預(yù)制的木板封堵左右側(cè)澆筑孔。

混凝土入倉前，使用清水將倉面濕潤，并均勻攤鋪砂漿，但倉面不能有積水?；炷翝仓捎梅峙_階進行施工，分層厚度約30cm，下層混凝土超前上層混凝土50cm～100cm。

混凝土入倉后，采用φ80mm、φ50mm振搗器振搗，局部輔以人工振搗，送入倉內(nèi)的混凝土應(yīng)及時平倉，不得堆積。倉內(nèi)若有粗骨料分離堆疊時，應(yīng)均勻地分布于砂漿較多處，不得用水泥砂漿覆蓋，以免造成內(nèi)部蜂窩。

振搗器平倉時應(yīng)將振搗器斜插入混凝土料堆下部，使混凝土向操作者位置移動，然后一次一次地插向料堆上部，直至把混凝土攤平到規(guī)定的厚度為止。經(jīng)過振動攤平的混凝土表面可能已經(jīng)泛出砂漿，但內(nèi)部尚未完全搗實，切不可將平倉和振搗合二為一。振搗過程中，保持振搗頭垂直，并插入下層混凝土的厚度不少于5cm。

為防止?jié)仓^程中模板變形，應(yīng)適當控制混凝土澆筑速度，模板兩側(cè)混凝土下料要均勻，防止一側(cè)下料過多造成模板受擠壓變形;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，并不得觸動鋼筋及預(yù)埋件。為保證混凝土的密實性和外表面平滑，減少表面水汽泡，應(yīng)在一次振搗后30min～45min對模板周邊進行二次振搗。二次振搗時間不宜太長，以免超振，一般控制在10s～15s之內(nèi)，二次振搗時間應(yīng)根據(jù)具體情況來確定。

2.3.8 養(yǎng)護

側(cè)面模板應(yīng)在混凝土強度達到75%以上，承重頂模拆模強度達到100%后，方可進行拆除。為保證混凝土先澆塊與后澆塊之間的連接緊密，對水平施工縫面采用高壓水槍沖毛或人工鑿毛處理。在混凝土澆筑后12h～18h內(nèi)，對混凝土表面灑水養(yǎng)護，并拆除堵頭模板;脫膜后對混凝土采用自流水養(yǎng)護，保持混凝土的濕潤狀態(tài)，其養(yǎng)護時間不小于28d。

3 施工注意事項

3.1 檢查原材料的準備工作及混凝土生產(chǎn)、澆筑等設(shè)備或機具的完好情況，確?；炷吝B續(xù)澆筑要求，以免中途停倉造成混凝土冷縫等質(zhì)量問題。

3.2 木桁架、木肋板加工時，必須嚴格按照設(shè)計結(jié)構(gòu)尺寸加工，并預(yù)留外側(cè)木條和寶麗板厚度，每塊木桁架、木肋板必須統(tǒng)一編號，安裝時嚴格按照模板編號進行安裝、固定。

3.3 混凝土澆筑時，要特別注意橡膠止水、接地等預(yù)埋件部位的振搗施工，以免造成預(yù)埋件損壞和移位。

4 結(jié)語

本方案適用于引水隧洞、壓力管道以及尾水洞等漸變段混凝土結(jié)構(gòu)施工。通過采用鋼、木模板結(jié)合，特別是木桁架和木肋板等定型模板的方式，能保證漸變段混凝土襯砌的結(jié)構(gòu)尺寸。撒多水電站壓力管道首端漸變段混凝土襯砌，取得了較好的成型效果，為其他類似工程的漸變段混凝施工提供了寶貴的施工經(jīng)驗。