天生橋1號調(diào)壓井35米高鋼模板加固處理施工技術(shù)措施

雷 霆 董晨燕 田 哲

(黃河勘測規(guī)劃設(shè)計有限公司， 河南 鄭州 450003)

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天生橋1號調(diào)壓井35米高鋼模板加固處理施工技術(shù)措施

雷 霆 董晨燕 田 哲

(黃河勘測規(guī)劃設(shè)計有限公司， 河南 鄭州 450003)

天生橋調(diào)壓井35m高鋼模板，經(jīng)過多年使用已出現(xiàn)銹蝕、脫落現(xiàn)象，給機組長期運行帶來安全隱患。本文介紹了天生橋調(diào)壓井35m高鋼模板加固處理成功的施工技術(shù)要點和安全風(fēng)險控制措施，為類似項目實施提供一定借鑒作用。

調(diào)壓井； 鋼模板； 加固； 技術(shù)措施

1 1號調(diào)壓井35米高鋼模板加固處理背景

天生橋二級水電站，是南盤江下游的一座大型水電站，電站裝機1320MW，多年平均發(fā)電量74.75 億kW·h。大壩為碾壓式混凝土重力壩，最大壩高60.70m。引水系統(tǒng)采用一洞一井二機一個單元的引水方式，三條引水洞共設(shè)三個阻抗式調(diào)壓井，調(diào)壓井內(nèi)直徑21m，高88m，后接兩條壓力鋼管。兩個壓力鋼管首部各設(shè)一扇事故檢修門，閘門可動水關(guān)閉，靜水開啟[1]。工程于2000 年12 月全部完工。因1號調(diào)壓井在1993 年5 月機組甩負(fù)荷時閘墩、胸墻垮塌，修復(fù)施工完成后，上游閘墩單薄，635.00m 高程以下采用整體門槽澆筑，門槽尺寸偏??； 1號、2號孔原門槽反軌側(cè)與門槽上游側(cè)位置(600.50～635.00m)采用整體鋼模板澆筑加固方式，由于鋼模板經(jīng)過多年使用已出現(xiàn)銹蝕、脫落現(xiàn)象(曾出現(xiàn)機組導(dǎo)葉被鋼模板卡阻)，給機組長期運行帶來安全隱患。

2 施工技術(shù)難點分析

1號調(diào)壓井改造工程由于技術(shù)難度大、施工難點多、工期任務(wù)重、空間及工作面狹小，存在交叉作業(yè)及高空落物風(fēng)險，如何在計劃工期內(nèi)圓滿完成改造工程，是施工面臨的巨大挑戰(zhàn)。鋼模板處于原門槽反軌側(cè)與門槽上游側(cè)位置600.50～635.00m高程，垂直高差35m，包裹于原門槽及啟閉機支墩下部。該次鋼模板加固處理，施工技術(shù)難點主要從三方面進(jìn)行分析。

a.如果采用吊繩方法對鋼模板進(jìn)行加固處理，施工前期投入小，便于操作，但存在較大安全隱患，由于人員從調(diào)壓井平臺利用吊繩下井處理鋼模板，施工人員要攜帶電焊鉗、拋光機、打磨機、防腐處理器材等，存在高空落物傷人風(fēng)險，交叉作業(yè)控制難度大，不便于現(xiàn)場安全管理。

b.如果采用鋼管架對鋼模板進(jìn)行加固處理，施工投入大，鋼管架搭設(shè)要求高，施工過程安全及質(zhì)量控制難度大。35m鋼管架搭設(shè)，應(yīng)按照規(guī)范進(jìn)行嚴(yán)格的控制，對立桿、斜桿、掃地桿及扣件要求高，搭設(shè)前應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的強度計算及穩(wěn)定性校核；由于搭設(shè)和拆除鋼管架費時費力，工期無法保證，不便于工程總體計劃工期的控制。

c.采用鋼支架施工平臺對鋼模板進(jìn)行加固處理，施工方便易操作，可利用框架支架與原鋼模板形成整體，施工平臺穩(wěn)定性好，搭設(shè)拆除簡便，施工平臺搭設(shè)后可在平臺上整體施工，上部有防護(hù)板，形成相對封閉的空間，施工安全及質(zhì)量控制措施簡單，有利于交叉作業(yè)空間的實施，節(jié)省時間，鋼模板處理工期與整體改造計劃工期可控。

經(jīng)過多次討論分析和安全評價，采用鋼支架方式作為鋼模板加固處理施工平臺，施工安全及質(zhì)量措施簡單可行，有利于調(diào)壓井改造工程工期計劃的控制與實施。

3 施工平臺技術(shù)措施

施工平臺的可靠及穩(wěn)定，對鋼模板加固處理順利完成起到至關(guān)重要的作用，經(jīng)多方討論，采用鋼支架方式作為鋼模板加固處理的施工平臺。鋼支架平臺的示意圖見右圖，鋼支架縱向采用14號工字鋼作為立柱支撐，橫向采用三角支架作為平臺支撐結(jié)構(gòu)，三角支架上方鋪設(shè)竹跳板，立柱之間用鋼筋焊接防護(hù)欄桿，三個鋼模板有單獨的鋼爬梯通向平臺頂部，平臺頂部伸出平臺各0.50m，木板遮擋，形成相對封閉的施工空間。

鋼支架平臺示意圖

施工平臺與井底鋼模板焊接支撐采用∠63×4mm角鋼，平臺寬度1.20m，第一層高度離地面1m，以上20層每層高度1.70m，支架間距1.50m，分層焊接在需要處理的鋼模板上，1.20m角鋼與1.35m斜撐角鋼組成單個支架，端部焊接在立柱上，強度校核(不含14號工字鋼支撐力)：Q235材質(zhì)按照薄板抗剪強度125MPa單根角鋼計算，f=t×a=125×63×4=31.5kN，單根平臺支架均布承載約3t,距寬1.5雙米根可承載6t，安全系數(shù)1.50。

4 安全技術(shù)措施

由于調(diào)壓井鋼模板已運行20年左右，鋼板之間接縫及周邊焊接焊縫質(zhì)量無法估量，因此,安全是該次加固控制的重點。平臺搭設(shè)期間，每個支架焊接前，在平臺支架端部布設(shè)膨脹螺栓進(jìn)行預(yù)先加固，使鋼板與原混凝土結(jié)合牢固，起到穩(wěn)定支架的作用。每層支架搭設(shè)完成后，對支架焊接質(zhì)量進(jìn)行驗收檢查，合格后進(jìn)入下層平臺的搭設(shè)。

14號工字鋼立柱底部采用16mm鋼板作為地腳板，以便受力均勻，地腳板用插筋固定；14號工字鋼立柱每節(jié)3m，以便搭設(shè)和拆除吊裝方便，每節(jié)之間用鋼板進(jìn)行加固處理，防止立柱變形。每層平臺鋪設(shè)竹跳板，立柱之間和平臺設(shè)有防護(hù)欄桿，每個鋼模板有單獨的鋼爬梯。鋼平臺頂部有防護(hù)板，頂部平臺凸出施工平臺0.50m，防護(hù)板固定牢靠。每道工序施工完成經(jīng)驗收合格后方可進(jìn)行下道工序施工，施工按照施工方案實施，作業(yè)人員提前進(jìn)行安全培訓(xùn)與技術(shù)交底，安全帶及個人防護(hù)用品正確使用。為了保證井底阻抗板施工人員安全，在井底阻抗板位置搭設(shè)安全通道，保證作業(yè)人員臨時休息及安全防護(hù)人員安全可靠。

5 施工質(zhì)量控制要點

5.1 鋼模板處理

在鋼模板縱橫方向劃出鉆孔定位線(遇特殊位置避開畫線，確保每平米、每塊鋼模板至少植入一根鋼筋、鋼模板接縫每端位置植入2～3 根)，按由下至上的順序在鋼模板上用電焊切開φ28 定位孔；定位孔切割完成后，用電錘配φ25 的合金鉆頭，按順序在鋼模板定位孔位置往井壁混凝土內(nèi)側(cè)鉆出植筋孔(深度不小于300mm)；植筋孔完成后，按照《植筋工藝流程方案》步驟植入準(zhǔn)備好的鋼筋，鋼筋植入24h后，對植筋進(jìn)行抽樣檢查驗收。抽樣檢查驗收合格后按鋼模板外側(cè)預(yù)留10mm標(biāo)準(zhǔn)切除超長的鋼筋頭，采用焊接方式將植入鋼筋與模板鉚固。用角磨機除去鋼模板表面腐蝕層、焊渣、油污、灰塵、水分等，使之露出灰白色金屬光澤后按漆膜厚度≥125μm 標(biāo)準(zhǔn)涂刷兩道防銹底漆，待防銹底漆風(fēng)干后按漆膜厚度≥125μm 標(biāo)準(zhǔn)涂刷兩遍環(huán)氧瀝青面漆。

5.2 施工質(zhì)量控制

5.2.1 實行質(zhì)量交底制度

嚴(yán)格按照設(shè)計要求、工程招投標(biāo)合同文件、現(xiàn)行有關(guān)施工規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定實施措施。在工程施工前，由技術(shù)人員根據(jù)工程專項施工方案對操作班進(jìn)行技術(shù)交底，使操作人員了解和掌握工作內(nèi)容、施工順序、工藝要求、質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)和注意事項。

5.2.2 嚴(yán)把材料關(guān)

原材料、成品料、半成品料的質(zhì)量是工程質(zhì)量關(guān)鍵，為確保整個工程質(zhì)量，在材料合格率方面進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。工程中使用的各種材料，全部選用優(yōu)質(zhì)材料，進(jìn)場材料有出廠合格證或質(zhì)量保證書。

5.2.3 嚴(yán)把試驗關(guān)

認(rèn)真執(zhí)行材料檢驗、試驗制度，確保所有工程材料質(zhì)量合格，把質(zhì)量隱患消滅在施工之前。砂漿拌和物嚴(yán)格控制原材料品質(zhì)，明確各項原材料的級配并計量準(zhǔn)確，嚴(yán)格按照掛牌配合比進(jìn)行施工，砂漿配料用度量衡計量，確保質(zhì)量；鋼筋、植筋膠等原材料進(jìn)場后，見證取樣送檢，檢測機構(gòu)檢測合格后投入使用。

5.2.4 落實三檢制

為確保工序質(zhì)量和工程質(zhì)量，配備專職人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場質(zhì)量控制，及時反饋施工質(zhì)量信息，并做好原始記錄。嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)班組自檢、專職質(zhì)檢員復(fù)檢、質(zhì)量負(fù)責(zé)人終檢的“三檢制”，層層把關(guān)，做到質(zhì)量不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)不提交驗收，上道工序未經(jīng)驗收簽證不得進(jìn)行下道工序施工。

6 結(jié) 語

天生橋1號調(diào)壓井35m高鋼模板加固處理工程，工期緊、任務(wù)重、工作面空間狹小，存在交叉作業(yè)及高空落物傷人風(fēng)險，安全風(fēng)險控制難度大，施工技術(shù)要求高，對作業(yè)人員素質(zhì)和施工技術(shù)掌握程度要求高，在國內(nèi)尚無可借鑒施工經(jīng)驗。在施工過程中，通過技術(shù)方案分析和專題討論、施工作業(yè)人員安全培訓(xùn)和技術(shù)交底、施工過程質(zhì)量控制及安全文明施工檢查、危險因素分析、個人防護(hù)用品正確使用等措施和手段，施工質(zhì)量受控，未發(fā)生安全事件，按照計劃工期提前完成了工作任務(wù)，對類似改造工程有一定的借鑒作用。

李丹，田士豪，段亞輝，等.天生橋二級水電站事故檢修閘門動水下門試驗[J].武漢大學(xué)學(xué)報：工業(yè)版，2009,42(3).

Reinforcement treatment construction technical measures of Tianshengqiao No.1 surge shaft 35m high steel template

LEI Ting, DONG Chenyan, TIAN Zhe

(YellowRiverEugineeringConsultingCo.,Ltd.,Zhengzhou450003,China)

Tianshengqiao No. 1 surge shaft 35m high steel template has suffered from corrosion and falling phenomena after being used for many years, thereby leading to safety hidden danger to long-term operation of the unit. In the paper, construction technology keys and safety risk control measures of successful reinforcement treatment in Tianshengqiao No. 1 surge shaft 35m high steel template are introduced, and it provides certain reference role for implementing similar projects.

surge shaft; steel template; reinforcement; technical measures

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.11.003

TV732.5

B

1005-4774(2016)11- 0015- 03