觀音巖電站肘管二期混凝土密實性澆筑施工

婁紅兵，葉 俊，吳 蕾

(中國水利水電第七工程局有限公司觀音巖項目部，四川 攀枝花，617012)

觀音巖電站肘管二期混凝土密實性澆筑施工

婁紅兵，葉 俊，吳 蕾

(中國水利水電第七工程局有限公司觀音巖項目部，四川 攀枝花，617012)

觀音巖水電站主廠房肘管二期混凝土澆筑，其肘管鋼襯底部混凝土施工困難，面積大，鋼筋密集、場地有限。為保證混凝土施工質(zhì)量，采用自密實混凝土澆筑，并采取灌漿措施保證肘管鋼襯底部澆筑密實。從二期混凝土分層分塊、鋼筋制安、混凝土澆筑等方面進行優(yōu)化布置，圓滿完成了5臺機組的施工任務，取得了良好的效果。

肘管 混凝土施工 質(zhì)量控制 觀音巖水電站

1 工程概況

觀音巖水電站位于攀枝花市仁和區(qū)，為國家一等大(Ⅰ)型水電站工程，庫容約為20億m3，電站裝機容量3000MW(5臺機組)，是金沙江中游河段規(guī)劃的八個梯級電站中的最末一級。樞紐主要由擋水、泄洪排沙、電站引水系統(tǒng)及壩后發(fā)電廠房等建筑物組織。

觀音巖水電站主廠房肘管二期混凝土采用先澆筑一期臺階混凝土，再分批安裝肘管，混凝土穿插澆筑的方式施工。肘管為全鋼襯結(jié)構(gòu)，分為11節(jié)，上管口內(nèi)徑φ10687mm，下管口長25649mm，肘管總高度為14791mm。肘管每節(jié)設置加勁環(huán)，外壁沿徑向布置有錨鉤、錨環(huán)，以滿足與混凝土整體受力要求。尾水肘管二期混凝土高程范圍981.206m～997.797m，高差為16.591m，分為6層施工。混凝土標號均為C2825W6F100，1#～5#機混凝土總量約為9.5萬m3。

2 肘管二期混凝土澆筑工藝

2.1 施工重點及難點

肘管二期混凝土施工與金結(jié)安裝交叉進行，且與廠房其它部分一期混凝土同步施工，相互間工期制約較大，干擾較大。外側(cè)周邊布置2～3層結(jié)構(gòu)鋼筋，且可用操作空間狹小，鋼筋運輸、安裝、混凝土入倉及振搗等均存在較大難度。鋼筋安裝時可能與肘管支撐件等發(fā)生矛盾，需將鋼管適當調(diào)整進行避讓。肘管底部空間狹小，既要保證混凝土的密實性，又要保證鋼管在混凝土澆筑過程中不發(fā)生超標準位移，控制難度很大。

施工中應通過合理調(diào)整分層、泵送自密性混凝土、回填接觸灌漿等措施，保證混凝土質(zhì)量。

2.2 主要施工方法

2.2.1 混凝土分層分塊

分層分塊按1#主機段高程981.206m以上混凝土分層分塊圖進行。

肘管周邊二期混凝土按一期臺階從底部分層對稱平衡澆筑上升，在分層中還充分考慮肘管鋼襯結(jié)構(gòu)形狀，避免產(chǎn)生小銳角混凝土體，減小混凝土澆筑上升時對肘管的浮力，防止肘管位置偏差等，并方便混凝土澆筑施工。因此在設計藍圖基礎(chǔ)上對混凝土施工分層，應根據(jù)現(xiàn)場實際情況和需要稍作調(diào)整，以滿足現(xiàn)場施工要求(具體見圖1)。

在肘管二期混凝土澆筑前，對一期混凝土面進行鑿毛處理。在每倉混凝土澆筑前，首先在上一倉水平施工縫處鋪一層與澆筑混凝土標號高一號的水泥砂漿(厚30mm)，并細致?lián)v實，使新舊混凝土緊密結(jié)合。在倉號收盤混凝土終凝后，采用高風壓水對混凝土面進行沖毛處理。

2.2.2 鋼筋安裝

主機間肘管二期混凝土澆筑部位鋼筋多為弧形且網(wǎng)狀布置，與機組金屬結(jié)構(gòu)外側(cè)體形相近，沿水流方向斷面不斷變化，鋼筋工程量大。另外，由于空間有限，鋼筋安裝困難較大。故加工時應控制加工制件精度，把誤差控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

為提高安裝效率，保證質(zhì)量，加強各部門協(xié)調(diào)溝通，從下料、加工、入倉、安裝等多方面入手，充分理解，合理安排。施工期間，受鐓粗機加工限制，無法對C36鋼筋進行正反絲加工，因此現(xiàn)場正反絲連接處均采用雙面綁條焊，焊接長度不小于5d。

鋼筋施工按照設計藍圖進行，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， 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。

2.2.3 混凝土施工

混凝土入倉主要采用HBT60C泵進行肘管陰角部位的混凝土澆筑，其它部位采用M900型塔機和吊運3.0m3混凝土臥罐入倉，四周對稱下料。

2.2.3.1 澆筑順序

由于肘管二期混凝土分臺階布置，二期混凝土澆筑仍按一期臺階從底處分層對稱平衡澆筑上升。在分層高度上除參照一期臺階高度外，還充分考慮肘管鋼襯結(jié)構(gòu)形狀，避免產(chǎn)生小銳角混凝土體?？刂苹炷翝仓俣炔⒕鶆蛳铝?，采用平鋪法澆筑，鋪料厚度0.5m，并控制混凝土上升速度不超過30cm/h。

圖1 肘管二期混凝土分層分塊示意

2.2.3.2 肘管預留孔洞使用

肘管最底部位為大面水平封閉倉面，在該部位澆筑最后50cm，除采用高流態(tài)的混凝土外，另外采取順肘管鋼襯肋板預埋混凝土泵管至流道中部，從中部向兩側(cè)泵壓高流態(tài)混凝土擠滿封閉倉面。同時，通過在肘管底部預留的孔洞(直徑為15cm的肘管回填灌漿孔共布設八排，排間距1m，孔間距2.51m)進行排氣，以防止封閉倉面的排氣困難影響高流態(tài)混凝土填滿。并可在該孔洞混凝土澆筑時作為入料口，用軟軸振搗器伸入內(nèi)部振搗，以保證肘管底部混凝土澆筑的密實性。

圖2 肘管回填灌漿孔位布置示意

2.2.3.3 密實性檢查

由于肘管鋼襯帶有肋板及錨鉤，環(huán)向鋼筋密布，倉內(nèi)澆筑封閉后無法通過視線直接觀察，可在澆筑過程中用木錘不斷敲擊鋼襯，通過聲音效果判斷所澆混凝土的密實性。

2.2.3.4 變形監(jiān)測

在肘管二期混凝土澆筑期間，進行肘管變形監(jiān)測。在鋼襯內(nèi)側(cè)上下左右各方向設監(jiān)測點安放千分表，監(jiān)測鋼襯在水平、垂直方向的位移變形情況，其讀數(shù)間隔為1h。監(jiān)測混凝土澆筑期間鋼襯位移變形量控制在允許范圍內(nèi)，確保鋼襯安裝精度。

2.2.3.5 通氣孔處理

倉號準備時，在肘管鋼襯振搗排氣孔兩側(cè)焊接∠30×30×4mm角鋼。振搗排氣孔封堵時，在角鋼下卡入木板并楔緊，以實現(xiàn)快速封堵。等混凝土凝固后，取出木板，切割掉角鋼，并清除鋼襯厚度范圍的混凝土，以方便機電安裝標對振搗排氣孔的封焊。

圖3 通氣孔處理示意

2.2.4 回填灌漿

由于肘管鋼襯尺寸大，混凝土入倉及振搗困難，澆筑過程中難免出現(xiàn)脫空。為保證混凝土與鋼襯結(jié)合緊密，需對肘管部位進行回填和灌漿。

灌漿區(qū)域為壩橫0+145.5m～0+166.6m段肘管鋼襯。依據(jù)藍圖要求，在肘管安裝完成后埋設接觸灌漿預埋管，混凝土澆筑完成60d后進行灌漿。灌漿前應對管路通水沖洗，通水壓力為灌漿壓力的80%，其流量宜大于30L/min，并評價管網(wǎng)的暢通情況。

灌漿采用純壓式灌漿方法進行，當回漿管開始出漿時關(guān)閉回漿管閥門，在設計壓力下繼續(xù)灌至排氣管出漿，進漿管停止進漿5min后可結(jié)束灌漿，并關(guān)閉所有閥門，保持該壓力24h。灌漿結(jié)束7～14d 后，采用錘擊法檢測，如單個脫空面積≥0.5m2時，需進行補灌。補灌時要求在不合格區(qū)域使用磁力坐鉆機鉆2～3個孔，取最低處孔作進漿孔進行灌注，其余孔作排氣孔，灌注至排氣孔出濃漿即可封堵。灌漿結(jié)束后，按照金結(jié)相關(guān)要求對灌漿孔進行封堵。

3 質(zhì)量控制

3.1 嚴格按照設計要求，控制好分層高度和分層澆筑時間，做好大體積溫控混凝土工作，避免大體積混凝土內(nèi)部溫度過高而出現(xiàn)的溫度和結(jié)構(gòu)裂縫。 3.2 從肘管混凝土鋼筋下料開始，到鋼筋安裝結(jié)束，施工技術(shù)人員全程跟蹤服務。肘管底部混凝土振搗困難，現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)督人員要全過程盯倉檢查，保證混凝土振搗的密實性。

3.3 混凝土澆筑收倉后，及時檢查澆筑質(zhì)量，清除表面過多的浮漿，及時養(yǎng)護，避免出現(xiàn)表面裂縫。

3.4 機電安裝觀察人員要設立好肘管觀測控制線，全程監(jiān)控澆筑過程，發(fā)現(xiàn)異常及時校正。

4 結(jié)語

觀音巖水電站肘管二期混凝土澆筑前，工程監(jiān)理和施工單位相互配合，召開專題技術(shù)會議，根據(jù)澆筑分層高度，細化澆筑方案。在混凝土澆筑過程中，現(xiàn)場盯倉，落實監(jiān)控制度，做到全過程質(zhì)量控制，以確保肘管混凝土的澆筑質(zhì)量。肘管面積大，且肘管底板基本為水平面，肘管鋼襯底部混凝土回填施工難度較大，采用泵送自密實混凝土，利用其流動性，使混凝土充填飽滿。肘管的灌漿施工情況表明，肘管底部脫空較小，陰角部位澆筑密實，混凝土澆筑質(zhì)量較好，同時施工進度滿足工期要求。肘管二期混凝土澆筑的順利完成，為電站按時投產(chǎn)發(fā)電提供了有力保證。

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2095-1809(2016)03-0033-03