斯登沃代二級(jí)廠房蝸殼混凝土澆筑以及質(zhì)量控制

何志建

摘要：蝸殼二期混凝土澆筑過(guò)程中，合理的分層、澆筑方式能有效的對(duì)已安裝設(shè)備進(jìn)行保護(hù)并保證蝸殼大體積混凝土澆筑質(zhì)量。其次，科學(xué)的監(jiān)測(cè)也是蝸殼二期混凝土澆筑質(zhì)量控制過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：蝸殼二期混凝土監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：O231文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

受蝸殼的特殊結(jié)構(gòu)以及澆筑質(zhì)量要求高的特點(diǎn)，蝸殼二期混凝土一直以來(lái)是廠房土建施工中的重點(diǎn)以及難點(diǎn)。一旦蝸殼二期混凝土澆筑不合格，必須將已澆筑混凝土鑿除重新澆筑，處理難度極大，對(duì)工程進(jìn)度以及工程成本將造成較大影響。斯登沃代水電站廠房蝸殼二期混凝土澆筑過(guò)程中采用合理的施工工藝以及有效的監(jiān)測(cè)手段，順利的完成蝸殼二期混凝土澆筑，澆筑質(zhì)量達(dá)到了預(yù)期效果。

1、工程概況

沃代水電站（Stung Atay Hydroelectric Power Project）位于柬埔寨王國(guó)菩薩省列文縣歐桑鄉(xiāng)的額勒賽河上游支流－沃代河上，壩址南面距國(guó)公省省會(huì)國(guó)公市路程約60km（其中水路約22km，進(jìn)場(chǎng)公路約38km），北面距離列文縣城路程約60km。二級(jí)電站在河道上建一座壅水壩，攔蓄一級(jí)電站的發(fā)電尾水和兩壩間的區(qū)間來(lái)水，通過(guò)壩左岸引水隧洞引水發(fā)電。樞紐建筑物包括壅水壩及1座副壩、塔式進(jìn)水口、壓力引水洞、高壓管道、調(diào)壓井、引水式廠房及開(kāi)關(guān)站等；引水式地面廠房位于壅水壩下游約6.5km的河道左岸，廠房裝機(jī)4臺(tái)，單機(jī)容量為25MW，總裝機(jī)100MW。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，蝸殼二期混凝土底部高程為275.30m，頂部高程為279.50m。4臺(tái)機(jī)組二期混凝土總計(jì)1440m3，鋼筋制安約40噸。蝸殼表面貼50mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板。蝸殼層布置圖詳見(jiàn)圖1。

蝸殼二期混凝土澆筑過(guò)程中的重點(diǎn)及難點(diǎn)：

（1）蝸殼底部空間狹小，鋼筋密集，特別是座環(huán)底部以及蝸殼支墩處。這對(duì)混凝土澆筑以及振搗帶來(lái)很大難度，極易造成座環(huán)蝸殼底部特別是陰角部位出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，如何保證上述部位混凝土澆筑密實(shí)是蝸殼二期混凝土的難點(diǎn)；

（2）蝸殼二期混凝土澆筑過(guò)程中，受混凝土側(cè)壓力的影響，容易造成蝸殼的偏移。尤其是蝸殼中線下部混凝土澆筑時(shí)，混凝土?xí)?duì)蝸殼產(chǎn)生向上的浮力，極易造成蝸殼整體抬升。為此澆筑過(guò)程中如何保證蝸殼偏移值在允許范圍內(nèi)是質(zhì)量控制的重中之重。

圖1蝸殼層平面布置圖

2、蝸殼二期混凝土澆筑工藝

2.1澆筑分層分塊

1#、2#、3#、4#機(jī)組分兩塊進(jìn)行澆筑，施工縫設(shè)置于2#與3#機(jī)組之間，為保證分塊之間整體性，分縫面設(shè)置插筋、鍵槽，并對(duì)縫面進(jìn)行鑿毛處理，以確保縫面結(jié)合。蝸殼二期混凝土根據(jù)結(jié)構(gòu)體型，分2層進(jìn)行澆筑，澆筑分層依次為：EL275.3m～EL277.5m（蝸殼中心線高程）、EL277.5m～EL279.5m，為保證層間結(jié)合，分層面設(shè)置φ25插筋，間排距1.5m，梅花型布置。蝸殼二期分層見(jiàn)圖2。

2.2施工工序

蝸殼二期混凝土澆筑主要施工程序如下：蝸殼安裝驗(yàn)收→蝸殼腰線以下鋼筋安裝→彈性墊層安裝→監(jiān)測(cè)儀器、回填灌漿管路安裝→蝸殼第一層混凝土澆筑→腰線以上鋼筋安裝→蝸殼第二層混凝土澆筑→蝸殼上部混凝土澆筑→座環(huán)以及蝸殼回填灌漿。

圖2蝸殼二期澆筑分層圖

2.3混凝土入倉(cāng)

根據(jù)分層，蝸殼二期混凝土澆筑主要難點(diǎn)在第一層混凝土澆筑的蝸殼陰角部位混凝土。參考其他工程蝸殼陰角澆筑的施工方法主要采用預(yù)埋泵管或者通過(guò)預(yù)留孔等方式。由于本工程蝸殼直徑小，未采取上述兩種方式進(jìn)行施工，而采用在蝸殼陰角處預(yù)埋灌漿管的方式來(lái)彌補(bǔ)混凝土澆筑過(guò)程中出現(xiàn)脫空的問(wèn)題；其次為減少陰角脫空范圍，蝸殼周邊50cm范圍以內(nèi)采用高流態(tài)的一級(jí)配混凝土。蝸殼周邊混凝土主要采用塔機(jī)吊運(yùn)臥罐進(jìn)行混凝土入倉(cāng)，為此混凝土入倉(cāng)過(guò)程中需注意對(duì)各種預(yù)埋件的保護(hù)，且下料過(guò)程中不得直接沖擊蝸殼。蝸殼周邊需均勻下料，以防止蝸殼跑偏，具體下料需以監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為指導(dǎo)。

2.4混凝土振搗及陰角灌漿

為防止蝸殼跑偏及抬動(dòng)，蝸殼二期混凝土主要采用薄層平鋪澆筑，并控制澆筑上升速度。蝸殼周邊范圍內(nèi)主要采用小功率軟軸振搗棒進(jìn)行振搗，其他部位采用φ100型振搗棒進(jìn)行。混凝土振搗棒不得直接抵著蝸殼進(jìn)行振搗。

陰角處回填灌漿在蝸殼二期第二層混凝土澆筑完畢7天以后進(jìn)行。灌漿以回填飽滿不抬動(dòng)為標(biāo)準(zhǔn)。

3、澆筑期間蝸殼及座環(huán)的變形控制

為防止混凝土澆筑過(guò)程中混凝土的側(cè)壓力、浮力以及施工過(guò)程中的各種外力等造成蝸殼及座環(huán)發(fā)生超出設(shè)計(jì)允許的位移，需采用科學(xué)的監(jiān)測(cè)手段對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)并即時(shí)采取有效的變形控制措施加以控制。

（1）監(jiān)測(cè)儀器的設(shè)置

蝸殼及座環(huán)偏移主要包括平面移動(dòng)（X、Y方向）以及豎直方向抬動(dòng)（Z方向）。根據(jù)上述特點(diǎn)，在機(jī)組的+X、-X、+Y、-Y四個(gè)方向設(shè)置4個(gè)監(jiān)測(cè)架，每個(gè)監(jiān)測(cè)架上布置2套百分表，分別監(jiān)測(cè)水平面上X、Y方向上的位移。從而監(jiān)測(cè)蝸殼在混凝土澆筑過(guò)程中在水平面上的偏移情況。其次在蝸殼腰線平面+X、-X、+Y、-Y方向布置4套百分表，以監(jiān)測(cè)蝸殼的抬動(dòng)情況。上述所有監(jiān)測(cè)架的基點(diǎn)在澆筑過(guò)程中必須保證不發(fā)生位移。

（2）控制措施

在混凝土澆筑前，由業(yè)主、監(jiān)理、機(jī)電及土建施工單位聯(lián)合對(duì)蝸殼、座環(huán)的加固情況進(jìn)行檢查，主要檢查加固件的焊接質(zhì)量、加固件是否按設(shè)計(jì)要求布置。檢查合格后方可進(jìn)入下一工序。其次還需檢查監(jiān)測(cè)儀器是否按要求布置、監(jiān)測(cè)儀器是否完好，并做好原始數(shù)據(jù)采集工作。

混凝土澆筑過(guò)程中，監(jiān)測(cè)人員需根據(jù)混凝土澆筑上升速度間隔30～60分鐘對(duì)監(jiān)測(cè)儀器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析，及時(shí)分析蝸殼偏移情況。當(dāng)X、Y任意一方向偏移超過(guò)0.1mm時(shí)進(jìn)行報(bào)警，超過(guò)0.15mm時(shí)則暫停混凝土入倉(cāng)并通報(bào)現(xiàn)場(chǎng)主管人員，及時(shí)采取合理的控制措施進(jìn)行糾正。當(dāng)蝸殼抬動(dòng)超過(guò)1.0mm時(shí)進(jìn)行預(yù)警，達(dá)到1.5mm時(shí)停止混凝土入倉(cāng)，并及時(shí)通報(bào)管理人員以便及時(shí)采取控制措施(上述各具體數(shù)值需以設(shè)計(jì)要求精度為標(biāo)準(zhǔn))。

一般情況，當(dāng)平面位移超出預(yù)警值時(shí)，需從偏移的反方向進(jìn)行混凝土入倉(cāng)，以此讓蝸殼周邊側(cè)壓力平衡，待平面偏移值均在預(yù)警值內(nèi)時(shí)倉(cāng)面采用均勻鋪料方式，混凝土表面整體上升；當(dāng)混凝土抬動(dòng)值超出預(yù)警值時(shí)需及時(shí)停止混凝土入倉(cāng)，以防止蝸殼所受浮力繼續(xù)增加，必要時(shí)可在蝸殼上部均勻加載，以抵消部分浮力。需待抬動(dòng)變化值穩(wěn)定后方可繼續(xù)澆筑混凝土，且混凝土澆筑強(qiáng)度需降低。

4、結(jié)束語(yǔ)

柬埔寨沃代水電站蝸殼二期混凝土澆筑過(guò)程中，經(jīng)過(guò)合理的分層分塊以及精細(xì)的施工，圓滿的完成4臺(tái)機(jī)組蝸殼混凝土的施工。在質(zhì)量控制方面，通過(guò)科學(xué)的監(jiān)測(cè)方式有效的解決了蝸殼澆筑過(guò)程中的偏移問(wèn)題；其次在蝸殼陰角處埋設(shè)回填灌漿管能有效解決陰角脫空問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1]向家壩右岸地下廠房蝸殼外圍混凝土澆筑施工技術(shù)

[2]水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)手冊(cè)