水利樞紐工程常態(tài)混凝土施工技術(shù)綜述

何強紅

(新疆瑪納斯河流域管理處，新疆石河子832000)

1 工程概況

某水利樞紐以防洪、灌溉及城鄉(xiāng)供水、發(fā)電為主，兼顧航運，并具有攔沙減淤等效益的綜合利用工程。其中混凝土項目包括主廠房、安裝場、上、下游副廠房、廠前區(qū)、尾水平臺、尾水渠及自計水位計井等項目的混凝土澆筑以及廠房基礎(chǔ)回填混凝土澆筑。

2 混凝土澆筑方案

本工程廠房單機順?biāo)鞣较蜷L48.5 8 m、寬28 m(4#機30.8 m)，基礎(chǔ)混凝土為大體積混凝土，為達到混凝土施工有效溫度控制，需將廠房底板及基礎(chǔ)大體積混凝土進行分縫分塊分層施工;廠房尾水管肘管段和擴散段空腔較大，為有效降低尾水管施工期溫度應(yīng)力，需在肘管段及擴散段頂板設(shè)置封閉塊。本工程混凝土施工溫度控制要求標(biāo)準(zhǔn)較高，在混凝土拌和系統(tǒng)設(shè)計和澆筑施工過程中需采取溫度控制措施。

主廠房上游墻與穿墻鋼管整體施工，按照引水鋼管與廠房相接處結(jié)構(gòu)，穿墻鋼管與墻體混凝土之間形成整體結(jié)構(gòu)，即在引水壓力鋼管下平段安裝后再澆筑墻體混凝土，而不在墻體上預(yù)留孔洞。其施工難點在于:①該部位壓力鋼管安裝工期較長，加之由不同標(biāo)段的承包者施工，存在一個進度配合問題，故上游墻的進度將受不同程度的限制;②鋼管底部第一層墻體混凝土澆筑困難，壓力鋼管直徑為8.8 m，其底部空間狹小，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(biāo)準(zhǔn)位移，難度較大。

根據(jù)招標(biāo)文件圖紙相關(guān)內(nèi)容，在主廠房下游墻與下游擋水墻之間布設(shè)有牛腿，即下游副廠房板梁可與墻體分縫而不整體澆筑，有利于主廠房下游墻和下游擋水墻的上升速度，可盡早形成EL.392尾水啟閉平臺，有利于尾水閘門安裝及防洪體系形成。由于混凝土施工需與金屬結(jié)構(gòu)、機電安裝相結(jié)合，由此進度安排控制點較多，同時交叉施工部位較多。

2.1 混凝土施工分層分塊原則

廠房混凝土施工嚴格按照設(shè)計圖紙或設(shè)計要求進行樞紐建筑物的分縫、分塊及分層。如果設(shè)計圖紙對分層分塊沒有明確要求，根據(jù)樞紐建筑物各項工程的施工進度安排和施工特點，對混凝土建筑物進行分層分塊，分層、分塊的原則如下:大體混凝土澆筑分層采取對基礎(chǔ)約束區(qū)采用1.5～2 m，脫離基礎(chǔ)約束區(qū)為2～3 m。同時根據(jù)溫控要求，枯水期澆筑層厚控制在2～3 m;汛期溫度氣溫較高時澆筑層厚控制在1.5～2 m。對于廠房尾水管空腔較大，混凝土施工時為降低尾水管施工期溫度應(yīng)力，尾水頂板施工時布設(shè)封閉塊。建筑物結(jié)構(gòu)體型盡量避免造成“尖角”。同時為保證外觀質(zhì)量，廠房上、下游墻面等部位采用大型懸臂鋼模板，澆筑層高為2 m。另外根據(jù)施工需要，對建筑物混凝土進行分塊時，按照結(jié)構(gòu)需要縱縫必要時設(shè)置騎縫鋼筋和止水;橫縫一般采用鍵槽，必要時設(shè)置插筋。

2.2 常態(tài)混凝土主要施工方法

1)基礎(chǔ)巖面處理。基礎(chǔ)巖面經(jīng)監(jiān)理工程師組織驗收簽認后即可進行下道工序施工。首先撬挖松動石塊，清除石渣、泥砂和污物，再用壓力水或壓力風(fēng)沖洗干凈，并排干積水。如有承壓水則根據(jù)現(xiàn)場實際情況制定相應(yīng)引排措施，經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后，方可澆筑混凝土;若基巖為易風(fēng)化的巖石基礎(chǔ)及軟基，則按招標(biāo)文件技術(shù)條款和有關(guān)規(guī)程、規(guī)范實施并經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后，才能進行下道工序?；鶐r面在澆筑第一層混凝土前，必須先鋪一層2～3 cm厚的水泥砂漿，砂漿鋪設(shè)應(yīng)與混凝土的澆筑強度相適應(yīng)，鋪設(shè)施工工藝應(yīng)保證混凝土與基巖結(jié)合良好。

2)施工縫面的處理。施工縫面處理包括:工作縫和冷縫。針對不同的施工縫，采取的措施亦不相同。對施工中根據(jù)需要所布設(shè)的水平施工縫和特殊原因形成的冷縫，待混凝土初凝后，終凝前，用壓力水將結(jié)合面乳皮和灰漿沖洗干凈，以粗砂或小石外露為準(zhǔn)。對沖毛效果不好的地方輔以人工鑿毛。在混凝土倉位復(fù)雜或較大的倉位，可采用噴灑緩凝劑，在混凝土終凝后再進行沖毛。在澆筑下一層混凝土前，將經(jīng)過沖毛機沖毛和鑿毛的施工縫面內(nèi)的松動的石子、泥砂和污物清除掉，再次用壓力水沖洗干凈，并排除積水?；炷翝仓r施工縫面必須按水工混凝土相關(guān)施工規(guī)范的要求，鋪設(shè)同標(biāo)號砂漿2～3 cm或加大砂率的同標(biāo)號富砂混凝土，以確保新老混凝土面的良好結(jié)合。對于結(jié)構(gòu)重要或有特殊要求的部位，采取分層錯縫和加設(shè)并縫筋、騎縫筋或止水等措施，施工縫的處理方法均要得到監(jiān)理人的批準(zhǔn)并嚴格實施。

2.3 澆筑準(zhǔn)備和檢查驗收

當(dāng)倉位的施工縫面處理、模板支立、鋼筋綁扎與焊接、止水安裝、埋件埋設(shè)等工序完成后，立即從上到下進行澆筑倉位的清理工作，將施工時留在倉內(nèi)的所有材料和棄料清出倉外，并用清水沖洗，直至倉面水變清。搭好進人梯和必要的施工平臺，并用清水將模板和施工縫面潤濕后，將倉內(nèi)積水清理干凈。倉外混凝土車行走道路和倒車場地用推土機或裝載機平整，用于入倉的門機、自卸汽車、臥罐和其他設(shè)備到位待命。開倉前通過項目內(nèi)部三檢制自檢合格，并按照規(guī)定要求填寫好自檢記錄和倉位驗收表后，再提請監(jiān)理工程師組織驗收，經(jīng)監(jiān)理工程師簽認合格后立即開倉澆筑。

2.4 混凝土的運輸、入倉、鋪料、平倉及振搗

1)針對本工程混凝土的運輸、入倉方式。各部位常態(tài)混凝土均用10 t自卸汽車、20 t自卸汽車及6 m3側(cè)卸運輸車來完成其水平運輸，夏季高溫季節(jié)汽車搭遮陽布降溫，垂直運輸(入倉手段)具體方法如下:廠房、安裝間等部位混凝土采用相應(yīng)部位的門機吊3 m3臥罐和6 m3臥罐入倉澆筑。廠房尾水渠底板前期施工時采用履帶吊吊運入倉，同時履帶吊沿尾水渠底板完成施工門機軌道基礎(chǔ)混凝土澆筑。主廠房屋面封頂后，部分主機間二期混凝土采用混凝土泵入倉澆筑。

2)鋪料方式。在底部較大面積倉位施工時，混凝土采用臺階法鋪料，每層鋪料厚度30～50 cm;較小體積的倉位施工時采用平鋪法鋪料，每層鋪料厚度為30～50 cm。接縫砂漿在老混凝土面上邊攤鋪邊澆筑混凝土，嚴禁滾倉澆筑。

3)混凝土平倉及振搗措施。本工程混凝土主要采用振搗器配合人工持鐵锨平倉，振搗器平倉與振搗時間相比，大致為1∶3，但不能代替振搗。在靠近模板和鋼筋較密的地方，用人工平倉，使骨料分布均勻;止水部位，應(yīng)人工送料填滿;各種預(yù)埋儀器周圍用人工平倉，防止位移和破壞?；炷琳駬v時采用電動高頻插入式φ100 mm和φ80 mm型振搗器，混凝土入倉后按梅花型插入進行振搗。對于模板周圍、金結(jié)、埋件、止水等附近地方和上部小體積的板、梁、柱結(jié)構(gòu)則采用φ50 mm電動軟軸插入式振搗器振搗。大體積底板和頂部收面混凝土施工時，先采用φ100 mm和φ80 mm型電動高頻插入式振搗器振搗，上部預(yù)留20～30 cm厚時，采用平板振搗器振搗，以保證倉面的平整度?；炷翝仓r應(yīng)選用有經(jīng)驗的工人按規(guī)范操作，防止過振和漏振，嚴禁在倉內(nèi)加水，影響混凝土的質(zhì)量。所有部位混凝土施工中，應(yīng)選用具有豐富經(jīng)驗的質(zhì)檢人員旁站盯倉;不合格的混凝土嚴禁入倉并棄置在指定地點，同時作好澆筑現(xiàn)場的施工記錄。

2.5 尾水渠混凝土施工

尾水渠護坡混凝土施工結(jié)合該部位的土石方開挖分兩期進行。前期在二期圍堰內(nèi)反坡段開挖后，進行二期圍堰內(nèi)護坡及底板混凝土澆筑，采用10 t自卸汽車運輸混凝土，利用尾水渠施工門機和履帶吊入倉。在二期圍堰拆除后，完成圍堰占壓部分及圍堰外側(cè)剩余土石方開挖后，進行剩余護坡混凝土施工，采用10 t自卸汽車運輸混凝土，履帶吊入倉，頂部部分履帶吊不能覆蓋部位利用進廠公路使用溜管入倉混凝土進行施工。

3 結(jié)語

通過結(jié)合水電站廠房工程常態(tài)混凝土施工實踐，提出廠房結(jié)構(gòu)常態(tài)混凝土施工中的處理措施，混凝土澆筑質(zhì)量控制及應(yīng)用效果和改進建議，取得了較好效果。

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