觀音巖電站沖沙孔圓變方段混凝土施工方法探討

陳 強，王中喜

(中國水利水電第七工程局有限公司觀音巖項目經(jīng)理部，四川 攀枝花，617012)

觀音巖電站沖沙孔圓變方段混凝土施工方法探討

陳 強，王中喜

(中國水利水電第七工程局有限公司觀音巖項目經(jīng)理部，四川 攀枝花，617012)

觀音巖電站左沖沙底孔圓變方段結(jié)構(gòu)混凝土漸變段截面尺寸大，從上游向下游由圓變方成不規(guī)則變化過渡，形狀特殊，施工難度大。本文主要介紹該電站左沖沙底孔圓變方段結(jié)構(gòu)混凝土的施工方法，總結(jié)了一些漸變性結(jié)構(gòu)混凝土的施工工藝及技術(shù)要求。

觀音巖水電站 左沖沙底孔 圓變方段 混凝土施工

1 工程概況

觀音巖電站左沖沙底孔圓變方段(壩橫0+205.85m～0+218.657m)由半徑為6.5m的圓漸變成6.5m×4m(長×寬)的長方形，中心線長13.5m,高程1022.557m～1032.992m，圓變方段傾角為18°26′，共有4個斜錐體及4個三角體組成(圖1)。其施工重點和難點如下：

圖1 左沖沙底孔圓變方段剖面

(1)左沖沙底孔圓變方段外包鋼筋量大，可操作空間小，施工工藝復(fù)雜，影響混凝土澆筑施工效率；

(2)漸變段模板面板木材損耗大，中間構(gòu)架制作難度大且不便于拆除，制作時間較長且拆模損壞較多，增加施工成本；

(3)圓變方段安裝模板呈傾斜狀，腳手架支撐的穩(wěn)定性要求高。周邊鋼筋多，底部模板安裝后導(dǎo)致混凝土入倉困難，振搗難度加大；

(4)圓變方段是鋼管與下游流道面銜接段，處于高速水流區(qū)，使變截面需保證高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的流水曲線，選擇合適的施工方法保證截面按設(shè)計曲線變化，使其能獲得較好的水流條件。

2 施工程序和方案

2.1 施工程序

左沖沙底孔圓變方段混凝土施工程序如下：

下半部分混凝土澆筑施工順序：鋼筋安裝——模板安裝——混凝土澆筑。

上半部分混凝土澆筑施工順序：腳手架搭設(shè)——模板安裝——鋼筋安裝——混凝土澆筑。

2.2 施工方案

2.2.1 混凝土分層

圓變方段混凝土分層澆筑，按照底板、邊墻(腰線)、頂拱和頂拱以上部位，采取以下方式分層(圖2)：第一層高程1021.6m～1024m，層高2.4m；第二層高程1024m～1028m，層高4m；第三層高程1028m～1031m，層高3m；第四層高程1031m～1033m，層高2m；第五層高程1033m～1035m，層高2m；第六層高程1035m～1037m，層高2m。

圖2 圓變方段混凝土分層示意

2.2.2 模板方案

模板采用定型模板與木模板配合施工，圓變方漸變段圓弧段模板采用25mm厚木板現(xiàn)場拼裝,其背帶同時采用φ48mm鋼管弧帶和木弧帶(圖3)，鋼管弧帶作為支撐，木弧帶用于裝釘木模板。木弧帶厚度為50mm，單節(jié)弧帶的寬度不小于60mm、長度不大于800mm，同一條弧帶所有單節(jié)加工完后，應(yīng)清楚標(biāo)明編號，并需拼接在一起,形成一條弧帶。

圓弧上半部采用滿堂鋼管架承載上半部模板，以確保澆筑圓變方段上半部混凝土的承重要求。模板下部為D-1空心方鋼(A=100mm,S=5.0mm)支撐，方鋼下部設(shè)調(diào)節(jié)螺桿便于模板的安裝和拆卸。下部排架鋼管采用φ48mm無縫焊接鋼管，排架搭設(shè)參數(shù)為0.75m×0.75m×1.0m(橫距×縱距×層高)，并在其順?biāo)鞣较蛎扛?排設(shè)剪力撐穩(wěn)固排架(圖4)。

圖3 圓變方段定型模板支撐鋼架示意

表1 圓變方段定型模板參數(shù)

圖4 圓弧頂部滿堂架支撐搭設(shè)示意

3 施工工藝及施工方法

3.1 滿堂架施工

拼裝順序：在孔底混凝土面通過測量定位立桿位置→鋪放調(diào)平槽鋼→擺放橫桿→逐根樹立立桿并與橫桿扣緊→安放第二步橫桿并與立桿扣緊→加設(shè)拋撐或剪刀撐→安放上部橫桿并與立桿扣緊→接長立桿→增設(shè)橫桿并與立桿扣緊→安裝頂托→安裝方鋼→安裝頂板底模。

3.2 模板施工

模板安裝時，模板面貼一層白鐵皮，保證拆模后混凝土面達(dá)到設(shè)計及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，模板施工工藝見圖5。

圖5 模板施工工藝

3.3 鋼筋施工

鋼筋施工按照設(shè)計藍(lán)圖進行，混凝土保護層為100mm，鋼筋超過極限長度時進行搭接焊連接，搭接長度單面焊不小于10d，雙面焊不小于5d，500mm區(qū)段內(nèi)鋼筋的接頭面積不超過50%，鋼筋錨固長度不小于40d，如鋼筋與其它埋件有空間上的沖突時適當(dāng)調(diào)整鋼筋位置。鋼筋施工必須滿足相關(guān)規(guī)范要求。

3.4 混凝土澆筑

3.4.1 混凝土拌和及運輸

混凝土由混凝土拌和系統(tǒng)拌和，混凝土水平運輸主要采用罐車及自卸汽車沿規(guī)劃的施工道路運輸至工作面；垂直運輸主要是利用布置于高程1026m平臺的MZQ600門機澆筑。

3.4.2 混凝土入倉

圓變方段周邊有4層外包鋼筋，操作空間小，加大了混凝土入倉難度及振搗難度，采用臺階法鋪料。臺階層高為50cm,臺階長度為2m，最高層高為3m。混凝土入倉主要采用混凝土泵及MZQ600門機。

3.4.3 混凝土平倉振搗

平倉。主要是采用插入式振搗器(φ100mm、φ50mm)插入料堆頂部振動，使混凝土液化后自行攤平，利用振搗器高頻低振幅的振動，使塑性混凝土液化，骨料相互滑移，砂漿充填骨料間的空隙。

振搗。振搗做到“快插慢撥”，振搗棒移動間距應(yīng)小于50cm，每一振點的延續(xù)時間以表面呈現(xiàn)浮漿為度；為使上下層混凝土結(jié)合成整體，振搗器應(yīng)插入下層混凝土5cm，振搗時注意不與鋼筋碰撞。振搗過程中避免漏振，使振點均勻排列，有序進行振搗。

3.5 混凝土養(yǎng)護

在混凝土澆筑完畢后12h～18h，及時采取覆蓋保溫被、彩條布或海綿體養(yǎng)護，條件允許情況下可采取蓄水養(yǎng)護。養(yǎng)護安排專人負(fù)責(zé)，并作好原始記錄。養(yǎng)護全過程均勻不間斷，養(yǎng)護期內(nèi)始終保持混凝土面濕潤，不得出現(xiàn)干濕交替，嚴(yán)禁出現(xiàn)表面發(fā)白甚至干裂現(xiàn)象。

3.6 模板及滿堂架拆卸

不承重的側(cè)面模板，在混凝土強度達(dá)到3.5MPa以上，能保證表面及棱角不因拆模而損壞時，才能拆除。支撐頂部混凝土的承重模板，在混凝土的強度達(dá)到100%后才能拆除。拆除前，應(yīng)清除腳手架上雜物及地面障礙物。腳手架拆除順序為：雜物——剪刀撐——橫桿——立桿。拆除作業(yè)必須由上而下逐層進行，嚴(yán)禁上下同時作業(yè)。

4 結(jié)語

觀音巖電站左沖沙底孔圓變方段結(jié)構(gòu)混凝土施工，利用滿堂支撐加定型模板組合的方法進行，構(gòu)思明確，分解合理，組合方便。由于其中間構(gòu)架是預(yù)先制作的，即便于拆模又可分散施工，極大縮短了現(xiàn)場施工的拼模時間。通過對圓變方段混凝土的連續(xù)施工，順利完成施工任務(wù)，所在工序質(zhì)量均達(dá)到要求，施工質(zhì)量滿足規(guī)范要求。

拆模后，沒有發(fā)現(xiàn)冷縫，外觀質(zhì)量滿足要求，充分說明上述施工方法是可靠、可行的。利用滿堂支撐加定型模板組合方式進行漸變段混凝土施工的方法，為同類工程及觀音巖工程的其它漸變段施工提供了一些有利的依據(jù)和技術(shù)成果。

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2095-1809(2016)03-0027-03