官地水電站尾水調(diào)壓室混凝土施工方案調(diào)整分析

(中國水利水電第四工程局有限公司新疆公司，烏魯木齊，830000)

1 工程概況

官地水電站位于雅礱江干流下游、四川省涼山彝族自治州西昌市和鹽源縣交界的打羅村境內(nèi)，上游與錦屏二級電站尾水銜接，下游接二灘水電站。引水發(fā)電系統(tǒng)采用單機(jī)單管供水，共裝4臺單機(jī)容量600MW的水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量2400MW。

尾水調(diào)壓室位于右岸山體內(nèi)，調(diào)壓室最大尺寸為205m×21.2m×76.5m(含尾調(diào)室安裝間)。中間設(shè)巖柱隔墻將其分為①、②兩個單室，隔墻頂高程1229.50m，此高程以上兩室連通。尾調(diào)室底板襯砌厚度為1.5m，阻抗板厚度為2.0m，邊墻厚為1.0m。尾水調(diào)壓室結(jié)構(gòu)混凝土包括：底板混凝土、邊墻混凝土、閘墩混凝土、橋墩混凝土、檢修平臺牛腿、T形梁混凝土、隔墻頂面混凝土、排架混凝土、門槽二期混凝土等結(jié)構(gòu)混凝土，各結(jié)構(gòu)混凝土根據(jù)自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能分別具有抗凍、抗?jié)B、防滲、結(jié)構(gòu)性等要求，分布于尾水調(diào)壓室1193m～1241.5m高程之間。

2 原混凝土施工方案

2.1 主要施工設(shè)備配置

尾調(diào)室開挖施工時，為滿足施工需要，在尾水調(diào)壓室頂拱處設(shè)天錨，沿調(diào)壓室頂拱(軸線方向)鋪設(shè)工字鋼軌道，軌道上設(shè)25t電動葫蘆。調(diào)壓室混凝土施工時，利用開挖時布置的電動葫蘆吊罐入倉。

2.2 施工道路布置

進(jìn)廠交通洞→尾調(diào)室下支洞→2#尾調(diào)室底板→巖柱隔墻下支洞→1#尾調(diào)室底板。進(jìn)廠交通洞→尾閘交通洞→尾調(diào)室交通洞→尾調(diào)室安裝間。進(jìn)廠交通洞→2#尾調(diào)室中支洞。

2.3 混凝土施工形式

底板采用組合鋼模板和定型鋼模板，邊墻采用爬升模板，按3m左右進(jìn)行分層。其澆筑順序?yàn)榈装寤炷痢厜炷?。尾水調(diào)壓室閘墩采用滑模連續(xù)澆筑，牛腿部位采用定型鋼模板，上部排架采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模板，按3m左右進(jìn)行分層。鋼筋在鋼筋加工場加工完后運(yùn)至施工現(xiàn)場，人工綁扎。

2.4 混凝土運(yùn)輸

尾水調(diào)壓室混凝土采用6.0m3混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)至施工現(xiàn)場，采用HB60型混凝土泵泵送入倉。上部電動葫蘆吊罐進(jìn)行輔助，混凝土采用20t自卸汽車背罐經(jīng)尾調(diào)交通洞運(yùn)至施工現(xiàn)場，電動葫蘆吊罐，溜槽輔助入倉。

2.5 混凝土澆筑

尾調(diào)室底板襯砌厚度為1.5m，邊墻厚為1.0m。尾水調(diào)壓室底板采用組合鋼模板，面板采用混凝土整平振實(shí)機(jī)，局部人工抹面；邊墻采用爬升模板，其澆筑順序?yàn)榈装寤炷痢厜炷?，其中底板及邊墻混凝土按設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)縫進(jìn)行分塊澆筑。底板混凝土采用HB60型混凝土泵泵送入倉，上部電動葫蘆吊罐、溜槽輔助入倉。其中閘墩采用滑模進(jìn)行連續(xù)澆筑，滑模利用頂拱電動葫蘆進(jìn)行安裝與拆除。牛腿混凝土采用定型鋼模板進(jìn)行施工，排架混凝土采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模板進(jìn)行施工。混凝土均采用平鋪法鋪料，人工平倉，軟軸插入式振搗器或平板式振搗器進(jìn)行振搗。

2.6 尾水調(diào)壓室施工計(jì)劃工期

1#、2#尾調(diào)室混凝土澆筑(含埋件及二期混凝土)計(jì)劃工期426d。

3 施工方案的調(diào)整

尾水調(diào)壓室從北端墻向南端墻頂拱、拱肩及邊墻出露兩條緩傾角的錯動帶(fxt01、fxt05)，同時與其它節(jié)理裂隙組合，尾水調(diào)壓室頂拱地質(zhì)條件較差。在第二層開挖過程中，第一層頂拱出現(xiàn)了裂縫，施工過程中曾多次出現(xiàn)掉塊，地質(zhì)條件發(fā)生變化，根據(jù)設(shè)計(jì)要求：增加大量支護(hù)工程，同時，為減小隔墻施工支洞開挖對尾調(diào)室中隔墻的削弱，保證尾調(diào)室的整體穩(wěn)定性，取消中隔墻施工中支洞向下擴(kuò)挖至1193m底板高程施工方案，致使1#、2#尾調(diào)室之間的施工道路制約。

由于以上原因，原混凝土施工方案無法實(shí)施，故對原施工方案進(jìn)行調(diào)整。

3.1 方案調(diào)整后施工設(shè)備布置

由于1#尾水調(diào)壓室處于一個相對封閉的地下洞室內(nèi)，可有效利用的施工道路僅為尾調(diào)交通洞，施工期間混凝土運(yùn)輸最大高差為47.5m，在尾調(diào)室底板水平運(yùn)輸距離為88m。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，在混凝土輸送過程中為了滿足混凝土泵車的性能要求，在1#尾水調(diào)壓室底板布置兩塊混凝土泵場地，即靠北端墻側(cè)、1#下部流道與2#下部流道閘墩之間。布置在1#下部流道與2#下部流道閘墩之間的混凝土泵負(fù)責(zé)輸送2#下部流道對應(yīng)上方邊墻的混凝土及巖柱隔墻的混凝土，混凝土的輸送利用泵接力的形式實(shí)現(xiàn)，即布置在流道底部的混凝土泵將混凝土運(yùn)送到布置在1194m高程平臺的混凝土泵，再輸送到工作面。后期，在尾水調(diào)壓室安裝場布置一臺混凝土泵，負(fù)責(zé)1#尾水調(diào)壓室排架啟閉機(jī)軌道梁的混凝土施工。

1#調(diào)壓室北端墻靠尾調(diào)安裝場用φ200的鋼管、溜槽、漏斗及my-box管組合的方式進(jìn)行混凝土的垂直運(yùn)輸，以保證混凝土到達(dá)布置在尾調(diào)室底板的泵車時不發(fā)生骨料分離現(xiàn)象，達(dá)到混凝土施工的要求。同時在尾水調(diào)壓室安裝場布置一臺50t吊車，進(jìn)行1#調(diào)壓室材料的吊運(yùn)。待1194m高程底板形成后，布設(shè)一臺移動式短臂塔機(jī)進(jìn)行材料吊運(yùn)。由于尾水調(diào)壓室內(nèi)空間尺寸限制及起吊的鋼筋、模板、結(jié)構(gòu)架鋼管等材料的要求，塔機(jī)采用移動式短臂塔機(jī)，塔機(jī)行走距離為80m，行走軌矩為6.0m。

2#調(diào)壓室在1193m底板平臺與尾調(diào)中支洞內(nèi)各設(shè)置一臺混凝土泵，1193m～1216m高程閘墩、邊墻及隔墻混凝土采用1193m底板設(shè)置的混凝土泵進(jìn)行施工，1216m高程以上閘墩、邊墻及隔墻混凝土采用1193m底板平臺與尾調(diào)中支洞內(nèi)設(shè)置的一臺混凝土泵同時施工，加快了施工進(jìn)度。

2#調(diào)壓室底板布置一臺25t(后期用80t)吊車將材料吊運(yùn)至各倉號內(nèi)，上部排架最后一層啟閉機(jī)軌道梁混凝土施工，利用尾水調(diào)壓室安裝場布置的混凝土泵進(jìn)行施工。

3.2施工道路布置

(1)1#尾調(diào)室：進(jìn)廠交通洞→尾閘交通洞→尾調(diào)室交通洞→尾調(diào)室安裝間。北端墻下游側(cè)增加旋轉(zhuǎn)鋼梯作為安裝間至1#調(diào)壓室底板施工人員通道。

(2)2#尾調(diào)室：①進(jìn)廠交通洞→尾調(diào)室下支洞→2#尾調(diào)室底板；②進(jìn)廠交通洞→尾調(diào)室中支洞。

3.3 混凝土施工形式

尾水調(diào)壓室邊墻及閘墩采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模板(P6015、P3015、P1015模板)，φ48鋼管作圍檁，周邊搭設(shè)腳手架進(jìn)行模板安裝。鋼筋安裝采用現(xiàn)場綁扎、焊接、機(jī)械連接三種方式，加快了施工進(jìn)度。

混凝土施工順序?yàn)榈装寤炷痢厜伴l墩混凝土→排架柱混凝土，牛腿部位采用定型鋼模板，工作橋、上部排架、啟閉機(jī)軌道梁采用膠木板立模，按3m左右進(jìn)行分層。

尾水調(diào)壓室南北端墻襯砌混凝土與巖柱隔墻襯砌混凝土分層高度為1.5m～6.0m，混凝土襯砌從1194.0m至1229.5m共35.5m，分為9層，共36倉。

尾水調(diào)壓室邊墻襯砌混凝土分塊長度與底板分塊相一致，分塊長度為12m左右。1#調(diào)壓室上游邊墻與閘墩共分為7塊，下游邊墻分為7塊。2#調(diào)壓室上游邊墻與閘墩分為8塊，下游邊墻分為8塊。尾水調(diào)壓室邊墻襯砌與閘墩、橋墩混凝土分層高度保持一致，均為1.0m～6.0m。由于受尾水調(diào)壓室通道條件限制，閘墩上的T形梁(工作橋)只能采用現(xiàn)澆的方法施工，T形梁單獨(dú)一層進(jìn)行澆筑。邊墻襯砌從1194.0m至1229.5m共35.5m，分為9層；1229.5m至1238.96m共9.46m，分為2層。1#調(diào)壓室邊墻襯砌共144倉，2#調(diào)壓室邊墻襯砌共162倉。

尾水調(diào)壓室啟閉機(jī)排架高23m，分層高度為3m～4m，共分為6層。排架柱1#、2#調(diào)壓室各為一塊。啟閉機(jī)平臺板梁順廠橫方向?yàn)橐粔K。

尾水調(diào)壓室門槽二期混凝土按照4.0m～6.0m的高度從下向上澆筑。

3.4 尾水調(diào)壓室承重排架支撐

根據(jù)尾水調(diào)壓室結(jié)構(gòu)布置，尾水調(diào)壓室排架柱支撐采用從高程1194m底板搭設(shè)至1241.5m，對于門槽范圍及門槽之間在1218.5m高程布置交通橋部位，待其混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后繼續(xù)搭設(shè)以上部位排架。

尾水調(diào)壓室排架柱支撐排架搭設(shè)范圍為廠橫0+126.34～0-39.5(高程1194m～1242.7m)，排架搭設(shè)最大高度為48.7m，搭設(shè)長度為167.08m，支撐排架為滿堂紅式支撐排架，采用φ48腳手架鋼管搭設(shè)。滿堂紅支撐大橫桿間距為0.75m，小橫桿間距為0.75m，步距為1.0m。排架設(shè)置剪刀撐、水平支撐、連墻桿、施工平臺、人行通道、人行爬梯，采用安全網(wǎng)、密目網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)。

4 調(diào)整后尾水調(diào)壓室施工進(jìn)度

尾水調(diào)壓室開挖因地質(zhì)原因，導(dǎo)致工期滯后，方案調(diào)整后，從2010年11月1日開始進(jìn)行混凝土施工準(zhǔn)備，1#尾水調(diào)壓室11月20日完成旋轉(zhuǎn)鋼梯安裝，供施工人員下至1#尾水調(diào)壓室底板進(jìn)行施工作業(yè)。2011年春節(jié)，農(nóng)民工大部分返鄉(xiāng)過年，1、2月施工受影響，3月份恢復(fù)正常。1#、2#尾水調(diào)壓室混凝土施工(含埋件及二期混凝土)截止2011年12月19日全部完成，工期414d，相比原方案工期提前12d。

5 結(jié)語

目前，官地水電站1#、2#尾水調(diào)壓室結(jié)構(gòu)混凝土已經(jīng)完成，在混凝土質(zhì)量、外觀等方面評定為優(yōu)良，評為官地水電站樣板工程。

方案調(diào)整后，工期滿足官地水電站提前發(fā)電總體目標(biāo)。實(shí)踐證明，通過調(diào)整后的方案是可行的，為以后類似高部位混凝土工程施工積累了經(jīng)驗(yàn)。