大崗山水電站泄洪洞流道混凝土平整度控制淺析

米從銳

(中國水利水電第七工程局有限公司，成都，610081)

大崗山水電站泄洪洞流道混凝土平整度控制淺析

米從銳

(中國水利水電第七工程局有限公司，成都，610081)

大崗山水電站泄洪洞工程洞身流道混凝土施工，采用全面質量管理理論，對混凝土施工中影響平整度質量的四個主要因素“人、機、料、法”進行了管理控制，確保了流道混凝土平整度的質量控制要求。

大崗山水電站 泄洪洞流道 混凝土 平整度 控制措施

1 工程概況

大崗山水電站位于大渡河中游上段的四川省雅安市石棉縣挖角鄉(xiāng)境內，為大渡河干流規(guī)劃調整推薦的22級方案的第14梯級電站。電站樞紐主要由攔河混凝土雙曲拱壩、泄洪消能建筑物、引水發(fā)電建筑物等組成，最大壩高210.00m，電站裝機4臺，單機容量650MW，總裝機2600MW。

泄洪洞工程布置在大渡河右岸，主要包括進水口、洞身段、出口段及下游河道防護工程的施工。其中，洞身為無壓隧洞段，采用一坡到底的形式，洞長1077.50m，縱坡i=0.1039，斷面形式為圓拱直墻型，凈空斷面(14.00m～16.00m)×(18.00m～20.00m)(寬×高)。洞身段為高速水流流道，最大總泄流量為3352m3/s，流速為20m/s～40m/s。若過流面平整度施工質量不達標，則運行過程中產生的空蝕、氣化現(xiàn)象將對混凝土表面造成嚴重破壞。為此設計在《泄洪洞混凝土施工技術要求》中提出，過流面不平整度2m內最大允許高度5mm，否則對超標部位按垂直水流1/50、平行水流1/30坡度磨平。本工程采用全面質量管理理論，對混凝土施工中影響平整度質量的其中四個主要因素“人、機、料、法”進行管理控制，以滿足泄洪洞高速水流流道混凝土平整度的質量要求。

2 現(xiàn)場質量控制

2.1 人員管理

人員管理是質量管理中的難點，因此施工前選擇的作業(yè)人員年齡在30～45歲之間，從事混凝土澆筑作業(yè)時間基本都為8年以上，在國內大型水電站(向家壩、錦屏)從事過相關混凝土澆筑工作，特別是在上一個工地錦屏水電站(與本工程特點很相近)從事過混凝土澆筑工作。人員進場后由技術和質量部門多次組織進行技術、質量培訓，確保人員理解技術質量核心要求，糾正施工中存在的問題并按要求進行施工。同時考慮到作業(yè)人員的工作心態(tài)，采取激勵機制進行重點考核，將激勵機制落實到個人(特別是底板施工中主要靠人員控制質量的收面人員)，鼓勵人員積極參與質量創(chuàng)優(yōu)控制。

2.2 設備選擇

混凝土澆筑中邊墻采用9m鋼模臺車，臺車襯砌長度9.1m，有效襯砌長度9m，搭接100mm。臺車采用2個4m3料斗配合4組布料機澆筑常態(tài)混凝土，主要技術參數(shù)：臺車類型液壓自行式臺車最大橫移量左右100mm，走行速度5m/h，走行液壓16MPa，布料機橫移量左、右各800mm，皮帶機長度12900mm，皮帶機寬度950mm，皮帶機高度680mm，料斗提升速度8m/min，布料機理論輸料強度2×90t/h。底板采用定制自行式布料機入倉預埋收面軌人工收面，布料機受料長度20m,布料寬度大于14m，設計送料強度為60m3/h。

運輸采用9m3混凝土罐車，高溫季節(jié)加裝保溫設施。振搗設備采用φ100mm及φ70mm插入式振搗器，前者主要用于邊墻混凝土振搗。

2.3 混凝土控制

根據(jù)成勘院科研所設計的泄洪洞硅粉混凝土施工配合比(詳見表1)，施工中通過混凝土工藝試驗確定選擇常態(tài)混凝土配合比，有利于混凝土平整度控制。混凝土均由大壩低線混凝土系統(tǒng)拌和樓供應，嚴格控制坍落度。通過實踐經驗表明，坍落度控制在90mm～110mm時，最有利于混凝土施工及平整度控制。

表1 二級配C9050粉煤灰硅粉混凝土施工配合比

施工方式配制強度(MPa)水膠比膠材用量(kg/m3)砂率(%)每方混凝土用量(kg/m3)水水泥粉煤灰硅粉砂石JM-PCANOF-AE常態(tài)591033379381252847619718117234110015泵送5910334154051373118321738108737350017

2.4 主要工序控制

泄洪洞施工常規(guī)段采用“先澆邊墻，頂拱跟進，最后底板”的施工方式，主要對模板和澆筑過程進行控制。

2.4.1 模板工序

邊墻鋼模臺車整體安裝完成后，檢查板面接縫(≤2mm)及平整度(≤5mm)，滿足要求方可投入使用。臺車軌道鋪設時，保持軌道在正確位置，中心線偏離在±50mm以下；軌道橫向鋪設水平誤差±10mm；軌道縱向鋪設不平度在±50mm/10m以下。模板面板須打磨光潔平整，混凝土開倉前必須在面板上涂刷脫模劑，涂刷要均勻成膜、不漏刷、不積存。施工中模板與設計結構線控制偏差為10mm內，校核完成監(jiān)理驗收后全面加固支撐。底板在混凝土設計高程安裝φ20mm圓鋼收面軌，安裝方向為順水流方向、間距2.0m，共7道，由調節(jié)螺栓進行收面高程調節(jié)，安裝完成后測量檢查，按±5mm進行控制。

施工中容易出現(xiàn)新老混凝土結合部位錯臺的問題，主要采取以下方法處理：邊墻臺車新老混凝土結合部位增加液壓支撐，并在臺車校模完成進行二次加固；同時為防止漏漿，將模板與混凝土面搭接處的雜物清理干凈，凸起部分打磨平整并貼止?jié){帶，使模板與混凝土面貼合嚴密。新老混凝土結合部位加設止?jié){帶；底板在端頭模板頂部安裝方鋼，方鋼頂面高程與底板設計高程一致。

2.4.2 澆筑工序

邊墻臺車入倉強度控制在20m3/h內，下料要對稱進行且下料高度不超過1.5m，前后混凝土高度差要求不超過600mm，左右混凝土高度差要求不超過500mm；模板附近布料時要防止直接沖擊模板，防止模板變形影響平整度。澆筑時每料斗入倉方量約為3m3，鋪料厚度約30cm，因此每斗料入倉后必須平倉振搗。每一位置振搗時間以混凝土不再顯著下沉(時間控制在70s～90s)為止。上層料鋪設完成進行振搗時，須再次完全插入已振搗完成的下層混凝土進行二次復振(即振搗厚度為兩層共計約60cm)。澆筑完成后，必須讓混凝土凝固一定時間(夏季10h、冬季14h)后才能進行脫模，過早易造成混凝土表面損壞，過遲則可能脫不了模。

底板面板因有10.39%坡度，采用預埋收面軌人工刮平，抹光機抹面，人工收光?；炷敛捎门_階法分層澆筑，分層厚度按50cm控制，臺階寬度按軌道間距控制。單幅(兩軌道之間)混凝土大面平倉、振搗至與收面軌頂面大致一樣(略高于收面軌頂面)后開始待凝。待凝至混凝土流動性變差時開始找平工作，保證粗骨料不外露，混凝土表面保持5mm～8mm厚的砂漿層；用2m刮尺沿軌道(垂直于軌道)將混凝土面刮平整，同時采用木抹子抹面并拍打，每單幅均采用此方法進行初次找平。完成兩幅(約4m)澆筑后采用4m刮尺進行找平檢查，對于不合格的部位進行修整。下幅找平檢查時4m尺必須與已檢查部位搭接，范圍為2m，找平檢查后進行收面。手指按壓混凝土表面，壓深只有10mm～30mm，手指上有濕印和少量水泥砂漿黏附，但混凝土表面有彈性，開始采用抹光機反復壓抹，并輔以輕拍，讓砂漿漿液提到混凝土表面，填平混凝土表面的砂眼、孔洞；并清除影響抹面的粗骨料等，使混凝土表面進一步抹光壓實。在抹光壓實的同時，采用4m直尺檢測平整度，通過局部修整和找平，提高混凝土表面平整度，檢查后對休整部位再次使用抹光機抹光壓實。在兩側端頭平整度控制時，應注意新老混凝土結合部位靠尺施工和檢查，均要與老混凝土搭接，搭接長度為靠尺的一半；立端頭模部位，則要與模板頂部方鋼搭接。當混凝土表面已經開始初凝時，采用鐵抹子對混凝土大面積收面拋光處理，收面人員成排進行統(tǒng)一方向進行收面拋光。

3 平整度控制效果

3.1 平整度檢測成果

洞身段邊墻、底板混凝土施工完成后，對過流面采用2m靠尺進行不平整度檢查，共檢測3937點，合格點數(shù)3711點，合格率94.2%。不平整度質量控制效果達到優(yōu)良水平。對于局部超標部位，按垂直水流1/50、平行水流1/30坡度磨平?；炷吝^流面不平整度檢測成果統(tǒng)計見表2。

表2 混凝土不平整度檢測統(tǒng)計

3.2 泄洪運行情況

泄洪洞工程施工完成并通過了各項驗收，2015年7月參與了大崗山水電站度汛泄洪。泄洪過程中，通過多次深入現(xiàn)場檢查，過流面未見明顯氣蝕、磨蝕部位，運行情況良好。

4 結語

大崗山水電站泄洪洞工程洞身邊墻、底板混凝土施工，通過采用全面質量管理理論中的主要因素“人、機、料、法、環(huán)”對過流面不平整度進行控制，確保了混凝土表面不平整度施工質量達到優(yōu)良水平。在經歷一個汛期長時間連續(xù)泄洪后，過流表面未被破壞，經受住了運行考驗。

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