水庫進(jìn)出水口井座段混凝土施工技術(shù)分析

姜凌宇，田智鵬，高 瑾

(新疆新華水電投資股份有限公司，新疆 和田 848000)

水庫進(jìn)出水口井座段混凝土施工技術(shù)分析

姜凌宇，田智鵬，高 瑾

(新疆新華水電投資股份有限公司，新疆 和田 848000)

本文主要以溧陽上水庫進(jìn)出水口1#井座段為例，介紹混凝土分段、分層、分區(qū)域施工的方法，從模板規(guī)劃選擇、制作、架立，支撐體系的建立施工，混凝土澆筑的質(zhì)量控制，安全管理等方面細(xì)致地闡述了各部位施工工序關(guān)鍵控制要點(diǎn)，可為以后大型水庫井座及例似工程建設(shè)施工提供技術(shù)參考。

水庫；進(jìn)出水口；井座；混凝土施工

1 工程概況

江蘇溧陽抽水蓄能電站由上水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房系統(tǒng)、下水庫及地面開關(guān)站等建筑物組成。安裝了6臺(tái)250 MW的混流水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量1500MW，采用一洞三機(jī)布置。

上水庫進(jìn)出水口有2個(gè)。1#井井座高程從EL195-242，高度為47m。2#井井座部分高程從EL202-242，高度為40m。井座為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，1#井座混凝土30898.12m3，2#井座混凝土27582.8m3。

井座內(nèi)部縱剖面為橢圓形曲線結(jié)構(gòu)，井座內(nèi)部橫剖面最大直徑23.4m，下部漸變?yōu)橹睆?.2m的圓形，與隧洞部分等徑段相接。井座底部擴(kuò)大基礎(chǔ)板厚4m，最大直徑為51.776m，井座外部由8根肋墻支撐，肋墻厚3m，寬7.5m。井座周邊與開挖面之間采用摻10%水泥的過渡料回填，回填區(qū)域最小寬度為3.888m，最大寬度為33.26m。

井座段三維圖和剖面圖見圖1、圖2、圖3。

2 施工布置

2.1 水、電布置

施工的供水采用Φ50鋼管從左側(cè)已修建的300m3水池接引工作面，供電利用1#副壩排水廊道處的變壓器接引低壓電纜到工作面。

2.2 道路布置

下進(jìn)出水口EL200和EL207井口平臺(tái)的施工道路已經(jīng)全部形成，通過庫底現(xiàn)有道路可以直接到達(dá)。

2.3 鋼筋、模板加工場(chǎng)

鋼筋、模板加工場(chǎng)布置在1#副壩排水廊道和進(jìn)出水口開口線之間的平臺(tái)上。

2.4 混凝土供應(yīng)和混凝土運(yùn)輸

混凝土均由獨(dú)立L8標(biāo)提供。水平運(yùn)輸采用9m3混凝土罐車，垂直運(yùn)輸主要采用80型混凝土輸送泵?；炷了竭\(yùn)輸線路為：上水庫拌和系統(tǒng)→1#副壩→1#公路→1#排水洞→庫盆施工道路→下進(jìn)出水口道路。

3 施工程序

3.1 井座段施工順序

待隧洞段壓力鋼管完成后即開始進(jìn)行井座段混凝土施工，混凝土施工按從下至上水平分層、整體上升的原則?；炷辆邆?0%的強(qiáng)度后即開始進(jìn)行井座段周邊過渡料的回填施工。

圖1 井座段三維圖

圖3 井座段縱剖面圖

3.2 倉位混凝土施工流程

井座段混凝土施工流程詳見圖4。

圖4 井座段混凝土施工流程

4 混凝土分期安排

混凝土澆筑施工采取水平分層、分區(qū)域的形式，每層高度控制在2m，每層按左右兩半交替進(jìn)行施工。部分地段根據(jù)結(jié)構(gòu)體型和混凝土方量進(jìn)行調(diào)整。具體分期見圖5、圖6。

圖5 井座段混凝土澆筑水平分期圖

圖6 井座段混凝土澆筑左右分期示意圖

混凝土緊密結(jié)合，一、二期的豎向分縫處設(shè)置鍵槽，鍵槽結(jié)構(gòu)形式如圖7。鍵槽在二期混凝土澆筑前進(jìn)行鑿毛處理，灑水濕潤(rùn)，涂刷水泥漿。一期與二期之間的分縫每層錯(cuò)開布置。

圖7 鍵槽設(shè)計(jì)圖

5 鋼筋制安

本工程鋼筋由發(fā)包人統(tǒng)一供應(yīng)。鋼筋按不同等級(jí)、牌號(hào)、規(guī)格及生產(chǎn)廠家分批驗(yàn)收，分類堆放，作好標(biāo)識(shí)、及時(shí)送檢、妥善保管。

5.1 鋼筋的加工

鋼筋在鋼筋加工場(chǎng)集中加工，汽車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后，由25t汽車吊吊運(yùn)至倉內(nèi)，然后人工進(jìn)行布置、綁扎、焊接、螺紋套筒連接。

鋼筋的表面潔凈無損傷，無油漆污染和鐵銹等，平直，無局部彎折，其角度、長(zhǎng)度符合圖紙要求。

5.2 鋼筋的安裝

鋼筋焊接和鋼筋綁扎按施工圖紙的要求執(zhí)行，鋼筋的接頭采用電焊、綁扎或套筒連接的形式。

接頭采用搭接焊時(shí)，質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。采用套筒連接時(shí)：①鋼筋頭部進(jìn)行墩粗，規(guī)格和套筒的規(guī)格必須一致，絲扣間距均勻，干凈完好無損。②滾壓直螺紋接頭使用扭力扳手或管鉗進(jìn)行施工，將兩個(gè)鋼筋絲頭在套筒中間位置相互頂緊，扭力扳手的精度為±5%。③經(jīng)擰緊后的滾壓直螺紋接頭應(yīng)做出標(biāo)記，單邊外露絲扣長(zhǎng)度不應(yīng)超過2P。

5.3 鋼筋維護(hù)、質(zhì)檢、驗(yàn)收

鋼筋架設(shè)安裝后，妥加保護(hù)，避免發(fā)生錯(cuò)動(dòng)和變形。在混凝土澆筑過程中，安排值班人員經(jīng)常檢查鋼筋架立位置，如發(fā)現(xiàn)變動(dòng)及時(shí)矯正[1]。

鋼筋的驗(yàn)收實(shí)行“三檢制”，檢查后隨倉位驗(yàn)收一道報(bào)監(jiān)理工程師終驗(yàn)簽證。當(dāng)墻體較薄，梁、柱結(jié)構(gòu)較小，鋼筋較密時(shí)實(shí)行過程控制，邊安裝邊驗(yàn)收。

6 模板施工方法

1)模板加工場(chǎng)布置在庫底靠近進(jìn)水塔的平臺(tái)上。根據(jù)各部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，模板規(guī)劃如下：①內(nèi)部為圓形和橢圓形曲線，主要采用定型組合鋼模板。部分異形部位采用組合木模板；②外側(cè)圓弧部位采用定型鋼模板。外側(cè)支撐肋墻部位采用組合鋼模板為主，少量弧形部位采用鋼模板和木模板相組合；③EL236.925以后，由于內(nèi)部曲率較大，大模板使用誤差較大，而且混凝土斷面較大，分期改成1m高的層厚，采用木模板現(xiàn)場(chǎng)拼裝定位。

2)井座段內(nèi)部模板：井座段內(nèi)部圓形和橢圓形曲線部位采用組合鋼模板拼裝，按照2m一層進(jìn)行模板和支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)，鋼模板制作成上寬30cm，下寬28cm，高2m的等腰梯形鋼模板，模板板面厚5mm，背面肋厚3mm。在等徑段模板拼裝時(shí)采用同一高程30cm與28cm邊間隔布置的形式進(jìn)行拼裝，進(jìn)入橢圓階段則采用上部30cm邊下部28cm邊形式進(jìn)行拼接。模板之間垂直和弧線方向?yàn)檎劬€連接，誤差控制在10mm以內(nèi)。另外模板中間與結(jié)構(gòu)弧線之間的弦高最大值出現(xiàn)在等徑段，為2.5mm，詳見圖8。模板內(nèi)部鋪設(shè)一層復(fù)合板以保證混凝土弧線體型和外觀質(zhì)量。模板環(huán)向采用φ32弧形鋼筋作為橫向圍檁，縱向采用φ48的腳手架鋼管作為縱向圍檁，采用拉筋固定。

為了保證混凝土等強(qiáng)的需要，同時(shí)加快施工進(jìn)度，模板制作3層，使施工的連續(xù)性得到保證，模板之間接縫間隙則采用橡膠墊或木模板現(xiàn)場(chǎng)拼接，模板安裝時(shí)模板倒運(yùn)見圖9。

井座段內(nèi)部利用豎井段壓力鋼管的內(nèi)撐進(jìn)行加固后作為腳手架底部支撐點(diǎn)支撐，支撐平臺(tái)在EL193高程。等徑段利用支撐平臺(tái)搭設(shè)滿堂腳手架，出了等徑段后圍繞井筒四周搭設(shè)雙排腳手架，利用腳手架形成操作平臺(tái)，在平臺(tái)上進(jìn)行模板安裝拆除施工，雙排腳手架每隔10m中間增加4根對(duì)稱，成“米”字型布置。腳手架利用拉筋與井座段內(nèi)部固定。施工布置見圖10。

圖8 直徑9.2m等徑段模板示意圖

圖9 EL216-EL218內(nèi)側(cè)模板安裝時(shí)模板倒運(yùn)示意圖

圖10 井座段混凝土澆筑方法示意圖

3)外側(cè)模板施工：①EL228.425以下：外側(cè)模板主要采用組合鋼模板為主，外側(cè)混凝土具備7天的強(qiáng)度后即開始進(jìn)行周邊填筑施工，施工過程中保持填筑面距離混凝土澆筑倉面低于3m高。為了不影響回填，外側(cè)施工平臺(tái)采用工民建用的定型架，拆裝方便，填筑施工時(shí)，定型架轉(zhuǎn)到倉面臨時(shí)堆存。外側(cè)模板保持2層高度，下一層作為上一層的支撐，上一層澆筑完成后再拆除下一層模板，進(jìn)行相應(yīng)部位的填筑施工。肋墻模板采用對(duì)拉的方式固定。圓弧段采用內(nèi)拉的方式為主固定。②EL228.425—EL236.925段：混凝土澆筑和石渣回填到EL228.425高程后，停止混凝土澆筑施工，繼續(xù)向上填筑，第一次填筑4.5m高，然后用反鏟按照設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)線進(jìn)行削坡，開挖出混凝土結(jié)構(gòu)線位置，對(duì)開挖面進(jìn)行夯實(shí)處理，然后人工抹一層2cm厚的M20砂漿，以此作為混凝土側(cè)模，然后按照原設(shè)計(jì)分倉進(jìn)行混凝土澆筑施工?；炷翝仓瓿珊笤偬钪紼L236.925高程，同樣按照上述方法進(jìn)行施工。見圖11。③EL236.925以上：EL236.925以上外部曲線變化較大，大塊模板無法保證體型，采用組合鋼木模板進(jìn)行拼裝。模板采用內(nèi)拉外撐的方式固定。見圖12。

圖11 EL228-EL237之間澆筑施工

圖12 EL228-EL237之間澆筑施工

7 混凝土澆筑施工

根據(jù)混凝土澆筑工藝不同，混凝土分為常態(tài)混凝土和泵送混凝土兩類。澆筑混凝土質(zhì)量由試驗(yàn)室嚴(yán)格按照合同文件要求及有關(guān)國(guó)標(biāo)、行標(biāo)及規(guī)范規(guī)定匯同監(jiān)理人進(jìn)行控制。

EL228.425高程以下全部采用80型混凝土地泵入倉，在進(jìn)入平臺(tái)路口布置1臺(tái)地泵，泵管接入到最里面，然后從里側(cè)向外側(cè)澆筑施工，逐步拆除泵管。泵管布置在倉中間(見圖13)，管口接橡膠軟管往倉內(nèi)布料。

圖13 井座段混凝土入倉泵管布置示意圖

EL228.425 -EL236.925之間采用溜槽入倉，混凝土運(yùn)輸車停在填筑面上直接采用溜槽入倉，溜槽不斷的調(diào)整出料口位置。EL236.925高程以上采用HBT80SEA—1818型混凝土地泵入倉。

混凝土采用養(yǎng)護(hù)液進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，混凝土終凝后在其表面噴灑一層養(yǎng)護(hù)液，養(yǎng)護(hù)液在混凝土表面噴涂成膜后，保持混凝土表面處于濕潤(rùn)狀態(tài)，保證混凝土在濕潤(rùn)的養(yǎng)護(hù)條件下水化硬化。

8 井座段周邊填筑施工

井座段周邊采用過渡料加摻10%水泥進(jìn)行填筑。過渡料的摻拌在轉(zhuǎn)料場(chǎng)進(jìn)行，根據(jù)每次填筑的方量和實(shí)際地形，計(jì)算出需開采過渡料的量，然后人工配合反鏟將水泥均勻的攤鋪在開采面上，然后用反鏟分層進(jìn)行開采裝15T自卸汽車，相當(dāng)對(duì)過渡料和水泥進(jìn)行了第一次摻拌，過渡料運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)采用后退法卸料，在卸料和攤鋪過程中利用機(jī)械進(jìn)行翻動(dòng)摻拌，采用反鏟進(jìn)行平料，鋪料厚度根據(jù)試驗(yàn)控制在45cm，大面采用振動(dòng)碾進(jìn)行碾壓，邊角采用手扶式振動(dòng)夯夯實(shí)。

9 質(zhì)量保證措施

建立質(zhì)量控制體系，做好質(zhì)量計(jì)劃，嚴(yán)格專項(xiàng)方案的報(bào)批制度，狠抓工序質(zhì)量循環(huán)關(guān)，全員參與，做好質(zhì)量意識(shí)的提升，做好技術(shù)交底服務(wù)，確保所有的指令能傳達(dá)到作業(yè)層，現(xiàn)場(chǎng)能不折不扣的執(zhí)行下去，做到事前防范，事中控制，事后持續(xù)改進(jìn)，堅(jiān)持PDCA的循環(huán)管理

1)測(cè)量放樣開始就繪制施工部位的三維模型，建立坐標(biāo)系，碰撞檢查圖紙的數(shù)據(jù)，采用全站儀進(jìn)行測(cè)量放樣，以減少系統(tǒng)誤差和出錯(cuò)的機(jī)會(huì)。所有測(cè)量數(shù)據(jù)，都通過三維室內(nèi)檢查和現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算互相校核[2]。

2)鋼筋、模板、預(yù)埋件、倉面清理等工序嚴(yán)格按圖紙和測(cè)量放樣點(diǎn)進(jìn)行施工，嚴(yán)格執(zhí)行三檢制。所有操作工人須進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，做到持證上崗。

3)混凝土運(yùn)輸、入倉鋪料、振搗堅(jiān)持季節(jié)調(diào)節(jié)，隨季節(jié)做好保溫工作，下料時(shí)均勻，較大倉位采用臺(tái)階法鋪料，預(yù)埋件附近、鋼筋密集部位使用人工撮料，振搗。

10 安全管理

工地安全管理主要從人、機(jī)、料、法、環(huán)抓起，全員參與，實(shí)行人文加制度全過程管理，不停的灌輸安全知識(shí)，安全就是效益，安全為天，從而提高全員安全意識(shí)，檢查要不打招呼，領(lǐng)導(dǎo)不光要重視，關(guān)鍵是對(duì)安全要有實(shí)際行動(dòng)，人力保證，專項(xiàng)資金保證。

1)嚴(yán)格執(zhí)行安全規(guī)程及安全技術(shù)方案，落實(shí)安全規(guī)章制度，強(qiáng)化安全防范措施，不能說說而已；

2)安全工作要常抓不懈，安全交底要到位，常思考木水桶原理的啟示，冰山隱藏理論，老鼠現(xiàn)象，亡羊補(bǔ)牢的寓言故事，杜邦十大安全管理原則等等”，從而轉(zhuǎn)變理念和方法；

3)樹立安全管理沒有下不為例，安全永遠(yuǎn)是起點(diǎn)，沒有終點(diǎn)的二十種安全觀。思想如鐘表上發(fā)條，要天天擰。體會(huì)生命不能再來，事故可以避免。

[1]王爽.尾水出口混凝土施工技術(shù)分析[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2016(09)：123-124.

[2]林其清.導(dǎo)流洞洞身混凝土襯砌施工質(zhì)量控制技術(shù)[J].中國(guó)西部科技，2011(13)：32-33.

1007-7596(2016)11-0068-05

2016-10-18

姜凌宇(1974-)，男，甘肅慶陽人，工程師 ，從事水利水電施工技術(shù)與管理工作；高瑾(1968-)，女，甘肅武威人，工程師，從事水利水電施工技術(shù)與管理工作；田智鵬(1993-)，男，河南禹州人，助理工程師，從事水利水電施工技術(shù)與管理工作。

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